книги из ГПНТБ / Василинин В.Н. Автоматизированное вождение тяжелых самолетов

Вертикальная скорость снижения

Рассмотрим примеры профилей и режимов снижения с торможением ДТС и СТС.

На рис. 59 показаны две прямолинейные траектории снижения ДТС Ил-62. Первая траектория максимальной дальности начинается в точке начала снижения (THCL),

удаленной от аэродрома на 285 км, на высоте окончания крейсерского участка (в данном примере 12,5 км). Пере­ ход на снижение производится на М= 0,78 и Ѵпр = 400 км/ч.

нение Упр при снижении с тем же углом практически пре­ кращается. Вертикальная скорость снижения 7—8 м/с; время снижения — 25—26 мин.

Вторая траектория более интенсивного снижения огра­ ничивается приборной скоростью Упр= 570 км/ч. Она начи­ нается в THCf, удаленной от аэродрома на 170 км. Угол наклона траектории достигает 4°30'. Дальнейшее увеличе­ ние угла наклона траектории снижения приводит к нара­ станию недопустимо высокой приборной скорости.

152

Таким образом, снижение ДТС с минимальной тягой может проходить нормально в пределах вертикального

115 км, чем обеспечивается некоторая возможность манев­ рирования (нагона) временем прибытия на К П М .

Траектории снижения ДТС, как показано на рис. 59, пересекают границу района аэродрома (КПМ) на высоте 3 км. ППМ, предшествующий КПМ, выбирается на макси­ мальной дальности начала снижения, т. е. на удалении от КПМ 285 км.

Угол наклона траектории снижения контролируется периодическими замерами дальности по РСБН и сравне­ нием фактической высоты с расчетной.

Рассмотрим пример снижения с торможением СТС.

Если СТС «Конкорд» совершает полет по потолкам на дальность около 6000 км,.то при минимальной тяге коор­ динаты ТНСь относительно аэродрома посадки следующие: #=17,4 км и L = 380 км. Переход на снижение при MCA происходит на М= 2,05. Для ѲСр = 2°40' время снижения составляет 24—25 мин. Сверхзвуковая скорость гасится в течение 6 мин, переход на дозвуковую скорость происхо­ дит на высоте 11,6 км в 260 км от аэродрома. Вертикаль­ ная скорость сверхзвукового снижения 16 м/с.

Дозвуковое снижение осуществляется с замедлением скорости до 700 км/ч, на которой СТС «Конкорд» прохо­ дит КПМ на высоте 3 км. Торможение на дозвуковом сни­ жении протекает аналогично торможению ДТС. Верти­ кальная скорость дозвукового снижения 11—12 м/с.

По аналогии с ДТС для СТС возможна траектория бо­ лее интенсивного снижения с торможением (на рис. 59 траектория такого снижения показана штриховой линией), координаты ТНС* ограничиваются допустимыми значения­ ми Кпр и пу.

Длина пути ТНСЬ — КПМ и THCL — THCt — КПМ изза малых углов наклона траектории снижения практически одинакова, но скорость снижения по пологой траектории THCL — КПМ меньше, следовательно, время снижения больше. Расчеты показывают, что, меняя фактическую ТНС в пределах ТНСі, — ТНС* на ДТС Ил-62, можно осу­ ществить нагон времени до 2 мин. Примерно такие же воз­ можности имеются и у любых других типов тяжелых само­ летов, в том числе сверхзвуковых.

153

Гашение времени на участке снижения достигается удлинением траектории с сохранением высоты и режима скорости как функций дальности до КПМ. Для этого, есте­ ственно, необходимо увеличение тяги в процессе маневра.

Один из возможных вариантов гашения времени на ор­ бите вокруг маяка РСБН показан на рис. 60. Такой маневр может быть заранее рассчитан и заложен в виде стандарт­ ной подпрограммы в навигационный вычислитель. Исход­ ными данными для маневра являются сторона разворота на орбиту и время гашения. Сторона маневра должна на­ значаться на подходе к аэродрому с учетом воздушной об­ становки и направления посадки.

■і

Рис. 60. Вариант гашения времени на орбите

Методика гашения времени на орбите следующая. Вме- ‘ сто перехода в ТНСь на снижение самолет с учетом допу­ стимой перегрузки вводится в разворот на орбиту. В зави­ симости от времени, которое следует погасить, он на орбите вводится в противоположный разворот на КПМ0 с одно­ временным уменьшением тяги двигателей. После вывода из разворота периодически уточняется скорость.

154

При горизонтальном маневрировании для гашения вре­ мени на СТС могут устанавливаться ограничения по пи в области трансзвуковых скоростей. На СТС «Конкорд» имеется, например, следующее ограничение: угловая ско­ рость разворота— не более 15°/мин; кроме того, носовой обтекатель разрешается опускать полностью только после перехода на дозвуковую скорость.

До ТНС экипаж устанавливает связь с наземным КП основного аэродрома, сообщает минимально необходимую информацию о себе, просит разрешения на снижение и ин­ формацию об условиях посадки. Минимальная пилотажно­ навигационная информация включает в себя: N (тип) са­ молета, координаты cp, X, Н и время, расчетное время при­ бытия на КПМ0 и остаток топлива. Дополнительно экипаж может сообщить путевой угол и путевую скорость.

По этим данным с учетом воздушной обстановки и ме­ теоусловий на наземном КП принимается решение о сни­ жении самолета и его посадке. С наземного КП экипажу при нормальной обстановке вместе с разрешением на по­ садку передается уточненное время выхода на КПМо, по­ садочный курс, давление на уровне аэродрома (Я0), ветер, высота нижней границы облаков и горизонтальная види­ мость. Дополнительно могут быть сообщены температура и опасные явления при снижении (гроза, обледенение), свободный сектор для маневра.

Руководствуясь полученной от наземного КП информа­ цией, экипаж выполняет снижение и выход на аэродром посадки. При этом за самолетом ведется непрерывный ра­ диолокационный контроль. При неблагоприятной обстанов­ ке экипаж информируется об изменении аэродрома посад­ ки или о разрешении входа в зону ожидания основного аэродрома с указанием эшелона. Если меняется аэродром посадки, то производится разворот на КПМ запасного аэродрома, относительно которого аналогично определяет­ ся ТНС (на рис. 60 траектория ухода на запасный аэро­ дром показана штриховой линией). Для такого случая же­ лательно, чтобы координаты запасных аэродромов и КПМ были введены в память навигационного вычислителя зара­ нее. Если получено разрешение на вход в зону ожидания, снижение прекращается на высоте заданного эшелона ожи­ дания и производится вход в зону ожидания.

После снижения или неудачной попытки произвести по­ садку на основном аэродроме нормами ИКАО предусмат­ ривается уход на запасный аэродром (траектория такого

155

Г л а в а VI

ПОДГОТОВКА К ПОЛЕТУ И ПОСЛЕПОЛЕТНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ

Подготовка к дальнему автоматизированному поле­ ту охватывает обширную область деятельности различных летных и обеспечивающих авиационных служб. Автомати­ зация вождения тяжелых самолетов вносит ряд особенно­ стей в методику подготовки к полету экипажа и ПНК. В настоящей главе излагаются некоторые вопросы подго­ товки к внетрассовому полету с учетом указанных особен­ ностей.

Подготовку к дальнему полету по времени ее выполне­ ния и располагаемой информации можно разделить на три вида: общую, или заблаговременную, предварительную и предполетную.

Общая, или заблаговременная, подготовка начинается, как только становятся известными характер предстоящих полетов, район, сектор или полоса (трасса) полетов и пе­ риод (сезон) полетов. На этом этапе проводится подготов­ ка карт, изучение навигационной обстановки и выработка исходных данных, не связанных с конкретными полетами, а также тренировка экипажей.

Предварительная подготовка начинается с получением конкретной задачи на полет и включает изучение обста­ новки, метеорологических условий, выбор и прокладку маршрута, предварительный и инженерно-штурманский расчет полета, подготовку астрономических данных и со­ ставление программы полета. Предварительный расчет по­ лета выполняется обычно накануне дня вылета, так как его результаты используются для планирования полета. Объем предварительной подготовки к трассовому полету

157

Существенно меньше, поскольку маршрут и исходные дан­ ные здесь заранее известны.

Предполетная подготовка производится, в день вылета. В это время уточняются метеоусловия и данные работы средств РТО и связи, вносятся коррективы в программу по­

троля выполняется сразу после полета. Результаты после­ полетного анализа используются для оценки выполненного полета и накопления статистических материалов, исполь­ зуемых в последующих полетах.

§1. НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ОБЩЕЙ ПОДГОТОВКИ

КПОЛЕТАМ

1. Общая подготовка навигационных карт

Общая подготовка к полетам начинается с подбора до­ кументов, регламентирующих производство полетов в дан­ ном районе, и различных справочных пособий и материа­ лов. К картографическим справочным пособиям относится сборная таблица карт и карта навигационной обстановки.

На карту навигационной обстановки наносятся:

—государственные границы (линия фронта);

—зоны с особым режимом полетов, входные и выход­ ные ворота (коридоры);

—воздушные трассы и границы районов диспетчерской службы УВД;

—расположение наземных радионавигационных стан­ ций, маяков, пеленгаторов и зоны их действия;

—аэродромная сеть;

—господствующие высоты;

—районы магнитных аномалий.

По сборным таблицам карт и карте навигационной обстановки подбирается необходимый комплект навига­ ционных карт и осуществляется общая их подготовка, объем и содержание которой существенно зависят от тех­ нических возможностей НК.

Для простейших НК, в которых счисление пути и про­ граммирование производятся только в ортодромической си­ стеме координат, в процессе общей подготовки выбирается направление главной ортодромии, рассчитываются проме­

158

жуточные точки и опорные точки ортодромической сетки, которая наносится на маршрутные карты. Кроме того, в районе полетов выбираются характерные радиолокацион­ ные ориентиры и определяются их ортодромические коор­ динаты. Для наземных маяков РСБН рассчитываются угло­ вые поправки. Эти данные также наносятся на маршрутные карты.

Большой объем заблаговременных расчетов и графиче­ ских построений вполне оправдывается, если в пределах полосы, примыкающей к главной ортодромии, предпола­ гается, по крайней мере, несколько полетов.

Для самолетов с простейшими НК, где не предусмот­ рена автоматическая коррекция, готовится специальная карта.

Для НК-1, в которых счисление пути осуществляется в нормальной сферической и ортодромической системах ко­ ординат, а программирование — в географических коорди­ натах, необходимость в расчете ортодромических координат и угловых поправок отпадает.

Если в НК-1 имеется планшет, то заблаговременно го­ товятся рулонные карты. Здесь возможны два способа нарезки: площадный и маршрутный. Площадный способ более универсален, он годен как для внетрассовых, так и для трассовых полетов. Маршрутный способ нарезки бо­ лее экономичен, но неприемлем для внетрассовых по­ летов.

Рулонные карты подбираются по масштабам и по нали­ чию кодовой дорожки в зависимости от типа планшета. Крупномасштабные и справочные кадры могут изготов­ ляться и подклеиваться к рулонам как централизованно, так и в условиях авиационных воинских частей или под­ разделений гражданской авиации.

Следует отметить, что при площадном методе нарезки планшетных полос и в случае внетрассового перелета на большие дальности может потребоваться несколько кас­ сет на планшет.

Для НК-2, в котором предусмотрен картографический индикатор проекционного типа, заблаговременно готовятся микрофильмы соответствующей ширины пленки. Здесь так­ же неизбежны трудности с крупномасштабными и справоч­ ными кадрами. Даже при избыточном количестве крупно­ масштабных кадров предусмотреть все возможные вариан­ ты оченьтрудно. Вероятно, в некоторых случаях потре­

159

буется дополнительное изготовление крупномасштабных схем, заменяющих нужные кадры.

Кроме указанных карт заранее готовятся бортовые карты, необходимость в которых остается независимо от возможностей НК.

Для изучения гористого рельефа местности желательны рельефные карты, обладающие хорошей наглядностью.

2. Исходные данные для предварительной подготовки

ипрограммирования полетов

Впроцессе общей подготовки разрабатываются или уточняются типовые профили и режимы полетов согласно инструкции по расчету дальности и продолжительности по­ летов на данном типе самолета.

Винструкции приводятся графики и таблицы, по кото­ рым определяется практическая дальность полета (L„p).

Практической дальностью называется дальность, кото­ рую может достичь самолет в стандартных условиях с со­ хранением установленного резерва топлива (Отрез) при дан­ ном начальном полетном весе (G0), нагрузке (GHr), заправ­ ке топливом (GT), профиле и режиме, составе группы.

Резерв топлива для дальних полетов на военных само­ летах обычно принимается равным 10% полного запаса топлива. Сюда входит навигационный запас на ощибки в определении и прогнозировании температуры и ветра, за­ пас на разброс технических характеристик самолета и дви­ гателей, запас для повторного захода на посадку.и на воз­ можные изменения тактической обстановки:

Для пассажирских ДТС резерв топлива может дости­ гать 20—25% полного запаса топлива. По временным меж­ дународным требованиям резерв топлива для пассажир­ ских СТС должен включать: 7% топлива для полета по

480 км; топливо для ожидания посадки на # = 450 м в те­ чение 30 мин, захода на посадку и посадки на запасном аэродроме.

Для удобства пользования результатами расчетов практических дальностей типовых полетов можно рекомен­ довать их оформление в виде обобщенных таблиц по при­ водимой в приложении 5 форме № 1.

Расчет производится, как минимум, по шести участкам. В случае необходимости возможно и дополнительное раз-­

160

деление на более мелкие участки. Расчетные величины группируются следующим образом: Я,іач, Ѵнач— высота и скорость в начале участка, они же относятся и к концу предыдущего участка; Яор, Уср, пср, счср (скср) и 0 ср— высота, скорость, число оборотов, часовой (километровый) расход топлива и вес самолета — средние на участке; Ьуч,

лива, относящиеся к концу участка.

При расчете практической дальности тяжелых самоле­ тов, выражаемой тысячами километров, дальность первого и последнего участков может не учитываться (в форме № 1 сделаны прочерки).

Однако возможны не только высотные - варианты по­ летов на заданных эшелонах или по потолкам, но р не­ которых случаях и комбинированные профили, четыре ва­

161