Счетные инструменты
В процессе предполетной подготовки и в полете экипажу приходится выполнять большой объем вычислительних работ. Для этого используются навигационная счетная линейка НЛ-10м. ветрочет, навигационный расчетчик НРК-2 и электронно вычислительные машины.
Навигационная линейка. С помощью НЛ-10м решаются практически все задачи но самолетовождению и выполняется ряд других вычислительных операций, требующих умножения и деления, возведения в квадрат и извлечения корня, использования тригонометрических функций. Она устроена по принципу обычной счетной логарифмической линейки и позволяет сложные математические действия над числами по умножению и делению заменить на более простые — сложение и вычитание отрезков шкал, выражающих в определенном масштабе логарифмы этих чисел. Например, вычисление выражений S = Wl и W=Slt выполняется действиями gS = lg tf-+lgi и g№ = lgS — lg соответственно.
Навигационная линейка (НЛ) со стоит из корпуса, движка и бегунка с визирной риской (рис. 5.1) На корпусе и движке нанесены шкалы, индексы, формулы и надписи. Всего имеется 18 шкал, которые предназначены для:
Вычисления путевой скорости, времени полета и пройденного расстоя ния произвотятся с использованием шкал 1 и 2 и расположенных на угольный индексы служат также для умножения и деления: первый на 3,6 с, второй — на GO мин или 1 ч.
Положение шкал линейкн и индексов при решении задач принято изображать в виде алгоритмов («ключей»). Значения чисел, нанесенных на шкалы, можно увеличивать и уменьшать в любое число аз, кратное десяти.
Для умножения чисел прямоугольный индекс с цифрой 10 или 100 шкалы 2 необходимо установить на множимое, а против множителя отсчитать по шкале I произведение (рис. 5.2).
Число знаков произведения определяют в уме или по правилам умножения чисел на логарифмической линейке.
Для умножения и деления, причем с большей точностью, можно пользоваться шкалами 14 и 15: при вычислении произведения против множимого на шкале 15 устанавливается цифра -fiool Ull loooj шкалы 14 и прот1В множителя (берется по шкале 14) по шкале 15 считывается результат.
Для вычисления тригонометрических функций пользуются шкалами 3. 4, 5 (рис. 5.3).
Поскольку задачи по определению пройденного расстояния S, скорости и времени полета t есть операции умножения и деления, то они выполняются на шкалах 1 к 2. Потому они и называются шкалами расстояний, скорости и времени (рис. 5.4 и 5.5). При выполнении этих расчетов пользуются индексами: круглым, если t выражается в секундах; треугольным, если t берется в минутах (путевая скорость выражается в километрах в час, а расстояние в километрах в обоих случаях). Для возведении в квадрат и извлечения корня пользуются шкалами 5, 6 (рис. 5.6).
Знание алгоритмов облегчает и убыстряет решение навигационных задач без запоминания описывающих их зависимостей. Например, определение 1Г и УС решением навигационного треугольника скоростей (НТС) по формуле (3.10) с использованием алгоритма производится легко и быстро, хотя при этом выполняется девять операций умножения, деления и вычисления тригонометрических функций.
Навигационный расчетчик комбинированный. Он представляет комбинацию НЛ и ветрочета и является счетным инструментом, предназначенным для выполнения расчетов при подготовке к полету и в полете, по применению авиации в народном хозяйстве и ряда вычислительных операций.
С помощью навигационного расчетчика производятся:
расчет курса следования, угла скоса, путевой скорости и угла ветра по известному вектору ветра и заданным путевому углу и истинной воздушной скорости;
определение скорости и направления ветра по измеренным: или углу сноса и путевой скорости, или двум углам сноса на двух курсах, или по двум путевым скоростям на двух курсах При известной истинной скорости полета;
определение пройденного расстояния, путевой скорости и времени полета;
расчет радиуса и времени разворота на заданный угол по известным воздушной скорости и углу крепа;
пересчет истинной воздушной скорости в приборную и обратно;
вычисление числа М, соответствующего заданной истинной воздушной скорости, и обратно;
определение поправки на сжимаемость воздуха к показанию приборной скорости аэродинамических приборов скорости;
пересчет истинной высоты полета в приборную и обратно;
определение поправки к показаниям термометров наружного воздуха ТНВ и ТУЭ;
расчет элементов захода на посадку;
преобразование полярных координат ВС в частноортодромические;
определение МС и навигационных элементов с помощью угломерных радионавигационных систем;
выполнение различных вычислительных операций и т. д.
Номограммы и таблицы. В практике воздушной навигации, особенно при подготовке к полетам, широкое применение находят номограммы и таблицы. Их целесообразно использовать для решения сложных задач (например, расчет заправки ВС топливом, определения дальности действия УКВ рис. и пр), требующих большой затраты времени при вычислениях с помощью счетных инструментов. С помощью номограммы за дачи решаются менее точно, чем по таблице, но последняя дает только дискретные ответы, топа как номограммам этот недостаток присущ в меньшей степени
Расчеты в уме. В быстро меняющейся воздушной обстановке экипаж не всег ia имеет возможность точно определить интересующий его навигационный параметр с помощью измерений или вычислений с использованием счетного инструмента, номограммы и таблицы. В этих условиях можно уметь выполнять расчеты в уме по приближенным формулам пройденного расстояния, времени и скорости полета, угла сноса, элементов захода на посадку и пр.
Навигационная линейка НЛ-10м, а тем более комбинированный расчетчик НРК-2 позволяют решать практически все задачи и процессе подготовки к полету и в полете. Однако им присущи два больших недостатка: неоперативность вычислений по сложным формулам и недостаточная точность решения некоторых задач. Например, подготовка установочных данных для полетов с применением АНК и выполнение астрономических расчетов с использованием ПЛ-10м и НРК-2 занимает слишком много времени Кроме того, для полной реализации потенциальных возможностей АНК УГЛЫ и расстояния должны быть вычислены с погрешностью до единиц минут и долей километра соответственно. Но такую точность достичь с помощью НЛ-1()м и НРК-2 невозможно. Поэтому в воздушной возрастающее применение находят ЭВМ.
Воздушная навигация: справочник/А.М. Белкин. М.: Транспорт. 1988г.
