План:

1. Основные задачи и общий порядок вождения ВС.

2. Основные этапы полета ВС по маршруту.

3. Общие правила выполнения полета по маршруту.

4. Способы полета ВС по линии заданного пути и вывода ВС в заданную точку.

5. Выход на КПМ и аэродром посадки.

6. Определение рубежа начала снижения.

7. Пути уменьшения времени полета и экономии авиатоплива в полете.

· СВЖ- сложный технологический процесс, объединяющий и навигацию, и пилотирование. Воздушная навигация как и самолетовождение рассматривается с позиции теории и рабочего процесса.

Воздушная навигация- есть прикладная авиационная наука о точном, надежном, регулярном и безопасном вождении воздушных судов по программным траекториям. На основе этих закономерностей разрабатываются методы решения следующих навигационных задач:

Программирование траектории;

Определение текущих значений координат пространственного места самолета;

Векторов скорости воздушной, путевой и ветра;

Расчеты времени выхода обязательного донесения и поворотные пункты маршрута, моментов ввода в разворот и вывода из него и другие определения параметров вывода самолета в пункт назначения, а также маневров захода на посадку в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

Измерения отклонений фактической траектории полета от программной.

Таким образом, в воздушной навигации рассматривается кинематика движения самолета с целью определения указанных выше навигационных выше элементов положения и движения, характеризующих пространственное положение самолета и перемещение его относительно воздушной среды и поверхности Земли.

Полеты ГА осуществляются на ВТ МВЛ, и вне ВТ(воздушной трассы) и применении авиации в народном хозяйстве. Общий порядок работы экипажа по выполнению навигационных задач определяется этапами самолетовождения, куда входят:

Взлет и набор высоты;

Выход на опорные пункты маршрута (исходный, поворотный, конечный, контрольный ориентир)

Выход на линию заданного пути;

Выход на рубеж начала снижения;

Выход ВС на конечный пункт маршрута;

Выполнение маневра для захода на посадку;

Независимо от этапа полета ЭВС обязан выполнять общие правила:

1. Полет планировать и осуществлять с учетом конкретной аэронавигационной обстановки, метеорологических условий и характеристик навигационного оборудования самолета и со строгим выполнением требований правил ПВП, ППП, ОПВП.

2. Независимо от условий полета ЭВС обязан постоянно знать местонахождение ВС.

3. Строго соблюдать расчетный (требуемый) навигационный режим полета.

4. При смене участков маршрута обеспечить точный выход на линию заданного пути.

5. Вести требуемую документацию и применять самолетные средства объективного контроля.

Для выдерживания ВС на заданной траектории полета необходимо непрерывно или дискретно управлять его движением. В зависимости от того, по какому параметру осуществляется управление различают:

1. путевой:

2. курсовой;

3. маршрутный способ полета по линии заданного пути и выводу ВС на ПМ.

Задача полета по ЛЗП и выводу ВС в ПМ путевым способом решается по подвижной полярной системе координат.

Преимуществом путевого способа является возможность вывода ВС в заданную точку по кратчайшему расстоянию, а недостатком – неточное следование по ЛЗП и выхода ПМ не строго с заданного направления.

Курсовой способ основан на использовании связанной с ВС системой координат, полярная ось которой ОА совпадает с продольной осью ВС (рис б). Параметром вывода служит курсовой угол j к, который выдерживается равным нулю. При отсутствии ветра ВС будет выходить в ПМ по кратчайшему расстоянию, а в условиях ветра по сложной траектории, не совпадающей с ЛЗП.

Маршрутный способ полета по ЛЗП и вывода ВС в ПМ реализуется при использовании НК, когда обеспечиваются непрерывное определение и индикация координат Z и S. Задача решается в системе земных координат, одной из осей которых служит ЛЗП, а второй- перпендикулярное к ней направление (рис.в) Маршрутный способ гарантирует полет по ЛЗП и выход на ПМ с заданного направления. Недостатком является отсутствие непосредственной связи между направлением полета и координатой Z (линейно боковым уклонениям).

Весь полет по заданному маршруту состоит из последовательного его вывода из одного ПМ в другой по кратчайшему расстоянию. Пролет над опорным пунктом с последующим немедленным выводом на ЛЗП очередного участка маршрута возможен только при угле разворота близкому к нулю и малой скорости.

УР= ЗМПУ н - ЗПУ л

Обычно конечным пунктом является аэродром посадки.

Выход на КПМ – очень важный этап выполнения маршрутного полета. Здесь ВС входит в район с высокой интенсивностью ВД, ЭВС вынужден производить маневрирование, т.е. выполнять полет с переменными скоростями, курсом и высотой. Это требует от ЭВС повышенного внимания к процессу СВЖ и обеспечения БП.

Выход на КПМ осуществляется визуально или по бортовому радиолокатору, расчетному курсу и времени, наземными техническими и светотехническими средствами СВЖ, расположенными на аэродроме посадки.

Выход на КПМ, как правило выполняется полетом на приводную радиостанцию с контролем пути по другим техническим средствам СВЖ и времени.

В тех случаях, когда КПМ не является аэродромом посадки, ЭВС выводит самолет на КПМ, а затем на аэродром посадки, используя в комплексе технические средства СВЖ и визуальную ориентировку.

Снижение по трассе для захода на посадку имеет большое значение экономическое, так как не приходится тратить добавочного времени на снижение в районе аэродрома.

Расчет удаления начало снижения рассчитывается по НЛ-10ю.

Для уменьшения времени полета и экономии авиатоплива в процессе СВЖ применяются комплекс мер:

По сокращению расстояния от аэродрома вылета до аэродрома посадки путем выпрямления ВТ.

Путем выбора наиболее выгодного эшелона полета и по кратчайшему маршруту.

Контрольные вопросы:

1. Что включает в себя СВЖ?

2. Что такое воздушная навигация?

3. Каковы основные этапы СВЖ?

4. Какие общие правила обязаны выполнять члены экипажа ВС во время выполнения полетного задания?

5. Какие способы полета ВС по ВТ существуют? Их преимущества и недостатки.

6. Как осуществляется выход на КПМ?

Ключевые слова:

СВЖ, ВН, фактическая траектория, программная траектория, ВТ, МВЛ, маршрутный способ, ИПМ, ППМ, КПМ.

Лекция №5.

Общие правила воздушной навигации.

План:

1. 
   Основные задачи и общий порядок вождения ВС.
2. 
   Основные этапы полета ВС по маршруту.
3. 
   Общие правила выполнения полета по маршруту.
4. 
   Способы полета ВС по линии заданного пути и вывода ВС в заданную точку.
5. 
   Выход на КПМ и аэродром посадки.
6. 
   Определение рубежа начала снижения.
7. 
   Пути уменьшения времени полета и экономии авиатоплива в полете.

• 
  СВЖ- сложный технологический процесс, объединяющий и навигацию, и пилотирование. Воздушная навигация как и самолетовождение рассматривается с позиции теории и рабочего процесса.

Воздушная навигация- есть прикладная авиационная наука о точном, надежном, регулярном и безопасном вождении воздушных судов по программным траекториям. На основе этих закономерностей разрабатываются методы решения следующих навигационных задач:

Программирование траектории;

• 
  определение текущих значений координат пространственного места самолета;
• 
  векторов скорости воздушной, путевой и ветра;
• 
  расчеты времени выхода обязательного донесения и поворотные пункты маршрута, моментов ввода в разворот и вывода из него и другие определения параметров вывода самолета в пункт назначения, а также маневров захода на посадку в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
• 
  измерения отклонений фактической траектории полета от программной.

Таким образом, в воздушной навигации рассматривается кинематика движения самолета с целью определения указанных выше навигационных выше элементов положения и движения, характеризующих пространственное положение самолета и перемещение его относительно воздушной среды и поверхности Земли.

• 
  Полеты ГА осуществляются на ВТ МВЛ, и вне ВТ(воздушной трассы) и применении авиации в народном хозяйстве. Общий порядок работы экипажа по выполнению навигационных задач определяется этапами самолетовождения, куда входят:
• 
  Взлет и набор высоты;
• 
  Выход на опорные пункты маршрута (исходный, поворотный, конечный, контрольный ориентир)
• 
  Выход на линию заданного пути;
• 
  Выход на рубеж начала снижения;
• 
  Выход ВС на конечный пункт маршрута;
• 
  Выполнение маневра для захода на посадку;

Независимо от этапа полета ЭВС обязан выполнять общие правила:

1. 
   Полет планировать и осуществлять с учетом конкретной аэронавигационной обстановки, метеорологических условий и характеристик навигационного оборудования самолета и со строгим выполнением требований правил ПВП, ППП, ОПВП.
2. 
   Независимо от условий полета ЭВС обязан постоянно знать местонахождение ВС.
3. 
   Строго соблюдать расчетный (требуемый) навигационный режим полета.
4. 
   При смене участков маршрута обеспечить точный выход на линию заданного пути.
5. 
   Вести требуемую документацию и применять самолетные средства объективного контроля.

• 
  Для выдерживания ВС на заданной траектории полета необходимо непрерывно или дискретно управлять его движением. В зависимости от того, по какому параметру осуществляется управление различают:

1. 
   путевой:
2. 
   курсовой;
3. 
   маршрутный способ полета по линии заданного пути и выводу ВС на ПМ.

Задача полета по ЛЗП и выводу ВС в ПМ путевым способом решается по подвижной полярной системе координат.

Преимуществом путевого способа является возможность вывода ВС в заданную точку по кратчайшему расстоянию, а недостатком – неточное следование по ЛЗП и выхода ПМ не строго с заданного направления.

• 
  Курсовой способ основан на использовании связанной с ВС системой координат, полярная ось которой ОА совпадает с продольной осью ВС (рис б). Параметром вывода служит курсовой угол  к, который выдерживается равным нулю. При отсутствии ветра ВС будет выходить в ПМ по кратчайшему расстоянию, а в условиях ветра по сложной траектории, не совпадающей с ЛЗП.
• 
  Маршрутный способ полета по ЛЗП и вывода ВС в ПМ реализуется при использовании НК, когда обеспечиваются непрерывное определение и индикация координат Z и S. Задача решается в системе земных координат, одной из осей которых служит ЛЗП, а второй- перпендикулярное к ней направление (рис.в) Маршрутный способ гарантирует полет по ЛЗП и выход на ПМ с заданного направления. Недостатком является отсутствие непосредственной связи между направлением полета и координатой Z (линейно боковым уклонениям).

Весь полет по заданному маршруту состоит из последовательного его вывода из одного ПМ в другой по кратчайшему расстоянию. Пролет над опорным пунктом с последующим немедленным выводом на ЛЗП очередного участка маршрута возможен только при угле разворота близкому к нулю и малой скорости.

УР= ЗМПУ н - ЗПУ л

Обычно конечным пунктом является аэродром посадки.

Выход на КПМ – очень важный этап выполнения маршрутного полета. Здесь ВС входит в район с высокой интенсивностью ВД, ЭВС вынужден производить маневрирование, т.е. выполнять полет с переменными скоростями, курсом и высотой. Это требует от ЭВС повышенного внимания к процессу СВЖ и обеспечения БП.

Выход на КПМ осуществляется визуально или по бортовому радиолокатору, расчетному курсу и времени, наземными техническими и светотехническими средствами СВЖ, расположенными на аэродроме посадки.

Выход на КПМ, как правило выполняется полетом на приводную радиостанцию с контролем пути по другим техническим средствам СВЖ и времени.

В тех случаях, когда КПМ не является аэродромом посадки, ЭВС выводит самолет на КПМ, а затем на аэродром посадки, используя в комплексе технические средства СВЖ и визуальную ориентировку.

Снижение по трассе для захода на посадку имеет большое значение экономическое, так как не приходится тратить добавочного времени на снижение в районе аэродрома.

Расчет удаления начало снижения рассчитывается по НЛ-10ю.

Для уменьшения времени полета и экономии авиатоплива в процессе СВЖ применяются комплекс мер:

• 
  по сокращению расстояния от аэродрома вылета до аэродрома посадки путем выпрямления ВТ.
• 
  Путем выбора наиболее выгодного эшелона полета и по кратчайшему маршруту.

Контрольные вопросы:

1. 
   Что включает в себя СВЖ?
2. 
   Что такое воздушная навигация?
3. 
   Каковы основные этапы СВЖ?
4. 
   Какие общие правила обязаны выполнять члены экипажа ВС во время выполнения полетного задания?
5. 
   Какие способы полета ВС по ВТ существуют? Их преимущества и недостатки.
6. 
   Как осуществляется выход на КПМ?

Ключевые слова:

СВЖ, ВН, фактическая траектория, программная траектория, ВТ, МВЛ, маршрутный способ, ИПМ, ППМ, КПМ.

Лекция 6.

Обеспечение безопасности полетов в навигационном отношении. Требования к содержанию навигационного обеспечения полетов.

План:

1. 
   Обеспечение безопасности полетов в навигационном отношении. Требования к содержанию навигационного обеспечения полетов.
2. 
   Меры по обеспечению безопасного СВЖ.
3. 
   Меры предотвращения случаев потери ориентировки.
4. 
   Действия экипажа ВС в случае потери ориентировки.
5. 
   Способы восстановления ориентировки.
6. 
   Обязанности экипажа в случае, если ориентировку восстановить не удается.
7. 
   Предотвращение случаев попаданий самолетов в районы с опасными для полетов метеоявлениями.
8. 
   Особенности самолетовождения в зоне грозовой деятельности.
9. 
   Предотвращение столкновений ВС с наземными препятствиями.

Требования безопасного самолетовождения на воздушном транспорте, вопросы безопасного движения имеют особое значение. Это обусловлено тем, что оно принципиально отличается от всех других видов транспорта. Поэтому одной из главных задач СВЖ является обеспечение безопасности полетов. Эта задача, имеющая важное государственное значение, решается многими службами авиапредприятий ГА, обеспечивающих полеты. Но ведущая роль в его решении принадлежит экипажам ВС, так как они непосредственные исполнители полетов.

В каждом полете есть потенциальная возможность опасности, но возникает она не всегда.

Практика показывает, что ее можно предупредить и исключить.

Безопасное самолетовождение – означает предотвращение случаев столкновения воздушного судна с наземными препятствиями и опасных сближении ВС с наземными препятствиями и опасных сближении ВС в полете, потери ориентировки, нарушения установленного режима полетов, а также попадания ВС в зоны ОМЯ.

Меры по обеспечению безопасного СВЖ.

Меры по обеспечению безопасного СВЖ достигаются строгим соблюдением правил полетов, выдерживанием интервалов вертикального, продольного, бокового эшелонирования, а также контролем за полетом с земли с помощью наземных радиотехнических средств, а также с помощью расчета безопасной высоты полета по давлению 760 мм.рт.ст. и остальных безопасных высот полета.

Потеря ориентировки, ее причины и меры предотвращения. Действия экипажа при потере ориентировки, восстановление ориентировки.

Для достижения безопасности СВЖ экипаж обязан в течении всего полета сохранять ориентировку, т.е. знать местонахождение ВС. Современные средства СВЖ обеспечивают сохранение ориентировки при полетах как днем, так и ночью. Однако практика показывает, что еще встречаются случаи потери ориентировки. Это вызывает необходимость изучения ее причин и действия экипажа при этом. Ориентировка считается потерянной, когда экипаж не знает своего местонахождения и не может определить направления полета к пункту назначения

Ориентировка может быть потеряна полностью или временно. Ориентировка считается полностью потерянной если экипаж по этой причине произвел вынужденную посадку вне аэродрома назначения.

Ориентировка считается временно потерянной, если самолет после потери ориентировки был выведен экипажем самостоятельно или при помощи наземных навигационных средств на заданный маршрут с последующей посадкой на аэродром назначения.

При видимости земной поверхности факт потери ориентировки устанавливается невозможностью опознавания пролетаемой местности при сличении ее с картой и отсутствием ориентиров, ожидаемых по расчету времени. При полете вне видимости земной поверхности факт потери ориентировки устанавливается по невозможности даже приближенно указать направление дальнейшего полета.

Каждый случай потери ориентировки тщательно расследуется, анализируется и разбирается с командным и летным составом.

По результатам расследования принимаются меры к предотвращению подобных случаев в дальнейшем. Виновные в потере ориентировки по причинам халатности, недисциплинированности, нарушения правил и порядка СВЖ привлекаются к ответственности.

Причины. Чтобы предупредить случаи потери ориентировки, необходимо хорошо знать причины, приводящие к ее потере.

Основными причинами потери ориентировки являются:

• 
  недоученность летного состава в теории и практике СВЖ;
• 
  плохая подготовка к полету (слабое знание маршрута, неправильная или небрежная подготовка карт, ошибочный или неполный расчет полета, плохая подготовка навигационного оборудования ВС);
• 
  неисправность или полный отказ навигационного оборудования в полете;
• 
  нарушение в полете основных правил СВЖ по причине халатности и недисциплинированности экипажа (полет без учета курсов и времени, без контроля и своевременного исправления пути, произвольное, без надобности, изменение режима полета, допущение грубых ошибок при определении фактических элементов полета);
• 
  переоценка одних средств СВЖ и пренебрежение другими, т.е. неиспользования дублирующих средств СВЖ;
• 
  неподготовленность экипажа к полету в неожиданно усложнившихся условиях (неожиданное ухудшение погоды, вынужденный полет в сумерках или ночью, попадание в район магнитной аномалии);
• 
  плохая организация и управление полетами;
• 
  слабый контроль готовности экипажа к полету и недостаточное внимание в послеполетном разборе к выявлению ошибок в навигационной работе экипажа, которые могут привести к потере ориентировки в последующих полетах.

Меры предотвращения случаев потери ориентировки.

Для предотвращения случаев потери ориентировки необходимо:

• 
  постоянно совершенствовать теоретическую и практическую подготовку;
• 
  тщательно и всесторонне готовиться к каждому полету, обращая внимание на правильность подготовки карт, навигационных расчетов и выбор РТС для обеспечения выполнения полета;
• 
  тщательно изучить воздушные трассы, правила и режимы полетов на них;
• 
  грамотно и в комплексе использовать все технические средства СВЖ в полете;
• 
  уметь правильно анализировать метеообстановку и заблаговременно определять в полете приближение самолета к опасным и усложняющим полет явлениям;
• 
  осуществлять всесторонний и полный контроль готовности экипажа к полету;
• 
  не допускать нарушения правил СВЖ, халатности и недисциплинированности.

Действия экипажа ВС в случае потери ориентировки.

В случае потери ориентировки экипаж, не допуская растерянности, необдуманного решения полета с произвольным курсами и на повышенный скорости обязан:

• 
  включить сигнал бедствия аппаратуры опознавания;
• 
  немедленно доложить службе движения о потере ориентировки, остатке топлива и условиях полета, применив сигнал срочности. В телеграфном режиме сигнал срочности передается кодовыми выражениями « ЬЬЬ», а в нетелефонном режиме этот сигнал передается словом «ПАН»;
• 
  не допуская паники, оценить обстановку и в зависимости от условий полета принять решение о восстановлении ориентировки всеми доступными способами, предусмотренными ШНС и специальными указаниями, разработанными для данной воздушной линии;
• 
  Набрать высоту для данного радиуса действия РТС, средств связи и улучшения обзора местности;
• 
  В случае потери ориентировки вблизи государственной границы во избежании ее нарушения взять курс, перпендикулярный границе, на свою территорию и только после этого приступить к ее восстановлению.

Способы восстановления ориентировки.

Восстановление ориентировки экипаж обязан начинать с определения района местонахождения самолета. Для этой цели прежде всего следует использовать автоматические навигационные устройства. При возможности следует запросить место самолета у службы движения. Если этого сделать нельзя, то необходимо проверить расчетные данные и по запросам в ШБЖ определить место ВС на карте прокладкой пути.

Основными способами восстановления ориентировки в зависимости от навигационной обстановки полета являются:

Прокладка по карте взаимно пересекающихся линий положения самолета, рассчитанных при помощи имеющихся в распоряжении экипажа РТС самолетовождения;

• 
  Выход на радионавигационную точку;
• 
  Использования пеленгования, полученных от радиолокаторов, пеленгаторных баз, радиопеленгаторов;
• 
  Выход на характерный линейный и крупный площадный ориентир

При восстановлении ориентировки ночью при видимости Земли применяется также выход на световой ориентир или на светомаяк, опознаваемый по характеру его работы. В светлую лунную ночь восстановление ориентировки может осуществляться выходом на характерный линейный и световой ориентир.

Обязанности экипажа в случае, если ориентировку восстановить невозможно.

В этом случае командир корабля обязан:

• 
  принять необходимые меры для посадки на ближайшем встретившемся аэродроме или на пригодной для этого площадке, не дожидаясь полного расхода топлива и имея в виду, имеющееся в баках запаса топлива хватило на тщательный осмотр места посадки, а также на случай ухода на второй круг.
• 
  В ночном полете, если позволяет запас топлива, продержаться в воздухе до рассвета, а если такой возможности нет, произвести посадку на аэродроме или на выбранной с воздуха площадке, используя парашютные или сигнальные осветительные ракеты.

Предотвращение случаев попаданий самолетов в районы с опасными для полетов метеоявлениями.

Для предотвращения случаев попадания в районы с опасными для полетов метеоявлениями необходимо:

• 
  перед полетом тщательно изучить метеообстановку по трассе и прилегающим к ней районам;
• 
  наметить порядок обхода опасных условий погоды;
• 
  наблюдать в полете за изменением погоды, особенно за развитием явлений, опасных для полетов;
• 
  периодически получать по радио сведения о состоянии погоды по трассе, в пункте назначения и на запасных аэродромах;
• 
  при встрече с опасными для полета метеоявлениями немедленно докладывать об этом службе движения и, если нет возможности обойти их, необходимо вывести самолет из опасного для полета района и возвратиться на аэродром вылета или произвести посадку на ближайшем запасном аэродроме;
• 
  все изменения навигационного полета, связанные с опасными условиями погоды, подробно записывать в ШБХ, отличая в нем время, курс, высоту и скорость полета.

Особенности самолетовождения в зоне грозовой деятельности.

Грозы являются опасными явлениями погоды для авиации. Опасность полетов в условиях грозовой деятельности связана с турбулентностью воздуха и возможностью попадания молнии в самолет, что может вызвать его повреждение, поражение экипажа и вывод из строя оборудования. Наиболее опасными являются фронтальные грозы, которые охватывают большие пространства и перемещаются с большой скоростью. Внутримассовые грозы занимают меньше пространства и их легче обходить. Самолетовождение в зоне грозовой деятельности характеризуется следующими условиями:

• 
  возможность удара молнии в самолет, что может вызвать опасную ситуацию;
• 
  сильной болтанкой, вызываемой большой турбулентностью воздуха, затрудняющей управление самолетом и выдерживание заданного режима полета. Вертикальные потоки воздуха иногда достигают 20-25 м/сек. Броски самолета в зоне грозовой деятельности подчас превышают несколько сот метров и могут вызвать разрушающие перегрузки и привести к потере управляемости и срывам.
• 
  Уменьшением точности определения навигационных элементов ввиду наличия интенсивной турбулентности воздуха.

Ограниченной возможностью использования средств радиосвязи и радиокомпаса для самолетовождения, так как во избежании удара самолета молнией при полете в зоне грозовой деятельности необходимо включать средства радиосвязи. Радиокомпас из-за наличия электрических разрядов дает показания с большими отклонениями.

Особенности выполнения полета в условиях грозовой деятельности.

Грозовая деятельность в полете обнаруживается визуально или с помощью бортового радиолокатора. В ночное она видна за несколько десятков километров по зарницам. В дневном полете при отсутствии сплошного покрова других облаков грозовая деятельность наблюдается с расстоянии 100-200 км. В виде сплошной стены облаков у горизонта с более темными полосами выпадающих осадков и по сверканию молний.

При полете в облаках о приближении самолета к району грозовой деятельности можно судить по усиливающемуся треску в наушниках, а о непосредственной близости к грозовым очагам – по резким вздрагиваниям самолета. Выполнение полета в зоне грозовой деятельности имеет некоторые особенности, поэтому необходимо:

• 
  записать в штурманский бортовой журнал время встречи самолета с грозовыми облаками и немедленно сообщить об этом диспетчеру РДС и в дальнейшем все действия согласовывать с диспетчерской службой, руководящим полетом;
• 
  непрерывно вести наблюдения по бортовому радиолокатору, а при его отсутствии визуально за очагами грозовой деятельности и не допускать попадания в них самолета;
• 
  при необходимости выключить радиосредства;
• 
  записывать в бортовом журнале всякое изменение высоты и направления полета;
• 
  непрерывно вести прокладку пути на карте и возможно чаще определять место самолета.

При подходе к зоне грозовой деятельности командир корабля оценивает возможность пролета через эту зону и докладывает об условиях полета диспетчеру. Если невозможно выполнить безопасный пролет через зону грозовой деятельности, то командир корабля, учитывая обстановку, намечает порядок обхода очагов грозовой деятельности, а при невозможности обхода принимает решение о полете на запасной аэродром.

При обходе гроз необходимо руководствоваться следующими правилами:

• 
  на самолетах, не имеющих радиолокаторов, мощно- кучевые, кучево-дождевые облака, а также облака, примыкающие к грозовым очагам, разрешаются обходить только визуально, на расстоянии не более 10 км. Если такой обход на заданной высоте невозможен, разрешается пролет над облаками в равнинной или холмистой местности только днем визуально без входа в зону ливневых осадков. Высота полета над местностью и высота нижней кромки облаков над самолетом при этом должна быть не менее 20км.
• 
  Обход грозовых очагов, как правило должен выполняться в направлении понижения рельефа местности.
• 
  Пролет зоны грозовых и ливневых очагов под облаками на малых высотах в горной местности и ночью запрещается;
• 
  На самолетах, имеющих бортовой радиолокатор, разрешается обходить видимые на индикаторе грозовые и ливневые очаги как визуально, так и по приборам на заданной высоте при удалении от них не менее 10 км.
• 
  Пересечении фронтальной облачности разрешается только в том месте, где расстояние между отдельными грозовыми очагами, изображается на экране радиолокатора, составляет не менее 50 км.;
• 
  Если обойти грозовые и ливневые очаги на заданной высоте невозможно, разрешается по согласованию с диспетчером полет с превышением не менее 500 м над верхней границей облаков.

Воздушная навигация

Лекция №2. Сведения о форме и размерах Земли………………………………7

Лекция №3. Определение относительных координат ВС……………………...16

Лекция №4. Штурманская подготовка к полету………………………………..22

Лекция №5. Общие правила воздушной навигации……………………………25

Лекция №6. Обеспечение безопасности полетов в навигационном отношении. Требования к содержанию навигационного обеспечения

полетов……………………………………………………………..29

Лекция №7. Применение курсовых систем…………………………………….37

Лекция №8. Визуальная ориентировка…………………………………………41

Лекция №9. Применение доплеровского измерителя путевой скорости и угла сноса. Навигационные характеристики ДИСС, принцип измерения путевой скорости, угла сноса с помощью ДИСС. Курсо- доплеровское измерение координат ВС, курсо - доплеровский навигационный комплекс…………………………………………47

Лекция №10. Неавтономные системы навигации………………………………51

Лекция №11. Дальномерные радионавигационные системы…………………..59

Лекция №12. Применение угломерно-дальномерных навигационных систем65

Лекция №13. Применение радиолокационной станции в полёте……………..69

Лекция №14. Спутниковые системы радионавигации………………………….75

Список использованной литературы……………………………………………..79

Лекция №1.

Основные навигационные понятия и определения

«Воздушная навигация» - наука о вождении воздушных судов по программной траектории.

Полет является сложным движением самолета в воздухе. Его можно разложить на поступательное движение центра масс и угловое движение вокруг центра масс. При описании положения самолета в процессе его поступательного движения используется ряд точек и линий. Они служат основой для ведения навигационных понятий, непосредственно связанных с движением центра масс самолета. К ним относятся: пространственное место самолета (ПМС), место самолета (МС), траектория полета (ТП), линия пути (ЛП).

Пространственное место самолета - точка пространства, в которой в данный момент находится центр масс самолета.

Место самолета – точка на земной поверхности, в которую в данный момент проектируется центр масс самолета. Пространственное место самолета и место самолета могут быть заданными и фактическими.

Траектория полета - пространственная линия, описываемая центром масс самолета при движении. Она может быть заданной, требуемой и фактической. Под пространственно - временной траекторией полета понимают траекторию полета, заданную не только в пространстве , но и во времени. Заданная пространственно- временная траектория называется программной.

Линия пути - это проекция траектории полета самолета на поверхность Земли. Проекция программной траектории полета на поверхность Земли называется линией заданного пути (ЛЗП). Линия, по которой должен пролететь самолет, называется маршрутом полета.

Профилем полета – называется проекция программной траектории на вертикальную плоскость, проведенную через развернутый маршрут полета в прямую линию. Проекция на земную поверхность фактической траектории полета самолета называется линией фактического пути (ЛФП). Вдоль маршрутов устанавливаются ВТ и МВП, представляющие собой ограниченные по высоте и ширине коридоры в воздушном пространстве.

ВТ - коридор в воздушном пространстве, ограниченный по высоте и ширине, предназначенный для выполнения полетов воздушными судами всех ведомств, обеспеченный трассовыми аэродромами и оборудованный средствами радионавигации, контроля и управления воздушным движением.

МВП - коридор в воздушном пространстве, ограниченный по высоте и ширине и предназначенный для выполнения полетов воздушными судами при осуществлении местных воздушных сообщений.

При решении ряда навигационных задач могут применяться несколько координатных систем. В общем случае их выбор и применение зависят от характера технических средств навигации и возможностей вычислительных устройств. Положение МПС и МС в любой системе определяется координатами, которые определяются линейными или угловыми величинами. В навигации к наиболее употребительным геоцентрическим системам относятся: географическая (астрономическая и геодезическая), нормальная сферическая , ортодромическая и экваториальная .

В качестве основных географических систем используются: прямоугольные правые системы координат (нормальная земная и стартовая), биполярные (плоская и сферическая), гиперболическая и горизонтальная .

При проектировании физической поверхности Земли на поверхность геоида используется астрономическая система координат. Координатами место самолета в этой системе являются:

Географическая система координат:

• 
  географическая широта  г - двугранный угол, заключенный между плоскостью экватора и нормалью (отвесной линией) к поверхности эллипсоида (геоида) в данной точке М (измеряется от экватора к полюсам от 0 о до 90 о);
• 
  географическая долгота  г – двугранный угол, заключенный между плоскостями начального (гринвичского) меридиана и меридиана данной точки М. Измеряется от 0 о до 180 о к востоку и западу (при решении некоторых задач от 0 о до 360 о к востоку).

Нормальная система координат:

• 
  нормальная сферическая широта  - угол между плоскостью экватора и направлением из центра земного шара в точку, являющуюся изображением соответствующей точки эллипсоида. Измеряется центральным углом или дугой меридиана в тех же пределах. Что и географическая широта;
• 
  нормальная сферическая долгота  - двугранный угол между плоскостью начального (гринвичского меридиана) и плоскостью меридиана данной точки. Измеряется либо центральным углом в плоскости экватора либо дугой экватора от начального меридиана до меридиана данной точки в тех же пределах, что и географическая долгота.

Физическое состояние воздушной среды, а также направление ее перемещения относительно земной поверхности оказывают существенное влияние на траекторию движения самолета в любой системе координат. Для оценки движения самолета по траектории используются геометрические и механические величины, характеризующие пространственное положение самолета, скорость и направление его движения в некоторый момент времени. Их принято называть навигационными элементами полета и подразделять на навигационные элементы и движения.

Высота полета - это расстояние по вертикали от некоторого уровня, принятого от начала отсчета , до самолета.

Элементами второй группы являются: путевая скорость, путевой угол, угол сноса, воздушная скорость, курс и вертикальная скорость.

Скорость полета самолета определяют как относительно воздушной среды, окружающий самолет, так и относительно земной поверхности.

Курсом самолета γ – называется угол в горизонтальной плоскости м
ежду направлением, принятым за начало отсчета 1 в точке местоположения самолета, и проекцией на эту плоскость его продольной оси 2 (рис. 1.7).

Путевой скоростью полета называется скорость перемещения по земной поверхности МС, направленная по касательной к линии пути 2 .

Путевым углом называется угол между направлением, принятым за начало отсчета и линией пути (вектором путевой скорости W). Он также как и курс отчитывается от начала отсчета по часовой стрелке от 0 о до 360 о.

Угол сноса  - самолета называется угол между вектором воздушной скорости и вектором путевой скорости в горизонтальной плоскости. Он считается положительным, если вектор путевой скорости расположен правее вектора воздушной скорости, отрицательным – если левее.

Вертикальной скоростью W в называется вертикальная составляющая вектора полной скорости поступательного перемещения самолета относительно Земли W (рис. 1.7) .

Рассмотренные выше навигационные элементы полета могут быть заданными, фактическими и требуемыми. Например, линии фактического пути - фактический путевой угол , линии заданного пути - заданный путевой угол, а линии требуемого пути - требуемый путевой угол.

Постановка навигационной задачи основывается на определении программных, фактических и требуемых значений навигационно- пилотажных параметров относительно воздушной среды и земной поверхности, характеризующих соответствующие траектории полета.

Полету любого назначения предшествует расчет программной траектории и составление (разработка) заданной навигационной программы полета, рассчитанная программная траектория, обеспечивающая наиболее безопасный и экономический полет, может быть задана аналитически или графически в различных системах координат. Аналитически она выражается конечными уравнениями движения центра масс самолета, которые в широко распространенной ортодромической прямоугольной системе координат имеют вид:

(1.9)

где Z з, S з, H з – заданные (программные) ортодромические прямоугольные координаты ПМС в заданный момент времени Т.

Для указания программной траектории полета экипажу задаются маршрут полета, время полета его опорных пунктов, а также профиль полета. Навигационная программа , разработанная на основе программной траектории, в зависимости от возможностей технических средств навигации и пилотирования может вводиться в запоминающие устройства навигационных вычислителей и представляться на индикаторах навигационной обстановки, автоматических картографических планшетах, полетных картах, бортовых журналах и планах полета. Полет по программной траектории согласно навигационной программе должен выполняться в соответствии с руководством по летной эксплуатации. В них регламентируются правила, условия и ограничения по летной эксплуатации и пилотированию самолета данного типа.

Характер траектории определяется режимами полета самолета. Последние в свою очередь, характеризуются различными навигационными и пилотажными параметрами, под которыми понимают механические и геометрические величины и их производные, применяемые в самолетовождении.

Навигационные и пилотажные параметры могут совпадать с навигационными элементами полета или быть связаны с ними простыми соотношениями. К навигационным параметрам относятся: координаты пространственного места самолета, путевая скорость, путевой угол, угол сноса, вертикальная скорость, производные этих параметров и другие.

К пилотажным относятся: воздушная скорость, курс самолета, вертикальная скорость относительно воздушной среды, угловая скорость, углы рыскания, крена, тангажа и др. Согласно такому делению параметров , используемых в СВЖ, различают навигационный и пилотажный режимы полетов.

Контрольные вопросы

1. 
   Что такое предмет воздушная навигация?
2. 
   Какой бывает траектория полета?
3. 
   Какие геодезические системы координат наиболее употребительны в навигации?
4. 
   Чем определяется характер траектории полета?

Ключевые слова :

Предмет воздушная навигация, ПМС, МС, ТП, ЛП, профиль полета, ВТ, МВЛ, астрономическая система координат, геодезическая система координат

географическая система координат, нормальная система координат, высота полета, курс самолета, путевая скорость, путевой угол, угол сноса.

Казалось бы, быстрее и удобнее всего лететь по прямой между двумя аэропортами. Однако на самом деле по кратчайшему пути летают только птицы, а самолеты - по воздушным трассам. Воздушные трассы состоят из отрезков между путевыми точками, а сами путевые точки - это условные географические координаты, имеющие, как правило, определенное легко запоминаемое название из пяти букв, похожее на слово (обычно латиницей, но в русскоязычных используется транслитерация). Обычно это «слово» ничего не обозначает, например, NOLLA или LUNOK, но иногда в нем угадывается название близлежащего населенного пункта или какого-то географического объекта, например, точка OLOBA расположена недалеко от города Олонец, а NURMA - это окрестности деревни Нурма.

Карта воздушных трасс

Маршрут строится из отрезков между точками для упорядочивания воздушного движения: если бы все летали произвольно, это сильно бы осложнило работу диспетчеров, поскольку было бы очень сложно предугадать, где и когда окажется каждый из летящих самолетов. А тут все раз - и летят друг за другом. Удобно! Диспетчеры следят, чтобы самолеты летели на расстоянии не более 5 километров друг от друга, и если кто-то кого-то нагоняет, его могут попросить лететь чуть медленнее (или второго - чуть быстрее).

В чем секрет дуги?

Почему же тогда летают по дуге? На самом деле это иллюзия. Маршрут даже по трассам довольно близок к прямому, а дугу вы видите только на плоской карте, потому что Земля-то круглая. Проще всего убедиться в этом, взяв глобус и натянув прямо по его поверхности нитку между двумя городами. Запомните, где она пролегает, а теперь попробуйте повторить ее маршрут на плоской карте.

Маршрут полета из Москвы в Лос-Анджелес только кажется дугой

Есть, правда, еще один нюанс, касающийся трансконтинентальных перелетов. Четырехдвигательные самолеты (Boieng-747, Airbus A340, A380) могут летать по прямой. А вот более экономичным двухдвигательным (Boeing-767, 777, Airbus A330 и пр.) приходится делать крюк из-за сертификаций ETOPS (Extended range twin engine operational performance standards). Они должны держаться на расстоянии не далее определенного времени полета до ближайшего запасного аэродрома (как правило, 180 минут, но бывает и больше - 240 или даже 350), и в случае отказа одного двигателя сразу же отправляться туда для аварийной посадки. Получается действительно полет по дуге.

Чтобы увеличить «пропускную способность» трассы, используют эшелонирование, то есть, разводят самолеты по высоте. Конкретная высота полета и называется эшелоном, или, по-английски, Flight Level - «уровень полета». Сами эшелоны так и называются - FL330, FL260 и т.п., число обозначает высоту в сотнях футов. То есть, FL330 - это высота в 10058 метров. В России до недавного времени использовали метрическую систему, поэтому пилоты до сих пор по привычке говорят: «Наш полет пройдет на высоте десять тысяч метров», но сейчас тоже перешли на международную футовую.

Навигационный дисплей

Как набирают высоту?

«Четные» эшелоны (300, 320, 340 и т.п.) используются при полетах с востока на запад, нечетные - с запада на восток. В некоторых странах эшелоны делятся между четырьмя сторонами света. Смысл прост: благодаря этому между самолетами, летящими навстречу друг другу, всегда будет как минимум 1000 футов по высоте, то есть, более 300 метров.

А вот разница во времени полета с востока на запад и с запада на восток не имеет к эшелонам никакого отношения. И к вращению Земли тоже, потому что атмосфера вращается вместе с планетой. Все просто: в Северном полушарии ветры дуют чаще с запада на восток, поэтому в одном случае скорость ветра прибавляется к скорости самолета относительно воздуха (она условно постоянна), а в другом - вычитается из него, поэтому скорость относительно земли разная. А на эшелоне ветер может дуть со скоростью и 100, и 150, и даже 200 км/ч.

Направление движения самолетов на эшелонах

Как работает навигация?

Еще совсем недавно летчики умели ориентироваться в том числе по Солнцу, Луне и звездам, и на старых самолетах для этого даже были окошки в верхней части кабины. Процесс был довольно сложным, поэтому в экипажах присутствовал еще и штурман.

В аэронавигации используются наземные радиомаяки - радиостанции, посылающие в эфир сигнал на известной частоте из известной точки. Частоты и точки обозначены на картах. Настроив бортовой приемник со специальной «круговой» антенной на нужную частоту, можно понимать, в каком направлении от вас находится радиомаяк.

Если маяк самый простой, ненаправленный (NDB, non-directional beacon), то больше узнать ничего нельзя, но по изменению направления на этот маяк при известной скорости можно вычислить свои координаты. Более продвинутый азимутальный маяк (VOR, VHF Omni-directional Radio Range) тоже имеет круговые антенны и поэтому с его помощью можно определить магнитный пеленг, то есть, понять, каким курсом вы относительно этого маяка двигаетесь. Дальномерный маяк (DME, Distance Measuring Equipment, не путать с аэропортом Домодедово), работающий по принципу радара, позволяет определить расстояние до него. Как правило, азимутальные и дальномерные маяки (VOR/DME) устанавливаются в паре.

Именно так выглядит Лондон и его окрестности в приложении Flight Radar 24

По заданной пространственно-временной траектории.

Задачи аэронавигации

• • координат (географических-->широта, долгота; полярных--> азимут , дальность)
  • высота (абсолютная, относительная, истинная)
  • высота над поверхностью Земли (истинная высота полета)
  • курс
  • путевой угол (условный, истинный, магнитный, ортодромический)
  • приборная, истинная, путевая скорость
  • скорость , направление(метеорологическое, навигационное) и угол ветра
  • линия заданного пути (ЛЗП)
  • линейно бокового уклонения (ЛБУ)
  • дополнительная поправка (ДП) (при полете на радиостанцию)
  • боковое уклонение (БУ) (при полете от радиостанции)
  • обратный, прямой пеленг (ОП,ПП) (при полете на/от радиопеленгатор)
• Контроль и исправление пути: (С выходом на ЛЗП или в ППМ (поворотный пункт маршрута), в зависимости от ЛБУ и ШВТ)
  • по дальности
  • по направлению
• Прокладка и счисление пути:
  • Прямая
  • Обратная
  • Штилевая
• Построение оптимальных маршрутов для достижения точки назначени
  • выход на точку за минимальное время
  • выход на точку с минимальными затратами топлива
  • выход на точку в заданное время
• Оперативная коррекция маршрута во время полёта
  • при изменении полётного задания, в том числе при неисправностях в летательном аппарате
  • при возникновении неблагоприятных метеорологических явлений на маршруте
  • во избежание столкновения с другим летательным аппаратом
  • для сближения с другим летательным аппаратом

Определение навигационных элементов летательного аппарата

Для определения навигационных элементов применяются различные технические средства:

• Геотехнические - позволяют определять абсолютную и относительную высоту полёта, курс летательного аппарата, его местонахождение и так далее).
  • измерители воздушной и путевой скоростей,
  • магнитные и гиромагнитные компасы, гирополукомпасы,
  • оптические визиры ,
  • инерциальные навигационные системы и так далее.

• Радиотехнические - позволяют определить истинную высоту, путевую скорость, местонахождение летательного аппарата путем измерения различных параметров электромагнитного поля по радиосигналам .
  • радионавигационные системы и так далее.

• Астрономические - позволяют определять курс и местонахождение летательного аппарата
  • астрономические компасы
  • астроориентаторы и так далее

• Светотехнические - обеспечивают посадку летательного аппарата в сложных метеорологических условиях и ночью и для облегчения ориентировки.
  • светомаяки.

• Комплексные навигационные системы - автопилот - могут обеспечить автоматический полёт по всему маршруту и заход на посадку при отсутствии видимости земной поверхности.

Источники

• Черный М. А., Кораблин В. И. Самолётовождение , Транспорт, 1973, 368 с. битая ссылка

Wikimedia Foundation . 2010 .

• Космическая навигация
• Инерциальная навигация

Смотреть что такое "Воздушная навигация" в других словарях:

Воздушная навигация - комплекс действий экипажа, направленный на достижение наибольшей точности, надежности и безопасности вождения воздушного судна и групп воздушных судов по заданной траектории, а также в целях вывода их по месту и времени на заданные объекты (цели) … Официальная терминология

Навигация воздушная - Воздушная навигация, аэронавигация наука о методах и средствах вождения воздушного судна по программной траектории. Задачи аэронавигации Определение навигационных элементов летательного аппарата широта, долгота высота НУМ высота над поверхностью… … Википедия

НАВИГАЦИЯ - (лат. navigatio от navigo плыву на судне), 1) наука о способах выбора пути и методах вождения судов, летательных аппаратов (воздушная навигация, аэронавигация) и космических аппаратов (космическая навигация). Задачи навигации: нахождение… … Большой Энциклопедический словарь

навигация - и; ж. [лат. navigatio от navigo плыву на судне] 1. Судоходство, мореплавание. Из за обмеления реки н. невозможна. 2. Такое время в году, когда по местным климатическим условиям возможно судоходство. Открытие навигации. Суда в порту ждали начала… … Энциклопедический словарь

Навигация - В Викисловаре есть статья «навигация» Навигация (лат. navigatio, от лат. navigo плыву на судне): Мореплавание, судоходство Период времени в году, когда по местным климатическим условиям возможно су … Википедия

навигация Энциклопедия «Авиация»

навигация - Рис. 1. Определение местоположения ЛА по линиям положения. навигация летательных аппаратов, аэронавигация (от греч. aēr — воздух и лат. navigatio — мореплавание), — наука о методах и средствах вождения летательных аппаратов из… … Энциклопедия «Авиация»

НАВИГАЦИЯ - (лат. navigatio, от navis корабль) 1) мореплавание. 2) наука об управлении кораблем. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. НАВИГАЦИЯ 1) искусство управления кораблем в открыт. море; 2) время года, в… … Словарь иностранных слов русского языка

Навигация (морск.) - Навигация (лат. navigatio, от navigo ‒ плыву на судне), 1) мореплавание, судоходство. 2) Период времени в году, когда по местным климатическим условиям возможно судоходство. 3) Основной раздел судовождения, в котором разрабатываются теоретические … Большая советская энциклопедия

НАВИГАЦИЯ - НАВИГАЦИЯ, и, жен. 1. Наука о вождении судов и летательных аппаратов. Школа навигации. Воздушная н. Межпланетная (космическая) н. 2. Время, в течение к рого возможно судоходство, а также само судоходство. Начало, конец навигации. Н. открыта. |… … Толковый словарь Ожегова