Рис. 130.Движение самолета в воздухе в условиях полного безветрия
В безветрие навигационным элементом полета является вектор воздушной скорости самолета v. Величина вектора воздушной скорости зависит от режима работы двигателя самолета, высоты и плотности воздуха. И чем больше будет вектор воздушной скорости самолета, тем меньше потребуется путевого времени (t) для покрытия расстояния между пунктами А и Б. Путевое время t определяется по формуле
t = S·60/V
где t - путевое время в минутах;
S - длина пути между пунктами в км;
V - воздушная скорость в км/час.
Пример. Воздушная скорость самолета = 160 км/час. Расстояние между пунктами А и Б = 50 км.
Определить путевое время t.
Решение. Подставляем значения в формулу, получим
t = 50·60/160 = 19 мин
Эту же задачу можно решить с помощью НЛ-8 по ключу (рис. 131).
Рис. 131. Ключ для определения на НЛ-8 - путевого времени по S и V
На шкале линейки "Путевая скорость" находим деление 160 и против него устанавливаем треугольный индекс. На шкале "Пройденное расстояние" находим деление 50 и против него на шкале "Время" читаем искомое время - 19 мин.
В практике самолетовождения почти никогда не бывает полета в полном безветрии, так как атмосфера никогда не находится в состоянии полного покоя. Воздушные массы постоянно передвигаются в горизонтальном и вертикальном направлениях. Горизонтальное передвижение воздушных масс называется ветром.
Ветер как по величине, так и по направлению не является постоянным и меняется с изменением расстояния, высоты полета и времени. Скорость ветра V измеряется в километрах в час, а его направление δ в градусах от 0 до 360° от северного направления меридиана в сторону хода часовой стрелки.
При навигационных расчетах принято брать направление ветра "Куда дует", т. е. направление (точка на горизонте), в которую дует ветер, в отличие от метеорологического "Откуда дует".
Направление навигационного ветра отличается от направления метеорологического на величину 180°.
Для того чтобы перевести метеорологическое направление ветра в навигационное или обратно, необходимо к известному направлению ветра прибавить или вычесть из него 180° по формуле
δнав= δмет± 180 - (±ΔМ),
где δнав- навигационное направление ветра;
δмет- метеорологическое направление ветра;
ΔМ - магнитное склонение в районе измерения ветра.
§ 59. ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛЕТА В ПЛОСКОСТИ ВЕТРА (с попутным ветром)
Все, что находится в среде воздушной массы, передвигается вместе с ней. Так, например, аэростат, находясь, в воздухе, переносится воздушной массой в направлении ее движения со скоростью, равной скорости ветра, т е. перемещается относительно поверхности земли со скоростью ветра. Воздушная же скорость аэростата равна нулю. Навигационными элементами полета аэростата будут являться скорость и направление ветра (рис. 132).
Рис. 132.Движение аэростата в воздухе при ветре
Движение самолета с попутным ветром несколько напоминает нам картину движения аэростата в воздушной массе, но с той разницей, что самолет под действием воздушной скорости перемещается в направлении своей продольной оси. в то же время скорость воздушного течения увлекает самолет в направлении движения ветра. В результате этого получается сложение векторов: вектора воздушной скорости самолета и вектора ветра (рис. 133).
Рис. 133.Полет самолета при попутном ветре
Сложение этих векторов дает нам новое значение скорости, т. е. путевую скорость самолета W.
Путевая скорость при движении самолета с попутным ветром определяется формулой
W = V + U.
Путевой скоростью самолета называется скорость перемещения самолета относительно поверхности земли.
Путевая скорость является геометрической суммой воздушной скорости, скорости ветра и зависит от их величины и направления. Не трудно понять, что при движении самолета в условиях попутного ветра имеется три навигационных вектора, направленных по одной линии: вектор воздушной скорости самолета, вектор ветра, направленный по линии продольной оси самолета, образующий суммарный вектор, и вектор путевой скорости самолета (результирующий).
Путевая скорость самолета является одним из важных навигационных элементов полета, без знания которого нельзя точно вести контроль пути по дальности.
Путевая скорость при попутном ветре может быть определена двумя способами:
- по воздушной скорости и скорости ветра;
- по времени полета и расстоянию.
Пример. Воздушная скорость 160 км/час. Ветер попутный, 30 км/час.
Определить путевую скорость самолета по формуле
W = 160 + 30 = 190 км/час.
По известным времени полета и расстоянию путевая скорость рассчитывается по формуле
W = S·60/t
где W - путевая скорость самолета в км/час;
S - пройденное расстояние в км;
t - время полета в минутах.
Пример. Расстояние S = 80 км, время полета самолета t = 25 мин.
Определить путевую скорость самолета.
Решение.
W = 80·60/25 = 192 км/час.
Путевую скорость по известным S и t можно рассчитать на НЛ-8 по ключу (рис. 134).
Рис. 134.Определение на НЛ-8 путевой скорости самолета по S и t:
а - ключ для решения; б - решение
Направление движения самолета относительно земной поверхности в условиях попутного ветра совпадает с направлением его продольной оси. Чтобы совершить полет из пункта А в пункт Б, достаточно направить продольную ось самолета на пункт Б и выдерживать заданный курс.
§ 60 ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛЕТА В УСЛОВИЯХ ВСТРЕЧНОГО ВЕТРА
Движение самолета в условиях встречного ветра обусловлено непрерывным воздействием вектора ветра, направленного навстречу движению самолета. Равнодействующая двух скоростей - воздушной скорости самолета и скорости ветра, действующих по одной прямой и направленных в противоположные стороны, равна их разности и направлена в сторону воздушной скорости. Эта равнодействующая и является путевой скоростью самолета (рис. 135).
Рис. 135.Полет самолета при встречном ветре
При встречном ветре путевая скорость самолета определяется по формуле
W = V - U.
Пример. Воздушная скорость самолета 160 км/час. Скорость встречного ветра 30 км/час.
Определить путевую скорость самолета.
Решение.
W = 160 - 30 = 130 км/час. Это значит, что самолет движется (летит) относительно поверхности земли со скоростью 130 км/час.
Пример. Расстояние между пунктами А и Б, равное 80 км, самолет пролетел за 37 мин.
Определить путевую скорость по формуле и на НЛ-8.
Решение.
W = 80·60/37 = 130 км/час
На навигационной линейке НЛ-8 путевую скорость самолета определяют по времени пролета расстояния (рис. 136).