Пилотажно-навигационные приборы и устройства

Конечной целью полета является вывод самолета в расчетную точку пространства относительно земной поверхности, которая характеризуется высотой и географическими координатами: ши­ротой φ и долготой λ, измеряемыми от экватора и начального меридиана земли.

Приборы, предназначенные для измерения высоты полета над земной поверхностью, называются высотомерами.

Различают три высоты полета: абсолютную — высоту относительно уровня моря; относительную — высоту относительно какого-либо места, например, аэродрома взлета или посадки; истинную — высоту над пролетаемой местностью.

Относительная высота должна быть известна при взлете и посадке, а истинная высота — во всех случаях полета.

Высоту полета относительно уровня с давлением 760 мм рт. ст. называют абсолютной барометрической высотой.

Известно несколько методов определения высоты полета.

Среди них следует отметить барометрический и радиотехнический методы, которые получили наибольшее распространение в гражданской авиации.

Барометрический метод измерения высоты основан на зависимости между абсолютным давлением в атмосфере и высотой. Измерение высоты этим методом сводится к определению абсолютного давления с помощью барометра.

Радиотехнический метод основан на измерении времени прохождения радиосигналом пути от самолета до поверхности земли и обратно.

В зависимости от базы отсчета высоты подразделяют на:

абсолютную высоту (Набс), отсчитываемую от уровня Миро­вого океана при атмосферном давлении 101,325 кПа (760 мм рт. ст.) и температуре среды +15°С;

относительную высоту (Н_ОТН), измеряемую относительно поверхности, над которой известно атмосферное давление;

истинную высоту (Нист), измеряемую относительно точки на поверхности, над которой в данный момент пролетает самолет.

Широта и долгота измеряются либо астрономическими прибо­рами, либо счислением пройденного пути вдоль меридиана и па­раллели.

Абсолютная и относительная высоты измеряются барометри­ческими приборами, истинная высота — радиовысотомерами.

Полет самолета можно представить как сложное движение твердого тела в пространстве, которое состоит из поступательного движения центра масс по определенной траектории и его углового движения относительно центра масс.

Измеренные пара­метры движения используются как для визуального контроля за режимом полета, так и для работы полуавтоматических и автома­тических систем управления самолетом.

К параметрам поступательного движения центра масс самолета относятся: скорость полета, его курс, углы относительно вектора скорости и линейные ускорения вдоль траектории.

Самолет под действием тяги двигателей перемещается относи­тельно воздушной среды со скоростью Vист, которая называется истинной воздушной скоростью полета. Вместе с тем он совместно с воздушной средой перемещается со скоростью U, получившей наименование скорости ветра. Таким образом, движение центра масс происходит в направлении результирующего вектора Wp, определяемого навигационным треугольником скоростей.

Рис.39. Схема измерения высот полета

Проекция этого вектора на плоскость земной поверхности называется путевой скоростью W — скоростью перемещения самолета относительно Земли.

Вертикальная составляющая вектора Wp носит наименование вертикальной скорости V_Y. Угол между вектором путевой скорости и горизонтальной проекцией истинной воздушной скорости является углом сноса самолета βсн.

Если истинная воздушная скорость измеряется без учета изменения плотности и температуры среды на данной высоте полета, величина называется приборной скоростью Vnp. Ее измерение играет исключительную роль при пилотировании самолета, так как вне зависимости от реальной высоты полета при одинаковых значениях Vnp показатели устойчивости и управляемости не от­личаются от параметров при полете у земли в условиях стандарт­ной атмосферы. Поэтому рекомендации летному составу по пило­тированию самолетов выдаются в величинах приборной скорости.

Индикаторная скорость V_i, в отличие от приборной, изме­ряется с учетом инструментальных и аэродинамических погреш­ностей приборов и поправок на сжимаемость воздуха.

Измерение истинной воздушной, приборной (индикаторной) и вертикальной скоростей осуществляется с помощью анероидно-манометрических приборов. Путевая скорость измеряется радио­техническими средствами или вычисляется построением навига­ционного треугольника скоростей по навигационной линейке.

Рис.40.Схема измерения скоростей полета