Тема № 2 измерение времени

План темы.

1. Годовое движение и суточное вращение Земли.

2. Истинное солнечное, среднее солнечное, гражданское время.

3. Местное, поясное, декретное время.

4. Линия смены даты.

5. Условия естественного освещения.

6. Служба времени.

7. Авиационные часы.

Время-это независимая переменная величина, которая течет безостановочно, бесконечно и равномерно.

146 млн км

151 млн км

Измерение времени.

Годовое движение и суточное вращение Земли.

В основу измерения времени положено движение Земли. Земля движется вокруг Солнца и вращается вокруг своей оси. Движение Земли вокруг Солнца называется годовым, оно вызывает смену времен года. Полный оборот Земли относительно Солнца происходит за 365 суток, 5 часов, 48 минут, 46,1 сек. Этот промежуток времени называется тропическим годом. Для удобства пользования календарем год посчитали равным 365 суткам 6 часам, или три года по 365 суток, а каждый четвертый (високосный) = 366 суток. Кроме того года с целыми столетиями, число сотен которых не делится на 4, не считают високосными. При таком счете календарный год стал равен тропическому году.

Вращение Земли вокруг собственной оси называется суточным. В результате суточного вращения Земли происходит смена времен суток.

Сутками называется промежуток времени, в течение которого Земля совершает полный оборот вокруг собственной оси. Сутки длятся 24часа, один час длится 60 мин, одна минута длится 60 секунд.

Истинное солнечное, среднее солнечное, гражданское время.

В зависимости от того, что берется за основу измерения, время подразделяется на истинное солнечное, среднее солнечное и гражданское время.

Истинным солнечным временем называется время, измеряемое по суточному движению истинного Солнца. Единицей измерения в данном случае являются истинные солнечные сутки. Продолжительность истинных солнечных суток в разное время не одинакова. Пользоваться таким временем неудобно, поэтому пользуются средним солнечным временем.

Средним солнечным временем называется время, измеренное по суточному движению среднего Солнца. Единицей измерения времени являются средние солнечные сутки. Среднее Солнце – это условная точка на небесной сфере, которая движется равномерно и в том же направлении, что и истинное Солнце. Продолжительность средних солнечных суток строго постоянна. Начало истинных и средних солнечных суток приходится на полдень. В повседневной жизни это не удобно, поэтому пользуются гражданским временем.

Гражданское время – это есть разновидность среднего солнечного времени. Гражданское время отличается от среднего солнечного времени на 12 часов. Начало гражданских суток приходится на полночь.

Местное, поясное, гринвичское, декретное, московское время

В зависимости от того, какой меридиан берется за исходный, различают время: местное, поясное, гринвичское, декретное, московское.

Местное время Тм. – это время на меридиане данного места. В разных точках земной поверхности на различных меридианах местное время будет не одинаково. Оно будет отличаться на число часов, минут и секунд, соответствующих разности долгот этих точек. Местным временем пользоваться не удобно, поэтому пользуются Поясным временем Тп. Суть его состоит в том, что весь земной шар разделен на 24 часовых пояса. Каждый пояс содержит 15° долготы, что соответствует 1 часу во времени. Для всего часового пояса устанавливается единое время, т.е. местное время среднего меридиана. Поэтому Поясное время Тп. – это местное время среднего меридиана часового пояса.

Часовой пояс, средний меридиан которого проходит через гринвичскую астрофизическую обсерваторию – называется нулевым.

Гринвичское время Тгр. – это местное время гринвичского меридиана.

Счет часовых поясов ведется к востоку от Гринвича от 0 до 23 часов.

В 1930-году на территории Советского Союза стрелки часов были переведены на 1 час вперед Такое время называется Декретным время Тд.

Московским временем Тмск. называется время среднего меридиана второго часового пояса плюс 1 час декретный.

Перевод времени из одного в другое производится по формулам:

Тгр = Тп - № п.

Тм = Тп - № п + λв.

Тп = Тм + № п – λв.

Тд = Тм + № п. – λв. +1час.

Где № п – номер часового пояса. λв. – долгота, выраженная во времени.

360º составляют 24 часа. 15º -------1 час (60минут).

1º (60мин). ----------4мин. 15´ -----------1мин (60сек).

1´---------------------4 сек.

Линия смены даты

Демаркационная линия смены даты – это условная линия смены даты, которая проходит примерно по меридиану 180º. По международному соглашению новая дата начинается на западной стороне демаркационной линии. На восточной стороне ее новая дата начинается только через сутки (24 часа). Экипажи морских и воздушных судов, пересекая демаркационную линию, придерживаются следующих правил:

При пересечении линии смены даты в восточном направлении с полночи после ее перехода, дата повторяется, (календарь два дня покажет одно и то же число).

При пересечении линии смены даты в западном направлении с полночи после ее перехода дата изменяется сразу на две единицы (одно число выпадает из календаря).

Условия естественной освещенности

По условиям естественной освещенности сутки делятся на светлую часть -

(день), темную часть - (ночь) и сумерки.

День это часть суток от момента восхода до момента захода Солнца.

Ночь – это часть суток от момента захода до момента восхода Солнца.

Сумерки (утренние) – это промежуток времени от момента рассвета до момента восхода Солнца.

Сумерки (вечерние) – это промежуток времени от момента захода Солнца до наступления темноты.

Гражданские сумерки – когда центр Солнца ниже плоскости истинного горизонта на 6°.

Навигационные сумерки – когда центр Солнца ниже плоскости истинного горизонта на 12°.

Астрономические сумерки – когда центр Солнца ниже плоскости истинного горизонта на 18°.

Служба времени

Организуется для обеспечения точности, безопасности самолетовождения, четкости работы авиационных соединений и частей. Служба времени – это деятельность по определению, хранению и передачи точного времени , постоянного контроля за точностью показаний бортовых, служебных и наручных часов, организации трансляции радиосигналов по сигналам точного времени не менее 2х раз в сутки с таким расчетом, чтобы эти сигналы были слышны на рабочих местах личного состава. Организация службы времени возлагается на старших штурманов авиационных подразделений. Точное время определяется по радиосигналам точного времени и по контрольным часам (хронометрам), находящимся в штурманской комнате. Сигналы точного времени передаются по радио ежечасно шестью точками. Конец шестой точки соответствует отсчету целого часа (с точность до 0.1 сек. Точность установки личных и бортовых часов по сигналам не должна превышать ±2сек.

Авиационные часы АЧС –1

АЧС –1 (авиационные часы с секундомером) служат для отсчета времени. В корпусе смонтировано три механизма:

1. Основной механизм часов;

2. Механизм времени полета;

3. Механизм секундомера.

Каждый механизм имеет свой циферблат и свои стрелки.

Основной механизм часов служит для отсчета времени в часах, минутах и секундах, имеет три стрелки (часовую, минутную и секундную). Отсчет времени производится по большому циферблату.

Механизм времени полета служит для определения общего времени полета от взлета и до посадки. Имеет две стрелки – часовую и минутную. Отсчет времени производится по малому верхнему циферблату. Пуск механизма времени полета осуществляется нажатием левой кнопки часов. При нажатии левой кнопки появляется красный индекс. При повторном нажатии производится остановка механизма времени полета (появляется красно – белый индекс). При третьем нажатии происходит сброс времени полета (появляется белый индекс). Кроме того, левая кнопка служит для завода часов и перевода стрелок.

Секундомер служит для определения времени полета в минутах и секундах. Это время необходимо для определения путевой скорости на участках маршрута, замера часового (минутного) расхода топлива. Секундомер имеет две стрелки – минутную и секундную. Отсчет времени ведется по малому нижнему циферблату. Пуск секундомера осуществляется нажатием правой кнопки. При повторном нажатии секундомер останавливается, при третьем нажатии – сброс времени секундомера. При повороте правой кнопки вправо (по часовой стрелке) производится останов всего механизма часов. Завод часов на 3е суток. Имеется электрический обогрев, который включается при низких температурах от –20° до -60°.

Поправка часов – это разность между точным временем и временем, которое показывают проверяемые часы. U = T –T1 где: U поправка часов, Т – точное время T1 – проверяемые часы. Поправка будет положительной, если часы отстают, и отрицательной, если часы спешат. Величина изменения поправки за одни сутки называется суточным ходом часов. W = ( U2 – U1 ) : ( Т2 –Т1 ) где: ( U2 – U1 ) – поправки часов( Т2 –Т1 ) - моменты времени Ход считается положительным ( + ), если часы отстают, и отрицательным, ( - ), если часы спешат.

Перевод стрелок часов весной, осенью.

При переводе стрелок часов на 1час назад (на зиму) - перемещаемся на 1 час ближе к Гринвическому меридиану в ближайший смежный часовой пояс. Разница между временем UTC и Т местн. Нсиб. = 6 час. В летнее время переводим стрелки на 1 час вперед (за Солнышком) .Разница = 7 час. (На летнее время-последнее Воскресенье Марта, на зимнее -время- последнее Воскресенье Октября)

Астрономические величины – (астрон – звезда)

Видимый угловой диаметр Солнца = 0,5°.

Наклон эклиптики Солнца К экватору = 23°27'.

Среднее расстояние от Земли до Солнца = 149 500 000 км.

Диаметр Солнца = 1 309 000 км. Масса Солнца составляет ≈ 330 тыс. массы Земли.

Максимальная солнечная активность наблюдается через 11 лет.

Расстояние от Солнца до центра Галактики = 23 000 световых лет.

Период обращения Солнца вокруг своей оси=25 суток. Скорость движения Солнца по эклиптике =20км/сек. По светимости Солнце занимает 53-е место из 70. Атмосфера Солнца: - нижний слой – фотосфера – источник всего солнечного излучения. Толщина слоя около 300км, температура около=3000-4200°К. Выше – хромосфера – 10 000 км, а еще выше – солнечная корона Хромосфера и солнечная корона дают все наблюдаемое радиоизлучение Солнца. Радиальная скорость частиц солнечного ветра у орбиты Земли достигает от 300 до 750 км/сек.

Температура поверхности Солнца = 6000°К. Температура в центре Солнца ≈ 20 млн.°К.

Средний радиус Земли = 6371 км.

Длина окружности земной поверхности ~ 40 000 км. Величина сжатия у полюсов = 21 км.

Среднее расстояние от Земли до Луны = 384 400 км. Скорость движения Земли по орбите = 30 км/сек. Линейная скорость вращения вокруг оси на экваторе = 1660 км/ч. На широте 52°

( Новосибирск), скорость вращения = 833 км/ч.

Скорость движения Луны вокруг Земли = 1 км/сек.Температура звезд ≈ 3000° до 30 000°К.

День весеннего равноденствия = 21 марта День летнего солнцестояния = 22 июня.

День осеннего равноденствия = 23 сентября. День зимнего солнцестояния = 22 декабря.

Смена лунных фаз – синодический месяц = через 29,5 суток.

Продолжительность дня на Северном полюсе = 189 суток.

Продолжительность ночи на Северном полюсе = 176 суток.

Сумерки на полюсе весной и осенью = 29 суток.

1 я космическая скорость = 7,9 км/сек. 2 я = 11,2км/сек 3 я = 16, 7 км/сек

Деление атмосферы по условиям полета: Л.А:

Воздушное пространство - от Земли до Н = 70 км В этом слое на Л.А действуют аэродинамические силы. Приземное космическое пространство Н =70-150 км.

Ближний космос = 150-1000 км. Дальний космос = 1000-930 000 км. Выше идет межпланетное космическое пространство (Баранов ав. метеорология гл 8 стр 276). Для полетов ИСЗ атмосфера делится на плотную атмосферу до 150 км и околоземное космическое пространство. В плотной атмосфере ИСЗ без двигателей не может сделать хотя бы один виток вокруг Земли – войдет в плотные слои атмосферы и сгорит.

ТЕМА № 3

КУРСЫ САМОЛЕТА. АВИАЦИОННЫЕ МАГНИТНЫЕ

КОМПАСЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ.

План темы.

1. Краткие сведения о земном магнетизме;

2. Курсы самолета и зависимость между ними. Правило перевода курсов;

3. Назначение, принцип действия, технические данные и устройство компасов

КИ–13, ГИК–1, ГМК-1А;

1. Проверка работоспособности компасов;

2. Девиация магнитных компасов и методика ее устранения;

3. Решение задач на перевод курсов.

Краткие сведения о земном магнетизме

Земной шар является естественным магнитом, вокруг которого действует магнитное поле. Магнитные полюсы Земли не совпадают с географическим (истинными) полюсами.

Северный магнитный полюс находится в северной части Канады и имеет координаты: φс = 70° 50´, λз = 96°. Северный магнитный полюс за2009год переместился на 64 км в сторону Сибири.

Южный магнитный полюс находится в Антарктиде и имеет координаты: φю = 70° 10´, λв = 150° 45´.

Магнитные силовые линии, идущие от южного магнитного полюса к северному, являются магнитными меридианами. В направлении магнитного меридиана устанавливается свободно подвешенная магнитная стрелка.

Магнитным полем Земли называется пространство, в котором действуют магнитные силовые линии. Магнитное поле Земли характеризуется следующими элементами:

1. Напряженность магнитного поля;

2. Магнитное склонение;

3. Магнитное наклонение.

Напряженность магнитного поля характеризуется количеством силовых линий, приходящихся на 1см². Напряженность измеряется в Эрстедах (Э) или в Гаммах (γ). Гамма γ = 10 ^–5 Эрстеда (одна стотысячная Эрстеда) Напряженность достигает величины = 0,3Э на экваторе), 0,4 - 0,50 Э, на средних широтах, 0,79 Э на полюсах.

Линии, соединяющие точки с одинаковой напряженностью магнитного поля, называются изодинамами.

Магнитным наклонением 0 называется угол, заключенный между плоскостью горизонта и плоскостью свободно подвешенной магнитной стрелки. Величина магнитного наклонения изменяется от 0° на экваторе до 90° на полюсах. Линии, соединяющие точки с одинаковым магнитным наклонением, называются изоклинами.

Геомагнитный полюс – теоретически рассчитанная точка пересечения магнитной оси с поверхностью Земли.

Плоскость свободно подвешенной магнитной стрелки

Линии горизонта

Магнитным склонением Δм называется угол, заключенный между северным направлением истинного и магнитного меридианов и образуется из-за несовпадения истинного (географического) полюса и магнитного.

Если магнитный меридиан отклонен к востоку от истинного меридиана, то склонение имеет знак (+Δм).

Е

+Δм

Си

См

Си

См

-Δм

сли магнитный меридиан отклонен к западу от истинного меридиана, то склонение имеет знак (-Δм).

Л инии, соединяющие точки с одинаковым магнитным склонением, называются изогонами. Они наносятся на полетную карту прерывистыми линиями фиолетового цвета.

Магнитные аномалии – это местное искажение магнитного поля земли, в результате чего магнитное склонение изменяется в больших пределах (от0° до 180°). Магнитные аномалии действуют на стрелку компаса до высоты 3000 – 4000м. Выше поле выравнивается.

Магнитосфера – это пространство, где магнитное поле Земли не обнаруживается.

Оно равно ≈ 5 – 6 земным радиусам на освещенной Солнцем поверхности Земли и около 30 –40 земным радиусам на неосвещенной поверхности Земли из-за воздействия на

магнитное поле околоземного пространства заряженных солнечных частиц (солнечный ветер).

Курсы самолета и зависимость между ними.

Курсом самолета называется угол, заключенный между северным направлением меридиана и продольной осью самолета. Курс измеряется от северного направления меридиана до продольной оси самолета от 0° до 360° по часовой стрелке.

К

Север

Курс

урс отсчитывается по компасу, курсовая черта которого расположена параллельно продольной оси самолета.

По использовании магнитного компаса в самолетовождении используются три меридиана: истинный, магнитный, компасный.

Компасный меридиан – это меридиан, в направлении которого устанавливается магнитная стрелка компаса, установленного на самолете.

В зависимости от какого меридиана ведется отсчет, курс самолета может быть истинным (ИК), магнитным (МК), компасным (КК).

Истинный курс (ИК) – это угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана и продольной осью самолета.

Магнитный курс (МК) – это угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана и продольной осью самолета.

Компасный курс (КК) – это угол, заключенный между северным направлением компасного меридиана и продольной осью самолета.

Все курсы отсчитываются по от 0° до 360° по часовой стрелке.

Девиация ∆к –это угол, заключенный между северным направлением магнитного и компасного меридианов и считается положительной, если компасный меридиан расположен правее магнитного (+∆к).

Если компасный меридиан расположен левее магнитного меридиана, девиация имеет знак минус (-∆к).

Девиация возникает из - за того, что на стрелку компаса кроме магнитного поля земли действует магнитное поле самолета (вертолета) и отклоняет магнитную стрелку компаса на величину девиации (±∆к). ±∆к = МК - КК

Ск

+∆к

-∆к

+∆

-∆

См

Ск

Ск

Си

Ск

Вариация ∆ - это угол, заключенный между северным направлением истинного и компасного меридианов

Вариация считается положительной (+∆), если компасный меридиан расположен к востоку от истинного меридиана.

Вариация считается отрицательной (-∆), если компасный меридиан расположен левее истинного меридиана. (±∆) = ИК-КК. (±∆).=.( ±∆м) +( ±∆к).

На практике приходится переводить курсы из истинных в магнитные, компасные и наоборот. Перевод курсов выполняется по формулам и графически

1. ИК = МК + ( ±∆м) 2. ИК = КК + (±∆к) + (±∆м). 3. ИК = КК + ( ±∆).

4. МК = КК + (±∆к). 5. МК = ИК -( ±∆м).

6. КК = ИК -(±∆м) - (±∆к) 7. КК = МК - (±∆к). 8. КК = ИК - (±∆).