Авиация Второй мировой
На главнуюПоиск на сайте English
 
Приборы на самолете Оборудование Оглавление

Расчетное местоположение самолета. Как было указано выше, определение местоположения самолета способом счисления пути основано на вычислении расстояния, пройденного самолетом от точки вылета, с учетом направления полета. Однако точное решение этой задачи затрудняется тем, что поверхность земли имеет форму шара, или, точнее, эллипсоида вращения, сжатого со стороны полюсов. Сжатие эллипсоида земли весьма невелико1, поэтому в аэронавигации принимают ее форму за правильный шар, объем которого равен объему земного эллипсоида; радиус этого шара R—6370,9 км.

1 Отношение разностей полуосей эллипсоида к величине его большой полуоси равно 1/297.

Положение любой точки на поверхности земного шара можно определить ее географическими координатами — долготой и широтой (фиг. 14).

Долготой данного места λ называется угол, заключенный между плоскостью истинного меридиана места и плоскостью начального (нулевого) меридиана; долгота измеряется в угловых градусах. В качестве начального меридиана принят Гринвичский меридиан, причем к западу от него долгота считается западной λW , а к востоку — восточной λE, в пределах от 0 до 180°.

Угол в градусах между плоскостью экватора и вертикалью, проходящей через данное место, называется широтой данного места λ. К северу от экватора широта считается северной φN, а к югу — южной φS, пределах от 0 до 90°. Широту можно определить так же, как угол между земной осью и плоскостью горизонта в данном месте.

Местоположение самолета в любой момент времени можно выразить в градусах долготы и широты. Если известны долгота и широта точки вылета, то можно вычислить текущие координаты самолета, прибавляя к координатам аэродрома величины, на которые изменялась долгота и широта за время полета.

Изменение долготы и широты можно определить, зная расстояние, пройденное самолетом, и направление полета. Пройденное расстояние можно легко перевести в градусы измерения долготы и широты, если самолет летит вдоль меридиана или параллели.

При полете самолета вдоль меридиана, т. е. на север или на юг, долгота остается неизменной, а изменение в градусах широты равно

где Δ Sм— путь, пройденный самолетом вдоль меридиана, км;

2πR — окружность меридиана, равная 40 000 км (R — радиус земли).

Если самолет летит вдоль параллели, т. е. на запад или на восток, то широта не изменяется, а изменение долготы будет равно

где Δ Sп — путь, пройденный самолетом вдоль параллели, км;

r = R cosφ — радиус окружности данной параллели;

φ — широта данной параллели.

В случае полета вдоль экватора φ = 0, cos φ = l и изменение долготы равно

В общем случае самолет описывает на поверхности земли некоторую кривую, соединяющую точку вылета с точкой посадки.

Для того чтобы маршрут полета был наикратчайшим, он должен проходить по дуге большого круга, называемой ортодромией (фиг. 15). Полет по ортодромии практически затрудняется тем, что самолет должен непрерывно менять курс, так как ортодромия пересекает меридианы под разными углами.

Если самолет летит под постоянным углом β по отношению к меридианам, то он движется по кривой линии, называемой локсодромией.

Полет на большие расстояния по ортодромии сокращает путь на сотни и даже тысячи километров. При дальних перелетах обычно разбивают ортодромию на ряд участков, внутри которых полет производится по локсодромиям этих участков.

Выведем уравнение расчетного местоположения самолета для общего случая полета по произвольной траектории. Для выведения такого общего уравнения необходимо знать следующие элементы:

широту места вылета долготу места вылета φ0,

истинную воздушную скорость V,

истинный курс самолета γ,

направление ветра δ,

скорость ветра U,

время полета t

Путевую скорость W можно разложить на две составляющие - вдоль меридиана Wм и вдоль параллели Wп (фиг. 16):

Wм = cos γ + U cos δ

Wп = sin γ + U sin δ

За бесконечно малый промежуток времени dt перемещение самолета (в км) вдоль меридиана и параллели соответственно равно:

dSм = Wмdt = (Vcos γ + U cos δ)dt,

dSп = Wпdt = (Vsin γ + U sin δ)dt.

Выразив линейное перемещение в угловых величинах, получим изменение долготы и широты полета за этот же промежуток времени

Интегрируя эти выражения, получим уравнения расчетного местоположения самолета

Существуют приборы, автоматически решающие эти уравнения, — автоштурманы и навигационные индикаторы.

Автоштурман автоматически учитывает изменения скорости и курса самолета и регистрирует на карте путь самолета. Навигационный индикатор отличается от автоштурмана тем, что он не регистрирует пройденного пути; он имеет два счетчика, из которых один непрерывно указывает широту, а другой — долготу местоположения самолета.

Дата публикации на сайте: 19.11.2012


©AirPages
2003-