Хотите попробовать себя на должности штурмана и попробовать посадить самолет!
В ходе взятия тайника вы:
1. Узнаете основные термины и определяния при штурманском расчете Навигационного Треугольника Скоростей.
2. Научитесь решать одну из самых востребованных штурманских задач. В морской навигации применяется практически аналогичный метод.
3. Отлично проведете время на природе (если использовать авто, пешего маршрута около 5 км на весь тайник)
4. При желании сэкономить силы - сможете попробовать немного схитрить при взятии тайника и попытать удачу -)
Что бы посадить самолет, прежде необходимо сначала взлететь, полететь и главное – не заблудиться на маршруте! И перед тем как совершить наш заход на посадку, думаю всем интересно будет узнать про то, как вообще происходит ориентирование воздушного судна на маршруте. А тем более нам – игрокам такой игры. Поэтому, ниже я привел небольшой, но достаточно всеобъемлющий рассказ, как происходит ориентирование самолетов на маршруте. Думаете сейчас только по GPS?
В самолетовождении применяется два основных вида навигации - это пилотаж и навигация с применением радио-электронных средств. Пилотаж (не путать с пилотажем, как набором эволюций самолета с целью маневрирования) - это полет из одного пункта (города) в другой по маршруту, который разбивается на отрезки. На каждом отрезке пилот самолета следует к видимому визуальному ориентиру, сверяясь при этом с полетной картой. Обычно этот вид навигации применяется в малой и/или коммерческой авиации или как резервный в случае полного или частичного отказа навигационного оборудования. Такой способ известен с момента начала первых полетов по маршрутам. И казалось бы, чего проще - посмотрел по карте направление, взял курс по компасу и полетел. На самом деле это не совсем так. Боковой ветер и ошибки компаса заведут вас совсем не туда, куда планировался данный участок полета. Поэтому, главное отличие пилотажа в том, что он предусматривает опознавание на местности заранее известных ориентиров, и следование таким образом по маршруту. Самые удобные при этом ориентиры - это шоссейные, железные дороги и реки. И вдоль них можно следовать до известного пункта. Отдельное высокое здание (церковь, элеватор или вышка), гора с характерными очертаниями или озеро приметной формы - также хорошие пилотажные ориентиры. Маршрут при этом получается длиннее, чем по прямой до пункта назначения. Самолет описывает ломаную линию по пути следования, но гарантированно прилетает туда, куда нужно. При встрече с облачностью и сильным ухудшением видимости, пилот возвращается на аэродром вылета или садится на запасном. Такие полеты всегда требовали и требуют немалого мужества, хорошего пространственного воображения, наблюдательности и глазомера.
Полет по предварительно рассчитанному маршруту (Deduced Reconing) - это современная форма пилотажа. И если раньше летчик брал карту и отправлялся в небо, то, начиная со Второй Мировой Войны, он отправляется в штурманскую комнату, где делается точный расчет маршрута. Обе формы пилотажа требуют внесения поправок в курс, в зависимости от направления ветра на всем маршруте. Только в первом случае это делается визуально, а во втором - рассчитывается по известным данным о скорости и направлении ветра на каждом участке маршрута. Представьте себе, что вы вылетели из аэропорта Пулково города Санкт-Петербурга и отправились в московский аэропорт Шереметьево. В правый борт дует юго-западный ветер (почти строго под углом 90 градусов) со скоростью 10 м/c. В принципе не такой уж и сильный для самолета ветер. Но когда, по-времени вы должны будете оказаться над Шереметьево, на самом деле вас снесет примерно на 20 км к северо-востоку. И ваш самолет будет “блудить” где то над Владимирской областью. И что самое неприятное, придется заново определять свое местоположение и возвращаться в требуемую точку. Для того, чтобы компенсировать этот эффект пилот определяет угол сноса для каждого отрезка маршрута. В качестве исходных данных используют направление ветра и его скорость, а также скорость самолета и курс на данном отрезке маршрута. Результатом вычислений будет угол сноса на каждом отрезке и расчетное время полета. Затем в полете, следуя расчетным данным вводятся поправки в курс, отмеченный на маршруте. Сама идея поправок очень проста и всем знакома - поворачивать “на ветер” (особенно тем кто переправлялся на лодке поперек реки). Если угол сноса “-10” градусов (десять градусов влево), значит нужно добавить +10 к значению курса (довернуть вправо). Для расчета направления и скорости с учетом ветра необходимо будет решить Навигационный треугольник скоростей (НТС) – он будет сердцем нашего тайника, только решать мы его будем не для простого маршрута по воздушной трассе из пункта А в пункт Б, а применительно к нашему заходу на посадку на аэродром назначения.
Теперь немного про другие более современные средства навигации.
Электронная навигация предусматривает комплексное использование различных радио-электронных средств и также использует полет по предварительно рассчитанному маршруту. Это наиболее точная форма самолетовождения, которая позволяет летать днем и ночью в любых метеоусловиях.
NDB Навигация (NDB - Non-directional beacon, Всенаправленный Маяк) - самый первый и повсеместно используемый тип радионавигации. Это навигация при помощи радиокомпаса - радиоэлектронного прибора позволяющего определить направление самолета относительно радиомаяка. Практически повсеместно этот тип навигации использовался и используется сейчас над просторами бывшего СССР. NDB - радиостанция передает свой сигнал одинаково во все стороны, на частотах 200-1699 КГц (средние волны) и это простое и недорогое оборудование. Каждый такой маяк имеет опознавательный код - это две или три буквы латинского алфавита, которые передаются азбукой Морзе на определенной частоте. Да, да сейчас это тоже работает. Впервые радиокомпас применялся уже во времена Второй Мировой Войны. На российских картах такой тип радиостанций называется ОПРС (Отдельная Приводная Радиостанция, или просто “прИвод” на пилотском жаргоне). На борту самолета установлен ADF (Automatic Direction Finder) или, по-русски АРК (Автоматический РадиоКомпас). На приборе расположена единственная длинная стрелка, которая показывает направление на радиостанцию. Приемник АРК просто настраивается на указанную в плане полета и на полетной карте частоту радиомаяка. Если дистанция позволяет принимать сигнал, стрелка укажет путь к маяку. Она работает аналогично магнитной стрелке компаса. При использовании АРК применяют понятие КУР (Курсовой Угол Радиостанции). Это относительная величина. Если стрелка показывает строго вверх на цифру “0”, говорят: “КУР ноль”. Это означает, что самолет летит строго на радиостанцию. Причем откуда он на нее летит, с севера, юга или запада, глядя только на прибор радиокомпаса вы не определите. Для этого нужно напрягать мозг и проводить анализ других пилотажных приборов, сверяясь при этом с картой. Тем не менее, именно так летали и летают в большинстве своем и сейчас пилоты нашей страны, в том числе и в военно-транспортной авиации (в особенности на старых самолетах бывшего СССР типа Ан-2, Ан-12, Ан-24, АН-22, Ил-18, Ту-134, Ту-154, Ил-76), где АРК одно из основных средств радионавигации). Для определения же позиции нужно не менее 2-х радиомаяков (самолет будет находится на линии пересечения азимутов от двух маяков). И штурман всегда может вычислить местоположение самолета. А на старых самолетах руководство по летной эксплуатации изначально предполагает такого члена экипажа, как штурман! Летают при этом по трассам от маяка к маяку. И это были первые воздушные трассы для полетов по приборам. Полеты стали более точными и теперь можно было летать даже в облаках и ночью. Подробнее про навигацию по радиокомпасу можно почитать тут
VOR Навигация является сейчас основной в большинстве стран мира в том числе в Европе и США. Самолеты так же летают по воздушным трассам которые также строятся из отрезков. Отрезки образуют сеть, опутывающую целые государства. В узлах этой сети (то есть на концах отрезков) расположены VOR - радиостанции (VHF Omni-directional Radio Range). Передатчики и приемники VOR-станции излучают два сигнала в диапазоне 108,00-117,95 МГц. Один сигнал всенаправленный, другой пробегает круг в 360 градусов узким лучом (как луч маяка). В результате получается диаграмма излучения в виде 360 лучей (один луч через каждый градус окружности). Эти лучи называются Радиалами (VOR Radials). VOR оборудование на борту самолета определяет, на каком из радиалов известной станции находится самолет. Если вы смотрите на пилотажную карту и видите на ней VOR-станцию, вам также достаточно выставить ее частоту на одной из навигационных радиостанций NAV1 и NAV2 (частота всегда написана в плане полета и отмечена на полетной карте). После чего, вы начинаете перехват радиала с помощью одного из VOR приборов - VOR1 индикатор или VOR2 индикатор. Каждый из приборов связан со своей радиостанцией. Как только вы перехватите правильное значение, вертикальная стрелка прибора переместится и встанет точно по центру. Теперь, если прочесть показания, вы узнаете номер радиала. И если приложить линейку к символу VOR(там где наш маяк) на карте и провести линию через центр станции вдоль выбранного радиала, то где-то на этой прямой находится наш самолет. VOR станция, кроме того, может иметь еще и дальномерное оборудование DME (DME - Distance Measurement Equipment). Станции с таким оборудованием обозначаются на карте VOR-DME или VORTAC. Но, измеренное расстояние, не соответствует расстоянию по карте. Это расстояние от наземной радиостанции до вашего самолета, летящего на определенной высоте. Т.е. это гипотенуза прямоугольного треугольника, один катет которого - ваша высота, а второй - расстояние по земле от радиостанции, до точки над которой вы сейчас пролетаете. Особенно неточными становятся эти данные, когда вы близко от станции (пролетая строго над ней вы получите свою высоту). После автоматических расчетов вы увидите расстояние в NM (навигационных милях, оно же в узлах. В морских навигационных расчетах также используется эта величина. 1NM = международная морская миля = 1852м) до VOR-станции на приборной доске в окошечке DME.
Теперь, зная масштаб карты (в том числе электронной) можно отметить на радиале точное место самолета в данный момент времени. Дело в том, что VOR оборудование имеет ограничения по дальности как и любая УКВ телевизионная или радиостанция. УКВ радиосредства работают только в пределах прямой видимости радиосигнала. Это значит, что препятствия могут закрывать от вас радиостанцию, пока вы не подниметесь на достаточную высоту. И сам радиус действия VOR маяка также ограничен. До 5500 метров высоты вы можете принимать сигналы VOR на удалении 40-130 NM в зависимости от рельефа местности. Выше сигналы можно принимать на максимальном расстоянии 130 NM. Принцип похоже на радиокомпас только намного точнее(так как диагарммма направленности позволяет использовать Радиалы с шагом в 1 градус), современнее и больше различных возможностей. Узнать немного подробнее о VOR/DME и посмотреть картинки можно тут
И наконец о точках и трассах. Чтобы расставить маяки везде их нужно слишком много. Поэтому появились – так называемые точки (fixes, intersections). Почти как у нас на геокешинге! Точки всегда имеют известные азимуты от двух или более радиомаяков, а местоположение самолета можно определить относительно этих опорных точек. Трассы (маршруты) проходят между этими точками. Таким образом современное движение самолета по маршруту, подобно движению автомобиля по улицам города. Появление систем VOR/DME позволило размешать точки не только на пересечениях азимутов, но и на радиалах и удалениях от маяков VOR/DME. И опорных точек стало гораздо больше, чем физически самих маяков. В настоящее время при современной навигации на самолете применяются ВСЕ имеющиеся средства навигации, и все зависит от участка где и как проходит маршрут. В современной навигационной системе имеются базы точек и маршруты по всем странам. Точность таких систем достаточна для того, чтобы находить точки, которые не связаны ни с VOR/DME, ни с NDB и прокладывать по ним участки необходимого маршрута. В этом случае используется система GPS. Но в любой момент экипаж даже современно лайнера, в случае изменения маршрута может очень быстро воспользоваться, например, NDB радиомаяком. Многие трассы являются однонаправленными, то есть самолеты летят по ним лишь в одном направлении. А встречные - летят по другой (часто соседней) трассе. Таким образом, трасса не просто прямая между точками, у нее есть еще и ряд собственных ограничений и условий, в том числе по высотам. Это делается уже для регулирования потока воздушных судов. Также на борту современных лайнеров всегда имеется так называемая система счисления пути - система, которая позволяет всегда вычислить текущие координаты самолета относительно заранее известных опорных точек (с известными координатами). Это всегда можно сделать зная координаты начальной точки, скорость и курс. А зная время, можно определить расстояние и текущие координаты. Хороший и упрощенный пример работы системы счисления пути в плоских координатах - "тайник Висячий теодолитный ход". Бортовая автоматическая система счисления пути может производить данный расчет в разных типах координат, в том числе и для переменной скорости движения.
И в завершении про системы посадки.
Сейчас практически на каждом аэродроме есть так называемая Курсоглиссадная система посадки (ILS -Instrument Landing System). Это по своей сути также радиостанция с направленной антенной системой, которая принимает сигналы курсового (Localiser) и глиссадного (Glide Slope) радиомаяков, но расположенных непосредственно у торцов взлетно-посадочной полосы (ВПП). На приборе в кабине самолета вы видите подвижные линии, которые образуют перекрестие. Вертикальная стрелка - полоска “курс” перемещается вправо-влево и показывает, где относительно вашего самолета находится ось или правильная линия пути к торцу ВПП. Если она посередине - значит вы находитесь точно на оси ВПП. Горизонтальная же стрелка “глиссада” перемещается вверх-вниз и показывает, где ваш самолет должен находиться в данный момент снижения по высоте. Представьте себе невидимый склон (горку) - “глиссаду”, образованный радиолучом, исходящим из торца ВПП. Вы должны спускаться точно по этому склону, чтобы правильно снижаться к точке в торце ВПП. Когда обе стрелки пересекутся точно в центре и образуют правильный крест - вы на идеальной линии снижения. Можно докладывать диспетчеру: “На курсе на глиссаде, к посадке готов”.
При визуальном же заходе на посадку на лобовом стекле кабины пилотов держат заранее выбранную на земле точку на ВПП (или у торца ВПП), например край полосы на краю обреза стекла кабины, и следят, что бы эта точка не "уходила" с этого места. Это значит, что и по курсу и по глиссаде отклонений нет и мы снижаемся в намеченное место, например в торец ВПП. Ознакомится с работой курсоглиссадной системы захода на посадку можно тут .
