книги из ГПНТБ / Бондарь Г.М. Основы устройства и применения технических средств самолетовождения учеб. материал

Линией равных расстояний называется линия на земной по­ верхности, все точки которой равноудалены от некоторой фик­ сированной точки О (рис. I. 13). На плоскости линией равных расстояний является окружность. На земной поверхности ли­ ния равных расстояний имеет сложную форму, отличную от окружности. Если считать землю за шар, то линия равных рас-

тояний будет представлять собой окружность малого круга. Линии равных расстояний попользуются при применении для

самолетовождения дальномерных (круговых) радиотехнических систем и астрономических средств самолетовождения. При этом они (линии) в зависимости от требуемой точности на кар­ ту наносятся или простыми графическими построениями с по­ мощью специального циркуля или более точными приемами.

Линией равных разностей расстояний (гиперболой) называ­ ется линия, 'проходящая через точки на земной поверхности,

разность расстояний от которых до двух фиксированных точек (фокусов) есть величина постоянная. Линии, обладающие ука­ занным свойством, называются гиперболами. Поскольку речь идет о линиях положения самолета на земном шаре (сфере), то гиперболы называются сферическими. Вид гипербол показан на рис. I. М.

21

между собой, но г — г / = г / — «V — г3 — г3' . . . =const.

На карту гиперболы наносятся типографским способом. 'Карта с нанесенными 'гиперболами используется при при­

менении для самолетовождения разностно-дальномерных (ги­ перболических) радиотехнических систем.

Такова общая характеристика линий положения.

§ 4. Общие принципы контроля (и исправления шути самолета

Как уже отмечалось, в основе самолетовождения лежит вы­ держивание заданного режима полета. Однако выдерживать режим полета еще недостаточно для того, чтобы ^привести са­ молет на заданный пункт, так как, во-первых, сам режим по­ лета может быть рассчитан с ошибками и, во-вторых, возмож­ ны неточности в выдерживании режима полета. Для точного и надежного самолетовождения экипаж должен периодически контролировать путь самолета, что чаще всего достигается оп­ ределением его места на карте.

Место самолета определяется шзуальной ориентировкой или с помощью технических средств самолетовождения, исполь­ зуемых для определения линий положения, точка пересечения которых и дает место самолета (рис. I. 15). В большинстве

случаев место самолета определяется по двум однородным ли­ ниям положения: две ортодромии, две линии равных радиопе­ ленгов, две гиперболы, две линии равных расстояний. Но ино­ гда могут использоваться и разнородные линии положения,

22

как, например, ортодромия и линия равных пеленгов, гипербо­ ла и линия равных расстояний и т. д.

Линии положения самолета всегда определяются с некоторы­ ми ошибками, что безусловно скажется и на точности опреде­ ления места самолета.

Прежде чем рассматривать вопрос точности определения линий положения, мы заметим, что задача эта может решаться на плоскости, так как малую область земной поверхности всегда можно принять за плоскость. Кроме того, соседние одно­ родные линии положения будем считать параллельными пря­ мыми линиями, что оправдывается сравнительно большими удалениями самолета от наземных станций, по которым про­ изводятся навигационные измерения.

Линия положения самолета обычно определяется путем из­ мерения каких-либо функций «и » координат точки его место­ нахождения. Функциями координат точки местонахождения са­ молета являются: пеленг самолета при использовании назем­

уравнение линии положения самолета в виде линии равных

что в конечном счете линия положения, соответствующая зна­ чению функции « + будет определена с ошибкой. Ско­ рость возрастания функции и в направлении нормали, т. е. в

направлении единичного вектора п (рис. I. 16) характери­ зуется, как известно из математики, градиентом этой функ­ ции, который равен:

Модуль градиента функции равен:

du

g =

dn

23

зи

3Р — '— (I. 17). g

а

Обозначим в общем виде зависимость функции и, от ко­ ординат х и у

и = f (х, у),

24

если задача решается на плоскости, и

и = f (ф, >),

если задача решается на сфере.

Так в общем виде решается задача нахождения ошибок определения линий положения самолета. В данной главе этим мы и ограничимся, а к формулам (I. 17), (I. 18), (I. 19) вер­ немся в последующих главах при рассмотрении вопросов при­ менения технических средств самолетовождения.

J 7 L C Z fi и г+ > г;/ 7 -;

п-с.f-c-xccz х и а.

Ошибки в определении линий положения вызывают погреш­

О — фактическое местонахождение самолета. При ошибках apj и ор2, допущенных в определении линий положения, местонахождение самолета будет найдено в точке Оь Линей­

25 -

Глава II

ОБЩИЕ СРЕДСТВА САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

А. АВИАЦИОННЫЕ КОМПАСЫ

Авиационным компасом называется устройство, предназна­ ченное для измерения курса, которым летит в каждый данный момент самолет, для выдерживания заданного направления полета, а также для выполнения разворотов на требуемый угол.

В настоящее время в авиации получили наибольшее рас­ пространение магнитные и гироскопические компасы. Они за­ имствованы авиацией в морском флоте и непрерывно совер­ шенствуются в свете специфических требований применения и эксплуатации их на самолете.

Идея применения магнитного компаса на самолете принад­ лежит А. Ф. Можайскому, который предусмотрел на своем самолете место для компаса и по его просьбе академик И. П. Колонг разработал первый образец авиационного маг­ нитного компаса. Характерно, что А. Ф. Можайский, как мо­ ряк, поставил вопрос о необходимости оборудования самоле­ та компасом потому, что для моряка, хорошо понимающего ценность навигационного оборудования корабля, была совер­

чем свидетельствует тот факт, что свободно подвешенная маг­ нитная стрелка, удаленная от магнитных и железных масс,. Есегда устанавливается в определенном положении.

На земном шаре имеется два магнитных полюса — север­ ный и южный, располагающихся вблизи соответствующих географических полюсов.

Силы земного магнетизма действуют по направлению маг­ нитных силовых линий. Эти линии образуют с 'плоскостью го­ ризонта некоторый угол, и, поэтому, свободно подвешенная магнитная стрелка всегда устанавливается не горизонтально,.

28

нанесенным на обычные полетные карты.

С /VI

Имеются районы, где наблюдается резкое изменение нор­ мального распределения склонения (склонение у поверхности земли достигает +180°). Такие районы называются района­ ми магнитных аномалий. На территории СССР хорошо изве­ стны, например, Курская, Криворожская и другие аномалии.

Принцип действия магнитного компаса основан на свойст­ ве магнитной системы под воздействием силы Н устанавли­ ваться и удерживаться в плоскости магнитного меридиана (что справедливо для компасов со свободной картушкой) или на свойстве брусков (стержней), изготовленных из специаль­ ных ферромагнитных сплавов, намагничиваться пропорцио­ нально косинусу угла между продольной осью стрежня и на­ правлением магнитного поля.

Это видно из формулы:

30