Рис. 136.Определение на НЛ-8 путевой скорости
Встречный ветер, так же как и попутный, изменяет только величину путевой скорости, но не оказывает никакого влияния на боковое смещение самолета. Движение самолета относительно земной поверхности совпадает с направлением продольной оси самолета. Движение самолета в условиях встречного ветра обусловлено тремя навигационными векторами: вектором воздушной скорости самолета, вектором ветра и вектором путевой скорости, который всегда меньше вектора воздушной скорости на величину вектора ветра.
§ 61. ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛЕТА С БОКОВЫМ ВЕТРОМ
При полете без ветра, строго по ветру или против ветра земные предметы перемещаются обратно направлению полета и вдоль продольной оси самолета. При боковом ветре или при попутно-боковом, встречно-боковом ветре земные предметы уходят от направления продольной оси самолета назад и в сторону: влево - при ветре, дующем в левый борт самолета, вправо - при ветре, дующем в правый борт. Что же произойдет, если не учитывать в полете боковой ветер? На рис. 137 показано движение самолета в условиях бокового ветра, когда летчик, не зная скорости и направления ветра, направил продольную ось самолета из точки А в точку Б с задачей вывести самолет в эту точку.
Рис. 137.Полет самолета при боковом ветре
Если бы не было бокового ветра, самолет оказался бы через определенный промежуток времени над точкой Б. При боковом ветре этого не произойдет. Самолет под действием воздушной скорости будет перемещаться в направлении своей продольной оси, в то время как скорость воздушного течения увлекает его в сторону от этого направления. В результате сложения этих движений самолет переместится по равнодействующей, построенной на скоростях самолета и ветра. Таким образом, самолет совершает движение не по линии продольной оси, а по линии фактического пути самолета и через какой-то промежуток времени окажется над точкой С, уклонившись от линии заданного пути (от точки Б) на величину линейного бокового уклонения (ЛБУ).
Итак, действительное перемещение самолета, участвующего одновременно в двух движениях - вектора воздушной скорости и вектора ветра, направленные под углом друг к другу, происходит по диагонали параллелограмма, построенного на векторах этих движений. Получается навигационный треугольник скоростей (рис. 138).
Рис. 138.Навигационный треугольник скоростей
Сторонами этого треугольника являются векторы воздушной скорости, ветра и путевой скорости.
Угол, составленный вектором воздушной скорости и вектором путевой скорости, называется углом сноса и обозначается буквами УС. Если самолет сносит вправо относительно направления полета, УС будет положительным (+УС) и наоборот.
Если через основание навигационного треугольника провести меридианы, получим ряд дополнительных навигационных элементов, показанных на рис. 139.
Рис. 139. Навигационный треугольник скоростей, ориентированный относительно меридиана
Элементы в навигационном треугольнике скоростей следующие:
V - воздушная скорость самолета, измеряется в км/час.
U - скорость ветра, измеряется в км/час.
W - путевая скорость, измеряется в км/час.
К - курс самолета - угол, заключенный между северной частью меридиана и вектором воздушной скорости самолета.
ПУ - путевой угол самолета - угол, заключенный между северной частью меридиана и вектором путевой скорости или линией пути самолета.
УС - угол, заключенный между вектором (продольной осью самолета) воздушной скорости самолета и вектором путевой скорости или линией пути самолета.
δ - направление ветра - угол, заключенный между северной частью меридиана и направлением вектора ветра.
УВ - угол ветра - угол между линией пути и направлением ветра.
§ 62. ИЗМЕНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ НАВИГАЦИОННОГО ТРЕУГОЛЬНИКА СКОРОСТЕЙ
Элементы навигационного треугольника находятся в определенной зависимости между собой.
Изменение одних элементов вызывает изменение других. Величина угла сноса зависит от воздушной скорости самолета, скорости ветра и угла ветра. Например, у скоростных самолетов величина угла сноса меньше, чем у самолетов, имеющих малую воздушную скорость при одном и том же ветре. Чем больше скорость бокового ветра, тем больше угол сноса.
Величина путевой скорости зависит от величины воздушной скорости, скорости ветра и угла ветра. Максимальная путевая скорость будет при угле ветра, равном нулю; минимальная путевая скорость будет при угле ветра, равном 180°. Путевая скорость равна воздушной скорости, когда угол ветра приближенно равен 90°.
Изменение навигационных элементов полета от изменения скорости и угла ветра (УВ). На приведенных трех рисунках навигационного треугольника скоростей видна зависимость навигационных элементов полета от изменения скорости и угла ветра.
На рис. 140, а показан навигационный треугольник скоростей, рассчитанный на основе данных скорости и направления ветра и заданной воздушной скорости. Если скорость и угол ветра в полете будут такими же величинами, как и расчетные, то рассчитанные элементы полета ПУ, К, УС и V также будут равны фактическим элементам полета, и самолет будет выведен в заданную точку маршрута в точно рассчитанное время без уклонений.
В практике самолетовождения летчик может встретиться с случаями в полете, когда расчетные данные полета по известной скорости и направлению ветра не соответствуют фактическим данным. Такое несоответствие обнаруживается тогда, когда самолет уклоняется от заданной линии пути, в то время как расчетные навигационные элементы полета - курс, воздушная скорость - выдерживаются.
На рис. 140, б показана схема навигационного треугольника скоростей, когда фактическая скорость ветра в полете оказалась больше расчетной на величину ΔU. В результате изменились навигационные элементы треугольника, произошло увеличение ПУ, УС и W.
Рис. 140.Изменение навигационных элементов полета при изменении скорости и угла ветра (УВ):
а - расчетные элементы навигационного треугольника скоростей; б - фактическая скорость ветра оказалась больше расчетной на величину ΔU: произошло изменение элементов навигационного треугольника; в - фактический угол ветра оказался больше расчетного; произошло изменение элементов треугольника
В третьем примере (рис. 140, в) схема изображает изменение угла ветра (УВ), вследствие чего явилось изменение навигационных элементов треугольника. В данном примере произошло незначительное увеличение ПУ и УС, в то время как W оказалась значительно меньше расчетной.
Изменение навигационных элементов треугольника от изменения воздушной скорости самолета. На изменение элементов навигационного треугольника может в значительной степени влиять изменение воздушной скорости полета вследствие невыдерживания летчиком скорости по прибору (рис. 141).