Существуют "маршруты" или так называемые "воздушные пути", которые чаще всего представляют собой ломаные линии-они могут быть очень длинными или очень короткими, вершины которых являются поворотными точками маршрута. Конечно, современные методы навигации вполне способны справиться с задачей полета из Москвы во Владивосток без единого промилле посередине, однако наличие "криволинейных" маршрутов обусловлено многими факторами, такими как: наличие (или отсутствие) вдоль маршрута средств базовой радионавигации, аэродромов на случай вынужденной посадки, бесполетных зон и тому подобное.
Логарифмическая навигационная линейка NL-10M. Грозное оружие штурмана. Эта вещь необходима! Это хорошо настраивает мозги нерадивых курсантов и глупых вторых пилотов. Очень тяжело!
Самым основным методом воздушной навигации на сегодняшний день является визуальный. "Куда бы я ни посмотрел, я лечу туда." Она до сих пор очень широко развита в авиации общего назначения, где довольно часто летают по правилам визуального полета. Суть, я думаю, понятна - пилот ориентируется на основе видимости наземных объектов, определяя промилле и правильность траектории.
Кстати, метод, хотя и базовый , вовсе не тривиальный, и требует некоторого опыта и хороших навыков.
У пилота есть карты довольно большого масштаба (1 см 5 км или даже больше), на которых нанесены объекты в некоторых деталях - леса, реки, линии электропередач, башни, пруды, холмы, деревни, поселки, города, которые нарисованы с сохранением их реальных очертаний. Перед полетом на этой карте пилот рисует карандашом или, правильнее говоря, "прокладывает" маршрут и в полете, по мере движения самолета по рассчитанному курсу, "водит пальцем" по карте, заранее ожидая увидеть тот или иной ориентир, который отмечен на карте, или, если отвлечься, восстанавливает ориентацию - сравнивая конфигурацию видимых объектов, пролетающих на земле, с тем, что содержится на его карте.
Там мужчина в куртке! И вот оно, дерево! Стоит "расслабиться" или "зазеваться" - и у не очень опытного пилота (или даже курсанта) возникают определенные проблемы.
Например, реки на картах выглядят как синие "змеи", но в реальной жизни они скрыты за кустами и деревьями, растущими вдоль побережья , то есть вода не видна с воздуха, а самих мелких речушек довольно много. То же самое и с деревнями - их много, и это иногда сбивает пилота с толку, так как они в целом довольно похожи друг на друга. Полет визуально по незнакомому маршруту - довольно сложная задача, если у вас нет четкого навыка работы с картой и рельефом местности.
С другой стороны, это очень интересно - летать на малой высоте на тихоходном самолете, ощущать все воздушные потоки руками , так как органы управления подключены к рулевым поверхностям без каких-либо новомодных компьютеров, и любоваться красотами, простирающимися вокруг вас! Наверное, это и есть настоящая "романтика полета".
Полеты на большом высотном и скоростном самолете по-прежнему привносят "пластичность" в ощущения, а романтика уже иная. маршрут - с помощью линейки NL-10M (или других приборов) рассчитывается скорость воздушного судна на земле и время, необходимое для пролета каждого участка маршрута, используя данные синоптиков о ветре.
Кроме того, он предварительно рассчитывает траекторию полета для каждого сегмента с учетом одного и того же ветра. Как вы знаете, воздушные потоки пытаются сбить самолет с трассы, которая незаметно проходит по земле, поэтому пилоту приходится вносить коррекцию в курс, в результате чего самолет летит относительно земли под определенным углом, называемым "углом дрейфа" - это угол между продольной осью самолета и фактической линией трассы.
После того как пилот поднимает свой самолет в воздух и достигает первой известной точки на маршруте, он "кладет" самолет на рассчитанный курс, нацеливаясь на следующий характерный ориентир, и запускает секундомер.
Далее, согласно специальной методике, используя известное расстояние между двумя объектами и время, необходимое для его полета, он очень быстро определяет фактическую скорость на земле и, используя метод выбора, курс, необходимый для совпадения траектории полета с заданной. И уже по этим данным, опять же, благодаря большой и мощной линии NL-10M, он определяет фактическую скорость и направление ветра и вносит коррективы в расчет навигатора.Если мы используем визуальную ориентацию и контроль времени в комплексе, то заблудиться в ясном небе довольно проблематично.
Однако, что, если вокруг только облачность и ничего больше? Человечество озадачилось проблемой так называемых "всепогодных полетов" почти сразу же, как только изобрели способ передвижения по воздуху.
Да, несомненно, это очень замечательно - летать и любоваться осенними пейзажами в солнечный день, однако, что делать, если небо нахмурилось и землю накрыли туманы, закрыв абсолютно все достопримечательности? Ученые, почесав в затылках, догадались использовать для этих целей радиоволны! Здесь тоже все довольно просто. Разместив излучатель на земле - радиомаяк или так называемый "привод"-и, поколдовав над устройством летательного аппарата, можно добиться того, чтобы его стрелка указывала направление радиомаяка относительно "носа самолета" или какого - либо другого "нуля", установленного пилотом, давая ему в качестве показаний курсовой угол радиостанции (КУР).
На устройстве КОВЧЕГА - автоматический радиокомпас, который, как вы сейчас видите, КУР составляет примерно 60 градусов, то есть нужный нам маяк находится справа от нас под углом 60 градусов .
: Такое указание не всегда удобно, так как "вправо на 60" не означает, что необходимо взять курс 060 градусов, чтобы долететь до маяка (в конце концов, вовсе не обязательно, чтобы самолет летел строго на север). Поэтому вам придется произвести некоторые расчеты, чтобы определить, какой курс требуется для выхода ... ну или "тупо" поворачивайте вправо, пока стрелка не совпадет с нулем устройства.
В более продвинутых устройствах стрелки показывают направление относительно магнитного севера, показывая магнитные пеленги радиостанции (сокращенно MPR) или самолета (сокращенно MPS). Нетрудно догадаться, что MPR-MPS = 180 градусов. Когда самолет поворачивается, шкала курса также разворачивается, причем шкала 0 всегда указывает на магнитное северное примечание для любопытных.
Магнитный полюс Земли не совпадает с самой северной географической точкой нашей земной плоскости. Извини, глобус. И в разных частях планеты, благодаря местным магнитным аномалиям, стрелка магнитного компаса будет искать магнитный север с различными отклонениями от истинного севера.
И чем ближе к магнитному полюсу, тем больше разница между магнитным курсом и истинным курсом. На этом снимке самолет летит на восток с курсом 80 градусов. Устройство имеет две стрелки, каждая из которых настроена на свой собственный радиомаяк. "Наконечники" стрелок указывают MPR, направление на радиостанцию с углом, измеренным от магнитного полюса Земли, противоположное - MPU, если пилот , например, захочет долететь до радиомаяка, на который указывает конец желтой стрелки, он установит самолет на курс около 160 градусов с учетом поправки на угол дрейфа. Опять же, даже при полете с радионавигацией пилот использует карту для управления маршрутом.
Казалось бы, можно тупо долететь до радиостанции, сделав поправку на угол дрейфа, а после того, как стрелка "повернет" (когда самолет пролетит мимо маяка) - включить новый курс и снова спать ..
Во-первых, даже в золотые годы радионавигации не все маршруты были охвачены сетью радиомаяков. Было много пустых зон, внутри которых самолет летел по рассчитанному курсу с включенным секундомером.
Во - вторых, только в авиасимуляторах стрелки ведут себя "честно" и указывают строго на привод. В жизни они любят колебаться, как юная леди на первом свидании, или даже "танцевать", как на дискотеке. И дальность действия маяков довольно ограничена. Таким образом, необходимость постоянно знать положение самолета, фактическое значение ветра и, соответственно, скорость на земле и поправки на курс никуда не исчезли. Более того, потребность в контроле даже возросла по сравнению с чисто визуальными полетами в хорошую погоду, так как в последнем случае все еще больше "накрутки" из-за отсутствия мешающих облаков.
Итак, после открытия радионавигации человечество также изобрело методы определения положения летательного аппарата с ее помощью.
Например, если у вас поблизости есть два радиомаяка (один, например, спереди, а другой сбоку), вы можете построить обратные пеленги и определить точку плоскости на карте в точке их пересечения. Через 5-10 минут снова установите подшипники и определите скорость движения по земле на основе пройденного расстояния. Бинго! Угол дрейфа так же легко определить.
Если мы взяли расчетный курс и пошли строго по стрелке, но ее постоянно уносит "вправо", то есть нам приходится поворачивать влево, чтобы стрелка возвращалась и показывала нужный нам курс, который, напомню, при наличии бокового ветра никогда не совпадает с фактическим, то рано или поздно мы находим такой курс, при котором стрелка плюс-минус постоянно (с учетом колебаний) указывает в нужное место.
Соответственно, разница между заданным и фактическим курсом будет нашим углом дрейфа. И затем...
Они научили серьезных парней ориентироваться, складывать карты, хронометр (и NL-10M!) В их руки и сажайте их в самолеты.
И все было замечательно, пока торговцы не настояли на изобретении современных навигационных систем - конечно, все для того, чтобы уменьшить количество людей в кабине и снизить расходы на зарплату. Но об этом позже. А пока давайте продолжим тему золотой эры авиации. Учитывая стоны пилотов и штурманов, ученые придумали способы определения расстояния. На земле были установлены специальные маяки (такие как DME на западе, RSBN в СССР) и соответствующее авиационное оборудование.
Все системы вместе, взаимодействуя друг с другом, могут давать как направление на станцию, так и расстояние самолета от нее. И пилот может наблюдать всю эту красоту на устройстве: имея такие маяки на маршруте (или, по крайней мере, сбоку от него), навигация значительно упрощается. Более того, некоторые типы маяков могут использоваться для автоматического полета "по лучу", если маяк является поворотной точкой маршрута, а автопилот самолета обладает соответствующей функциональностью. Значительно повысилась точность навигации, а также регулярность и интенсивность полетов. Однако прогресс не стоял на месте, и пытливые умы придумали новые способы определения положения самолета - путем вычисления координат!
Сначала приборы, которые измеряли положение воздушного судна в пространстве в координатах с помощью точно настроенной системы акселерометров (датчиков, которые измеряют ускорение, возникающее в результате эволюции воздушного судна), были очень и очень несовершенны. Измеренные ими координаты быстро "ползли", не помогая пилотам ориентироваться в пространстве, что не избавляло экипаж от необходимости постоянно следить за полетом "старомодными" методами.
Конечно, со временем прогресс достиг такой степени, что "вылет" инерционных машин стал очень небольшим, однако для полного счастья пилота (то есть максимальной лени) этого все равно было недостаточно. Поразмыслив, гении придумали специальные системы управления полетом FMS, которые получают данные о положении воздушного судна из различных источников, сравнивают их друг с другом в соответствии с хитрой логикой и в результате определяют координаты воздушного судна, которые используются в навигации. В дополнение к инерциальным системам источником координат для FMS может быть .
.. да, данные радионавигации! Если вы настроитесь на маяки, позволяющие узнать расстояние от них до самолета (DME), то, зная координаты этих маяков, хранящиеся в базе данных, система FMS найдет точку пересечения дуг дальности и вычислит координаты. Более того, при некотором ухудшении точности система может вычислять координаты даже от одного маяка, зная направление к нему и дальность.
Обратите внимание, что это технологии 80-х годов прошлого века. И, увы, эти технологии распространились в основном на диком Западе. В нашей стране самый массовый лайнер тех лет - советский лайнер Ту-154-не мог сосчитать координаты .
Для слизней я уточняю: за исключением поздних одиночных модификаций с кривой "Жасмин" и других подобных ему. Экипажи Ту-154 героически определили свое место в этом мире благодаря очень забавным навигационным решениям в виде очень примитивной и неудобной системы NVU-B3 и навигационного планшета.
Нет, не iPad от Apple, а обычный планшет, в который заправили и переместили целлулоидную карту полета, получив данные от NVU-B3, показывающие, где, по ее мнению, находится самолет. Советская радионавигационная система для ближней навигации. А управление NVU-B3 можно смело считать вершиной навигационных навыков! С появлением микропроцессоров прогресс уже нельзя было остановить. Наконец-то появилась возможность загнать весь маршрут в память бортового компьютера (FMC, который является сердцем FMS), который выводит красивую картинку на специальный дисплей с линиями, указывающими путь воздушного судна.
А так как дисплеи появились, то на одной картинке они сразу объединили массу полезной информации - маршрут, промилле, ограничения по точкам (если таковые имеются - по скорости и / или высоте), расчетное время полета точек, данные с радара и о рельефе, местоположение других самолетов по данным TCAS и так далее. Лететь сразу стало намного удобнее. И они поспешили избавиться от навигаторов . Чуть позже были разработаны правила так называемой "зональной навигации", которые при наличии соответствующего оборудования на земле и / или на самолете позволяют диспетчеру направлять воздушные суда по любым прямым траекториям, то есть стало ненужным следовать изогнутым линиям с помощью PPM и радиосредств. Полеты стали "менее кривыми", что позволило увеличить интенсивность использования воздушного пространства .
Во всем мире, за исключением России, конечно.
Увы, в небе нашей страны большинство диспетчеров все еще боятся позволить экипажу "выправить маршрут" по причинам , не зависящим от диспетчеров . За нефиг! Хотя контроль маршрута с помощью радионавигации еще не отменен (я имею в виду: для маршрутов без использования методов навигации по местности), на самом деле количество маяков на маршрутах стало стремительно уменьшаться. И, если во всем мире это было оправдано повсеместным внедрением зональных навигационных маршрутов, то в России, конечно, просто убрали маяки, оставив маршруты "как бы нормальными".
"То есть летайте, как вам нравится , но только для того, чтобы следовать по маршруту. Правда, в последние годы в России наблюдается увеличение количества маяков VOR / DME, что не может не вызывать нежности - в остальном мире от них избавляются, так как это пройденный этап, и мы (наконец-то!) Начали их устанавливать.
Обратите внимание, я еще ни слова не сказал о спутниковой навигации. Но я скажу тебе сейчас!
В 90-е годы, после того как опустился "занавес", наши экипажи испробовали преимущества космических технологий. Всеми правдами и неправдами авиакомпании (и даже частные лица) покупали разные "гармонии" (от имени производителя "GARMIN") и летали в экстазе точно по маршрутам, несмотря на угрожающие предупреждения "не использовать в качестве основного средства навигации"." Использовала, использовала! Даже линию NL-10M иногда забывали взять на рейс! Правда, вопрос об использовании такого "дополнительного оборудования" в коммерческой авиации, скажем так, был очень скользким.
Но они об этом не думали. Удобство было всем! Эти гармоники были ужасно медленными, они теряли спутники в самый неподходящий момент ...
но, тем не менее, они выручили не один экипаж в годы постсоветской анархии, когда порочная практика выполнения вызовов ниже минимума стала де-факто нормой. Но они также были доведены до греха. В 90 - е годы Конструкторское бюро Туполева сделало то, чего от них никто не ожидал-им удалось удовлетворить просьбы авиакомпаний! Это был настолько значительный прорыв, что вскоре тогдашний президент Борис Ельцин счел возможным наконец устать и уйти. Я ухожу!
Сигналы с GPS-приемника KLN-90B, установленного на борту, были введены в систему управления Ту-154. Самолет в автоматическом режиме теперь мог летать по маршруту, проложенному в этом устройстве, и для экипажей началась золотая эра в пятьдесят копеек ! И в наши дни на некоторых Ту-154, которые - да, да - все еще летают.
Вы можете найти самые настоящие "эфемеры" С многофункциональными дисплеями в середине панели пилота Спутниковая навигация-одно из величайших изобретений человечества! Координаты, полученные по этой линии, очень и очень точны, однако они не являются безошибочными, поэтому производители до сих пор не отказались от других методов получения координат.
То есть инерциальные системы все еще работают на современных самолетах, FMS по-прежнему использует все эти данные , как и раньше ... плюс туда также поступают сигналы со спутников. А еще есть устройства для проведения банальной радионавигации.
Компьютер по-прежнему использует хитрую логику для определения координат, принимая во внимание все данные, и решает, какие координаты использовать для полета по маршруту. Конечно, обычно это координаты GPS. "Что, если враги сломают GPS?" На современных самолетах, таких как Boeing 737NG, если, по данным компьютера, сигналы, поступающие со спутников, дают неверную информацию, они автоматически отключаются от "обновления местоположения" - и пилот уведомляется об этом с помощью специального сообщения.
Угрозы для полета нет.
Пилоты, летающие в Симферополь, часто сталкиваются с этим. Но это никоим образом не влияет на безопасность этих рейсов, просто назит. Кстати, нет никакой уверенности в том, что именно "враги" вносят помехи в GPS ...
В целом, сегодня полет по любому маршруту (за исключением очень северных и южных широт) стал довольно простой задачей. И, наконец, немного информации о том, как самолет попадает на взлетно - посадочную полосу в тумане. Конечно, здесь задействованы высшие силы. И немного магии. Все дело в оборудовании для точного подхода .
И, увы, 21 век на дворе, но не во всех аэропортах есть один, который называется ILS - инструментальная система посадки Система содержит два излучателя, которые формируют лучи особой формы - один направлен строго вдоль оси взлетно-посадочной полосы, другой под определенным углом к зоне посадки обычно составляет 3 градуса.
Оборудование самолета принимает эти сигналы, определяет положение самолета относительно них, передает информацию пилоту и, в идеале, самолет летит строго по заданной траектории - по лучам. Если, достигнув так называемой высоты принятия решения, пилот не видит необходимых ориентиров, он должен совершить облет. Высота принятия решения зависит от различных факторов, таких как - оснащение аэропорта, воздушное судно, допуск экипажа - и в принципе она может составлять 0 метров. Но, опять же, это удовольствие есть не на каждой взлетно - посадочной полосе.
Это дорогостоящее оборудование, которое требует надлежащего (и дорогостоящего) обслуживания и контроля. В дополнение к HUD, есть, конечно, и другие способы попасть на взлетно-посадочную полосу. В вышеупомянутую "золотую эру авиации" широкое распространение получили несложные системы захода на посадку по приборам, которые сегодня, я отмечаю, все еще можно встретить, хотя и гораздо реже, чем даже в первые годы моей карьеры на больших лайнерах.
В створе или вблизи взлетно - посадочной полосы устанавливаются радиомаяки-так называемые приводные радиостанции, которые используются экипажем для "попадания" в зону посадки в плохую погоду. Они не способны направлять самолет по курсу и глиссаде - то есть сам самолет не может летать, подчиняясь лучу, прямо на них и, более того, снижаться, пилот самостоятельно ориентируется, чтобы лететь на них - точно так же, как при полете по маршруту с помощью "стрелок".
Минимумы захода на посадку, конечно, значительно выше, чем при использовании системы ILS - то есть погода должна быть лучше, чтобы пилот мог совершить такой заход. Обратите внимание, что современные самолеты и такие подходы выполняются в соответствии с координатами, рассчитанными умной FMS, сравнивая их с координатами из своей базы данных. И пилот управляет заходом на посадку в соответствии с указаниями стрелок - то есть контролирует, чтобы MPR был похож на посадочный курс.Этот заход на посадку может выполняться автоматически до тех пор, пока не будет достигнута определенная высота, после чего - если видна полоса и положение посадки - выключите автопилот и приземлитесь.
Но минимальный заход на посадку все равно будет высоким, независимо от того, насколько точно самолет способен выполнить этот тип захода на посадку.
В последнее время начали использоваться подходы, использующие метод навигации по местности с обеспечением заданных характеристик точности. Так называемые подходы RNAV или RNP. Для их реализации в принципе не требуется наземного оборудования , но самолет должен иметь соответствующие навигационные системы, которые могут определять фактическую точность навигации и сравнивать ее с требуемой. В последние годы набирают популярность системы захода на посадку , использующие космические спутники и наземную станцию коррекции для обеспечения удивительно точной ориентации самолета относительно взлетно-посадочной полосы. Этот подход называется системой посадки GLS - GNSS, подход с использованием спутниковых систем.
Считается, что за такими визитами будущее - одной местной станции коррекции достаточно для обслуживания нескольких аэропортов в этом районе, система не требует дорогостоящего обслуживания и не подвержена помехам, характерным для ILS.
То есть, сугроб, выросший за ночь, или взлетающий самолет никак не влияют на его работу, в отличие от работы маяка-локализатора ILS. Отмечу, что в России, замечу, успели склепать и установить довольно много наземных корректирующих станций, и постепенно то тут, то там - даже в глубинке - появляются вызовы GLS. Правда, не все самолеты, эксплуатируемые российскими авиакомпаниями, имеют на борту оборудование, позволяющее совершать такие звонки. В S7 Airlines отмечают, что значительная часть парка Boeing 737 оснащена таким оборудованием.
Отличная работа! FMS, спутники, RNAV, ILS, GLS и так далее - отлично и отлично. Но, несмотря на все достижения науки, грамотный пилот, конечно, использует все методы определения положения самолета в полете (если только он больше не ориентируется по звездам), а не просто ест курицу и читает газеты, полагаясь на возможности бортового компьютера. Ибо если вы этого не сделаете, то летать будет очень скучно. Спасибо вам за внимание!