ОСНОВНЕ НАВИГАЦИОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

К основным навигационным элементам полета относятся две группы величин. Первая группа, характеризующая положение самолета в некоторый момент времени, включает координаты его местонахождения и высоту полета (которая является третьей координатой). Вторая группа навигационных элементов характеризует скорость и направление движения самолета.

Перемещение самолета относительно земной поверхности является следствием перемещения его относительно воздуха (относительное движение) и следствием перемещения вместе с воздушной массой относительно земли (переносное движение).

Скорость перемещения самолета относительно воздуха называется воздушной скоростью, а перемещение воздушной массы относительно земли называется ветром.

Для определения скорости и направления движения самолета относительно земли необходимо учитывать, что воздушная среда, окружающая землю, находится в непрерывном движении.

В каждый данный момент времени скорость полета относительно земли, именуемая путевой скоростью W, будет равна векторной сумме скорости перемещения вертолёта относительно воздуха (воздушная скорость V) и переносной скорости его движения вместе с воздушной массой относительно земли (скорость ветра U):

Проекция векторного треугольника на горизонтальную плоскость называется навигационным треугольником скоростей. Каждый из векторов этого треугольника, строго говоря, - величина непостоянная. Так, например, вектор ветра колеблется около некоторого среднего значения. Изменяется в некоторых пределах также вектор воздушной скорости, особенно в групповом полете. Отклонения этих векторов от их средних значений приводят к колебанию вектора путевой скорости.

Перечислим элементы навигационного треугольника скоростей, приняв следующие обозначения:

V - воздушная скорость;

К - курс самолета;

U - скорость ветра;

δ (НВ) - направление ветра;

W- путевая скорость;

ПУ - путевой угол;

УС - угол сноса;

УС_а - аэродинамический угол сноса (скольжения);

УВ - угол ветра;

КУВ - курсовой угол ветра.

Точка О и курс К определяют положение навигационного треугольника относительно земной поверхности.

Курс отсчитывается в плоскости горизонта от некоторого начального меридиана до проекции на нее продольной оси самолета.

Под путевым углом понимается угол, заключенный между направлением соответствующего меридиана и вектором путевой скорости. Различают заданный путевой и фактический путевой углы.

Углом сноса называется угол, заключенный между вектором воздушной скорости и вектором путевой скорости. Угол сноса отсчитывается от вектора V вправо (плюсовой) и влево (минусовой).

Угол между продольной осью самолета и вектором воздушной скорости называют аэродинамическим углом сноса (скольжения). При полете на вертолетах этот угол может достигать больших величин. Путевая и воздушная скорости, курс и путевой угол являются основными навигационными элементами второй группы, характеризующими скорость и направление движения самолета.

Для современных самолетов величина УСа невелика, и с ней в практике можно не считаться. Для определения направления вектора путевой скорости и ее модуля можно использовать следующие зависимости между указанными элементами навигационного треугольника скоростей:

ПУ = К+УС + УСа

УВ = δ- ПУ;

КУВ = δ - К = УВ + УС.

Определив W как сторону косоугольного треугольника, получим

W₂ = V₂ + U₂ + 2VUcosУВ

Спроецировав векторы U и V на направление вектора W, найдем

W = VcosУС + UcosУВ

Необходимо отличать мгновенное значение навигационных элементов от их среднего значения. Мгновенные значения угла сноса, путевой скорости, курса, путевого угла и т. д. характеризуют величину соответствующих навигационных элементов в некоторой точке траектории полета самолета, тогда как средняя величина навигационного элемента может быть отнесена к конечному отрезку времени полета или участку траектории.

Например, в интересах точного расчета полета для выхода на цель (очередной пункт) по месту и времени необходимо знать не мгновенные, а средние значения угла сноса и путевой скорости на оставшемся участке пути.

Знание навигационных элементов позволяет осуществлять точный полет самолета по заданному маршруту и выход на цель.

Рис. 1. Навигационный треугольник скоростей

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Дайте определение терминам «навигация», «самолетовождение», «воздушная навигация», «навигационные параметры», «навигационные системы».

2. Что понимается под методами навигации? По каким признакам классифицируются методы навигации?

3. Какие способы определения координат вы знаете? Дайте их краткую характеристику.

4. Приведите признаки и классификацию по этим признакам навигационных устройств и систем.

5. Что подразумевается под пилотажно-навигационным комплексом? Какие устройства и системы входят в его состав.

6. Перечислите функции, выполняемые ПНК.