Магнитная девиация

Причины возникновения девиации. Величина и харак­тер девиации зависят от количества и расположения на самолете мягкого и твердого железа. Мягкое железо легко намагничивается, сохраняя свое магнитное поле до тех пор, пока действует поле, являющееся причиной намагничивания. С изменением направления действия намагничивающего поля направление полюсов намагни­чивания мягкого железа также изменяется. Мягкое же­лезо создает переменное магнитное поле, изменяющееся по направлению и по величине при изменении положе­ния самолета в магнитном поле Земли.

В отличие от мягкого железа намагниченное твердое железо сохраняет величину и направление действия соб­ственного магнитного поля и после прекращения дейст­вия поля, вызвавшего намагничивание. Детали из твер­дого железа могут намагничиваться как в процессе их изготовления, так и под влиянием земного магнетизма. Магнитное поле, создаваемое твердым железом, постоян­но, оно сохраняет величину и направление относительно осей самолета при изменении курса и положения самоле­та в магнитном поле Земли.

Наибольшая девиация создается постоянным магнитным полем самолета, так как в его конструкции исполь­зуется твердое железо — сталь.

На магнитную стрелку компаса или на магниточувст-вительный элемент курсовой системы действует система сил, функционально зависящих от горизонтальной со­ставляющей магнитного поля Земли Н:

λH, A'λH, В''λH, С''λH, D''λH, Е''λН

Сила λH направлена вдоль магнитного меридиана и стремится установить магнитную стрелку в плоскости магнитного меридиана, т. е. она не вызывает девиации компаса.

Сила A' λH направлена перпендикулярно силе λH и магнитному меридиану (рис. 9). При изменении курса самолета она не из­меняет своего направления и вызывает постоянную де­виацию или установочную ошибку магнитного компаса.

Рис. 9. Рис. 10.

Сила В' λH действует по продольной оси самолета и создает полукруговую де­виацию (рис. 10). По отно­шению к магнитному мери­диану сила B' λH направле­на под углом, равным маг­нитному курсу. Полукруговая девиация от силы В'ХЯ на курсах 90° и 270° максимальна, а на курсах 0 и 180° равна нулю.

Сила С' λH направлена вдоль поперечной оси само­лета, т. е. под углом МК + 90⁰ к направлению магнитного меридиана. Эта сила также создает полукруговую деви­ацию, которая достигает максимальной величины на кур­сах 0 и 180°, а на курсах 90° и 270° равняется нулю (рис. 11). Величина полукруговой девиации, вызывае­мой силами В' λH и С' λH, зависит от широты φ места самолета.

Сила D' λH направлена по отношению к магнитному меридиану под углом, равным удвоенному магнитному курсу самолета (рис. 12). Она создает четвертную де­виацию, которая достигает максимальной величины на курсах 45°, 135°, 225°, 315°, а на курсах 90°, 180°, 270°, .360° равняется нулю.

Сила Е' λH Н направлена под углом 2МК + 90⁰ к маг­нитному меридиану (рис. 13). Она создает четвертную девиацию, которая достигает максимальной величины на курсах 0, 90°, 180°, 270°, а на курсах 45°, 135°, 225°, 315° равняется нулю. Величина четвертной девиации от сил D' λH и Е' λH не зависит от широты φ места самолета.

Рисунок 11, 12

Рис. 11. Рис. 12.

Рис. 13

Уравнение девиации. Величина круговой девиации или угла А определяется из соотношения

Максимальная величина полукруговой девиации от силы В'λН на магнитных курсах 90° и 270° и полукруговой девиации от силы С'λН курсах 0 и 180° определяется по формулам:

Аналогично получаются величины девиаций от сил D'λA и E'λH, т. е. tg D=D’; tgE=E’

Коэффициенты А', В', С', D', Е' называются точным и коэффициентами девиации.

Углы А’, В’, С’, D’, E’ обычно малы, поэтому можно счи­тать, что тангенсы этих углов равны самим углам, а сле­довательно, будут справедливы следующие приближен­ные равенства:

A≈A’; B≈B’; C≈C’; D≈D’; E≈E’

Углы А, В, С, D, E называются приближенными коэффи­циентами девиации.

Девиация А под действием силы А'λH вызывается влиянием мягкого железа. Девиации В и С от сил B'λH и С'λH обусловлены влиянием твердого железа, девиа­ции D и Е от сил D'λH и E'λH— влиянием мягкого же­леза.

Величина девиации компаса Δ_k в зависимости от маг­нитного курса самолета и приближенных коэффициентов девиации определяется уравнением:

Δ_k = А + В sin МК + С cos МК + D sin 2MK + Е cos 2MK. (1.1)

Если определена остаточная девиация Δ_k на восьми магнитных курсах 0, 45°, 90°, 135°, 180°, 225°, 270°, 315°, то могут быть вычислены значения коэффициентов А, В, С, D, E по следующим формулам:

После вычисления по приведенным формулам значе­ний приближенных коэффициентов девиации по уравне­нию (1.1) можно рассчитать остаточную девиацию на любом магнитном курсе полета.