сноса самолета, что приведет к изменению частоты отражен ного сигнала. По величине этого изменения можно найти ско рость, а следовательно, и угол сноса самолета.
Таким образом, применение двух радиолучей позволяет не прерывно измерять путевую скорость и угол сноса, что можно использовать для прокладки маршрута самолета, и определять его положение, для чего необходимо только по показанию ком паса определять курс самолета.
В заключение отметим, что такие станции могут иметь в действительности не два, а четыре и даже восемь лучей. Однако принцип работы станции при этом не изменяется, уве личивается лишь точность ее работы.
Рис. 213. Определение угла сноса и путевой скорости с помощью навигационной станции с вращающимися радио лучами
В других случаях антенны самолетной станции, создающие два радиолуча, делаются подвижными и угол сноса самолета определяется путем их вращения вокруг вертикальной оси до тех пор, пока изменение частоты отраженных сигналов, при нимаемых двумя антеннами, не станет одинаковым.. Такое.ра венство двух частот получится тогда, когда оба луча будут находиться под одинаковым углом к направлению путевой ско рости (т. е. симметрично относительно истинного направления полета), так как только при этом составляющие скорости, проектируемые на плоскости, в которых происходит распро странение радиоволн, будут одинаковыми (рис. 213).
Антенная система станции вращается двигателем, приводи мым в движение автоматически действующим устройством, ко торое реагирует на разность в частотах поступающих входных сигналов. При разных частотах сигналов автоматически соз дается сигнал ошибки, который поворачивает антенну до тех
375
пор, пока частоты сигналов не станут равными и сигнал ошибки не исчезнет. При изменении угла сноса частоты опять сделаются разными и двигатель вновь повернет антенны на нужный угол. При этом угол между продольной осью самолета и средней линией между антеннами будет равен углу сноса самолета. Путевая скорость самолета определяется в этом слу чае по абсолютному изменению частоты отраженного сигнала.
Как указывается в литературе, оборудование самолетов описанными навигационными радиолокационными станциями упрощает самолетовождение по заданному маршруту, повы шает точность выхода в заданный район и значительно облег чает работу штурмана самолета, так как маршрут может про кладываться такими станциями автоматически и задача эки пажа в основном сводится к удержанию самолета на курсе, при котором истинный маршрут самолета совпадает с за данным.
СИСТЕМЫ ПОСАДКИ САМОЛЕТОВ НО ПРИБОРАМ
Применение радиолокационных и радионавигационных средств в военно-воздушных силах расширило возможности боевой и транспортной авиации, позволив самолетам летать в сложных метеорологических условиях — при сплошной и низ кой облачности, в дождь, снегопад Но для бесперебойной воз душной навигации в этих условиях указанных средств недоста точно. Кроме вывода самолетов в район расположения нуж ного аэродрома, летчик должен найти аэродром, снизиться и совершить посадку. Для этой цели была разработана аппара тура посадки самолетов по приборам в сложных метеорологи ческих условиях и ночью, называемая иногда аппаратурой «слепой» посадки самолетов.
В настоящее время существует несколько типов аппаратуры этого назначения. Рассмотрим некоторые, наиболее характер ные из них.
Система посадки по показанию самолетных приборов, на зываемая иногда системой посадки самолетов с заданием ли нии планирования по приборам, представляет собой сложный комплекс радиолокационных, радиопеленгационных, радио связных и светотехнических средств. Она используется для при вода самолетов в район аэродрома, наблюдения за полетами в районе аэродрома, передачи самолетам команд по радио, управления полетом самолетов при заходе на посадку, а также для снижения самолета до определенной высоты, при которой летчик может увидеть посадочные огни и осуществить визуаль ное приземление.
Принцип действия этой аппаратуры состоит в следующем
(рис. 214).
Самолет, вышедший в район аэродрома с помощью при водных радиостанций, самолетного радиолокационного бом-
376
Рис. 214. Схема размещения аппаратуры посадки самолетов по приборам:
7 — диспетчерский пункт; 2 — диспетчерская радиолокационная станция; 3 — маркерные радиомаяки; 4 — курсовой радиомаяк (СД — равйосигнальная зона курсового маяка); 5 — глиссадный маяк (А В — равносигнальная зона глиссадного маяка); 6 — светотехнические
средства
бардировочного прицела или других навигационных средств, попадает в зону действия наземной обзорной радиолокацион ной станции и обнаруживается ею. Выносной индикатор круго вого обзора этой станции устанавливается на диспетчерском пункте. Диспетчер наблюдает всю воздушную обстановку в районе аэродрома и заблаговременно дает необходимые ука зания летчикам о порядке посадки приближающихся самоле тов. Для индивидуального опознавания самолетов он может использовать автоматический радиопеленгатор, указывающий направление на самолет, с которым поддерживается радио связь.
Сравнивая направление, указываемое радиопеленгатором, с расположением отраженных сигналов на индикаторе круго вого обзора станции, диспетчер может опознать сигналы от са молетов и установить местоположение самолета, с которым он поддерживает радиосвязь. Для облегчения работы диспетчера может применяться схема, при помощи которой сигналы авто матического радиопеленгатора воспроизводятся непосред ственно на экране индикатора радиолокационной станции кру гового обзора (рис. 215).
С помощью этих средств диспетчер оценивает воздушную обстановку и определяет ориентировочный порядок посадки приближающихся самолетов, направляя при необходимости часть из них в зону ожидания.
Для контроля за полетами самолетов в непосредственной близости от аэродрома и в период их захода на посадку в со-
377
траекторией снижения самолета (глиссадой). Отклонение са молета от этой кривой вниз или вверх регистрируется прибо ром, размещенным в кабине летчика, и таким образом регу лируется скорость снижения самолета.
Для облегчения работы летчика курсовой и глиссадные самолетные индикаторы можно объединять в один комби
нированный |
индикаторный |
„ |
|||
прибор |
(рис. 216). В этом |
9 |
|||
приборе |
индикация |
поло |
|
||
жения |
самолета осущест |
|
|||
вляется |
с помощью рычаж |
У к а за т е л ь |
|||
ков, один из которых — ука |
|||||
глиссады |
|||||
затель |
глиссады — переме |
|
|||
щается |
параллельно |
гори |
|
||
зонтальной осевой линии, а |
|
||||
другой — указатель курса — |
|
||||
параллельно |
вертикальной |
|
|||
осевой линии. Задача лет |
|
||||
чика сводится к удержанию |
Рис. 216. Общий вид совмещенного |
||||
самолета на линии планиро |
самолетного индикатора посадки |
||||
вания, |
при |
которой |
указа |
|
|
тели индикатора совпадут с изображенными на приборе гори зонтальной и вертикальной линиями.
Дальность точки приземления летчик определяет при по мощи самолетного радиодальномера, работающего с наземным ретранслятором.
Таким образом, при помощи описанной системы средств посадки по приборам можно определить момент времени, когда надо начать снижение, выдержать требуемый курс и по задан ной кривой снизиться до высоты в несколько десятков метров. После этого летчик приземляется визуально, для чего в ноч ных условиях используются светотехнические средства.
Система посадки по командам с земли. В рассмотренной выше системе посадки летчик сам определяет действительное положение своего самолета и, руководствуясь показаниями са молетных приборов, управляет полетом в процессе снижения. Существуют и другие системы посадки самолетов по приборам, в которых положение самолета указывается на индикаторах не самолетной, а наземной аппаратуры управления посадкой и для управления снижением самолетов сигналы передаются по радио с земли.
В этом случае на аэродроме устанавливается специальная посадочная радиолокационная станция (рис. 217), состоящая как бы из двух станций секторного обзора — курсовой и глиссадной. Курсовая станция предназначается для определения положения самолета относительно плоскости посадочного курса
и для непрерывного наблюдения |
за воздушной обстановкой |
в секторе, где снижается самолет. |
Гдиссадная станция служит |
3 7 9
для непрерывного контроля за положением самолета относи тельно плоскости снижения (планирования). При помощи этой, станции можно непрерывно контролировать положение само лета относительно линии планирования. Одновременно поса дочная станция позволяет определять дальность самолета от носительно начала взлетно-посадочной полосы. Управление посадкой самолета осуществляется в этом случае с наземного пункта подачей через радиосвязные станции команд «Влево», «Вправо», «Вверх» и «Вниз».
Для уменьшения веса, габаритов и снижения потребляемой мощности в посадочной радиолокационной станции часто используются один передатчик, один приемник и ряд общих блоков для курсовой и глиссадной станций; через определен ные короткие промежутки времени эти блоки автоматически переключаются. Антенная и индикаторная аппаратура в каж дой станции раздельная.
Основное требование к станциям рассматриваемого типа— высокая точность определения угловых координат снижаю щихся самолетов. Такая точность достигается работой станции в сантиметровом диапазоне волн, в котором достигаются очень узкие диаграммы направленности и исключается влияние земли. Секторный обзор заданного пространства осуществляет ся путем электрического качания лучей обеих антенн. Отража тели антенн крепятся на основаниях, обеспечивающих их мед ленный поворот по мере приближения самолета, благодаря чему последний все время находится в рабочем секторе станции.
Одно из преимуществ системы управления посадкой само летов по командам с земли перед системой управления посад-
Рис. 217. Аэродромная радиолокационная станция, применяемая в си стеме посадки самолетов по командам с земли
380
кой по показанию самолетных приборов заключается в том, что она не требует оснащения самолетов специальными при борами. Это позволяет использовать систему для посадки не больших самолетов (например, истребителей), установка до полнительных приборов на которых нежелательна. В системе посадки по командам с земли проще наземное (аэродромное) посадочное оборудование.
Однако описываемая система не лишена и недостатков. Главный из них — тот, что действия летчика зависят от работы оператора наземного пункта управления: летчик не может са мостоятельно определять степень отклонения самолета от тре буемой линии планирования и принимать соответствующие ре шения.
Автоматизация посадки самолетов. Обе рассмотренные си стемы' посадки самолетов требуют участия в снижении само лета либо одного летчика, либо летчика и оператора назем ного пункта управления. Следовательно, не исключена возмож ность возникновения ошибок, которые могут привести к тяже лым последствиям. Такая возможность особенно возрастает при усталости летчиков, возвращающихся с боевых заданий, или операторов, несущих длительное напряженное дежурство.
4Поэтому целесообразно полностью автоматизировать сни жение самолета, исключив из этого процесса людей и заменив их автопилотом. Такая возможность вполне реальна при ис пользовании для этой цели радиолокационных средств. В авто матической системе посадки наземные радиолокационные сред ства будут определять положение самолета, счетно-решающее устройство — вычислять ошибку положения самолета относи тельно заданной линии планирования, радиосредства — переда вать сигналы управления на автопилот, а последний — управ лять снижением самолета.
Принципиально автопилот, управляемый сигналами с на земного пункта, может обеспечить снижение самолета вплоть до момента приземления. Однако точность современных радио локационных' средств еще недостаточна для автоматического приземления. Поэтому первым этапом в решении этой задачи будет, по-видимому, использование автопилота до момента, когда станет видна земля, и передача затем управления лет чику. Проведенные к настоящему времени опыты показали воз можность автоматического снижения самолета до высоты при мерно 30 м со среднеквадратической ошибкой по высоте около 1,5 м.