Определение времени наступления солнечных явлений

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 27Следующая ⇒

В авиационной практике к солнечным явлениям относят: восход и заход Солнца, наступление рассвета и темноты. По условиям естественного освещения сутки принято делить на день, ночь и сумерки.

День – часть суток от восхода до захода Солнца, а ночь – часть суток от захода до восхода Солнца. Утренние сумерки – промежуток времени от наступления рассвета до восхода Солнца, а вечерние сумерки – промежуток времени от захода Солнца до наступления темноты. В соответствии с указанным делением суток, полеты бывают дневные, выполняемые в период времени между восходом и заходом Солнца, и ночные, выполняемые в период времени между заходом и восходом Солнца, включая сумерки. Видимый восход или заход Солнца – момент, когда верхний край диска светила касается линии видимого горизонта наблюдателя.

Вечерние гражданские сумерки – промежуток времени между заходом верхнего края Солнца и понижением его центра под горизонт на 6° для наблюдателя, находящегося на уровне моря. Утренние гражданские сумерки – промежуток времени между восходом Солнца при его высоте минус 6° и моментом видимого восхода Солнца. В течение гражданских сумерек естественная освещенность позволяет визуально обнаруживать ВС в воздухе и распознавать ориентиры на Земле.

В настоящее время в гражданской авиации основным расчетным пособием для определения времени восхода и захода Солнца, наступления рассвета и темноты является Календарный справочник. Справочник состоит из трех частей. В первой части даны описание и рекомендации по его использованию. Во второй части приведены таблицы для определения времени наступления солнечных явлений в 857 населенных пунктах мира, список которых дан в приложении. В третьей части помещены таблицы времени наступления солнечных явлений в 103 географических точках на гринвичском меридиане для широт от 0 до ± 90°. Эти таблицы предназначены для определения времени наступления солнечных явлений в населенных пунктах, не включенных во вторую часть справочника. В таблицах каждой части справочника дано московское декретное время видимого восхода и захода Солнца, наступления гражданского рассвета и темноты через 5 дней каждого месяца для наблюдателя, находящегося на уровне моря. Для дат, не указанных в таблицах, время наступления солнечных явлений определяется путем интерполирования.

Определение времени наступления солнечных явлений в населенных пунктах по таблицам Календарного справочника. Данные таблицы помещены во второй части Календарного справочника. В этих таблицах наступление солнечных явлений дано по московскому декретному времени на уровне моря. Рассмотрим на конкретном примере, как пользоваться этими таблицами.

Пример. Дата 12 августа 2004 г., г. Красный Кут. Определить время наступления солнечных явлений в г. Красный Кут для наблюдателя, находящегося на уровне моря по московскому декретному времени.

Решение 1. Выписывает из таблицы для заданного пункта время наступления рассвета (НР), восхода Солнца (ВС), захода Солнца (ЗС) и наступления темноты (НТ) для предшествующей заданной и последующей даты по московскому декретному времени:

Дата НР ВС ЗС НТ

9 августа 3.43 4.28 19.26 20.11

14 августа 3.52 4.36 19.17 20.01

2. Путем интерполирования находим время наступления солнечных явлений для заданной даты с точностью до целой минуты: Дата 12 августа; НР = 3.48; ВС = 4.33; ЗС = 19.19; НТ = 20.05.

При пользовании Календарным справочником в период действия летнего времени с 2 ч последнего воскресенья марта до 3 ч последнего воскресенья октября время наступления солнечных явлений, указанное в таблицах, необходимо увеличивать на 1 ч.

Определение времени наступления солнечных явлений в географических точках по таблицам Календарного справочника. Данные таблицы помещены в третьей части Календарного справочника. В этих таблицах наступление солнечных явлений в географических точках дано по московскому декретному времени. Рассмотрим на конкретном примере, как пользоваться этими таблицами.

Пример. Дата 13 июля 2004 г., н.п. Сокур, координаты н.п. φс = 52°00', λв = 45°54'. Определить время наступления солнечных явлений в н.п. Сокур по московскому летнему времени.

Решение 1. Выписываем из таблиц время наступления солнечных явлений по московскому декретному времени на гринвичском меридиане на широте 52°00' для предшествующей, заданной и последующей дат:

Широта, º Дата НР ВС ЗС НТ

52 10 июля 3.55 4.51 21.18 22.14

52 15 июля 4.02 4.57 21.14 22.09

2. Определяем время для наступления солнечных явлений на гринвичском меридиане на заданной широте для заданной даты:

дата 13 июля; широта 52°00'; НР = 3.59; ВС = 4.55; ЗС = 21.16; НТ = 22.11.

3. Переводим долготу заданного пункта во время: λt = 3 ч 04 мин.

4. Определяем время для наступления солнечных явлений в заданном пункте по московскому летнему времени по формуле: Тмск.(л) = Тмск.д.гр + 1 ч. Выполнив расчет, получаем: дата 13 июля; НР = 1.55; ВС = 2.51; ЗС = 19.12; НТ = 20.07.

Глава 4. КУРСЫ ПОЛЕТА ВОЗДУШНОГО СУДНА

Элементы земного магнетизма

Свойства магнитного поля Земли положены в основу принципа действия курсовых приборов, с помощью которых определяется и выдерживается направление полета.

Земля представляет собой естественный магнит, вокруг которого существует магнитное поле. Магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими полюсами и располагаются не на поверхности Земли, а на некоторой глубине. Условно принимают, что Северный магнитный полюс, расположенный в северной части Канады, обладает южным магнетизмом, т.е. притягивает северный конец магнитной стрелки, а Южный магнитный полюс, расположенный в Антарктиде, обладает северным магнетизмом, т.е. притягивает к себе южный конец магнитной стрелки (рис. 4.1, а) [13]. Положение магнитных полюсов очень медленно меняется.

Магнитные силовые линии выходят из Южного магнитного полюса и входят в Северный полюс, образуя замкнутые кривые. Свободно подвешенная магнитная стрелка устанавливается вдоль магнитных силовых линий. Элементами земного магнетизма являются: напряженность, наклонение и склонение.

Напряженность магнитного поля Земли ( ) – сила, с которой магнитное поле Земли действует в данной точке. Ее измеряют в эрстедах (э) и гаммах (γ = 10^-5 э). На экваторе напряженность магнитного поля Земли равна 0.34 э, на средних широтах 0.4 – 0.5 э, на магнитных полюсах 0.79 э.

а) б)

Рис. 4.1. Магнитное поле Земли:

а) магнитное поле Земли; б) элементы земного магнетизма

Вектор напряженности можно разложить на горизонтальную и вертикальную составляющие (рис. 4.1, б). Последние определяются по формулам: ; .

Вертикальная составляющая равна 0 на магнитном экваторе и максимальной величине на магнитных полюсах. Горизонтальная составляющая является той силой, которая устанавливает магнитную стрелку в направлении магнитных силовых линий. На магнитном экваторе она наибольшая, а на магнитных полюсах равна 0.

Магнитное наклонение ( ) – угол, на который магнитная стрелка наклоняется относительно плоскости горизонта (рис. 4.1, б). На магнитном экваторе наклонение равно нулю, а на магнитных полюсах равно 90°. Для устранения наклона магнитной стрелки в авиационных компасах в Северном полушарии утяжеляют южный конец стрелки, а в Южном – северный или смещают точку подвески магнитной стрелки.

Магнитный меридиан (С_м) – линия, вдоль которой устанавливается магнитная стрелка компаса под действием вектора напряженности магнитного поля Земли (рис. 4.2, а).

Магнитное склонение (Δ_м) – угол, заключенный между северными направлениями истинного (географического) и магнитного меридианов в данной точке (рис. 4.2, б). Оно измеряется от 0 до 180° и отсчитывается от истинного меридиана к востоку (вправо) со знаком «плюс», а к западу (влево) – со знаком «минус».

а) б)

Рис. 4.2. Магнитное склонение:

а) истинные и магнитные меридианы; б) магнитное склонение

Элементы земного магнетизма указываются на специальных магнитных картах, которые составляются по результатам магнитных съемок. Линии, соединяющие точки на земной поверхности с одинаковым магнитным склонением в определенную эпоху, называются изогонами. Изогоны наносятся на полетные и бортовые карты штрихованными линиями фиолетового цвета с учетом эпохи (года) измерения. Магнитное склонение имеет вековые, годовые, суточные и эпизодические изменения. Суточные и годовые изменения достигают в среднем 4 – 10', вековые 6 – 15°. Магнитные бури – внезапные изменения магнитного склонения, продолжительностью от нескольких часов до нескольких суток, вызванные солнечной активностью. Величина изменения магнитного склонения при этом достигает в умеренных широтах до 7°, а в полярных областях до 50°. Кроме изогон, на полетные и бортовые карты наносят магнитные аномалии. Магнитная аномалия – район с резкими и значительными изменениями всех элементов земного магнетизма. Наличие магнитных аномалий связано с залежами магнитных руд в недрах Земли. Наиболее мощные аномалии – Курская, Криворожская, Магнитогорская, Сарбайская и др. В районах аномалий есть точки, где магнитное склонение доходит до ± 180°. Аномалия влияет на работу магнитного компаса до высоты 1500 – 2000 м, а в районе Курской магнитной аномалии отмечены случаи, когда на высоте 3600 м наблюдалось отклонение магнитной стрелки компаса на 50° [13].

Девиация компаса и вариация. Девиация компаса вызывается действием на стрелку компаса магнитного поля, создаваемого стальными и железными деталями воздушного судна и электромагнитного поля, возникающего при работе электро – и радиооборудования ВС. В результате на магнитную стрелку компаса, кроме магнитного поля Земли, действует еще магнитное поле ВС.

Компасный меридиан (С_к) – линия, вдоль которой устанавливается магнитная стрелка компаса, находящегося на ВС. Компасный и магнитный меридианы не совпадают.

Девиация компаса (Δ_к) – угол, заключенный между северными направлениями магнитного и компасного меридианов (рис. 4.3, а). Она отсчитывается от магнитного меридиана к востоку (вправо) со знаком «плюс», а к западу (влево) – со знаком «минус».

а) б)

Рис. 4.3. Девиация компаса и вариация:

а) девиация; б) вариация

Вариация (Δ) – угол, заключенный между северными направлениями истинного и компасного меридианов (рис. 4.3, б). Она отсчитывается от истинного меридиана к востоку (вправо) со знаком «плюс», а к западу (влево) – со знаком «минус». Вариация равна алгебраической сумме магнитного склонения и девиации компаса Δ = (±Δ_м) + (±Δ_к).

4.2. Виды курсов воздушного судна. Направление продольной оси ВС в плоскости горизонта характеризуется курсом, который является одним из основных навигационных элементов полета.

Курс воздушного судна – угол, в горизонтальной плоскости между направлением, принятым за начало отсчета, и проекцией на эту плоскость его продольной оси. Курс отсчитывается от направления, принятого за начало отсчета, до продольной оси ВС по ходу часовой стрелки от 0 до 360° (рис. 4.4). При использовании магнитного или гиромагнитного компаса за начальное направление отсчета принимают компасный или соответственно магнитный меридианы, а при использовании курсовых систем в режиме «ГПК» - условный (опорный) меридиан.

Рис. 4.4. Курсы воздушного судна

В зависимости от меридиана отсчета курсы могут быть: истинными, магнитными, компасными и условными.

Истинный курс (ИК) – угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана, проходящего через ВС, и продольной осью ВС.

Магнитный курс (МК) – угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана, проходящего через ВС, и продольной осью ВС.

Компасный курс (КК) – угол, заключенный между северным направлением компасного меридиана, проходящего через ВС, и продольной осью ВС.

Условный курс (УК) – угол, заключенный между северным направлением условного (опорного) меридиана, проходящего через ВС, и продольной осью ВС.

При выполнении различных навигационных расчетов необходимо уметь переходить от одного курса к другому. Перевод курсов выполняют аналитически или графически. Из рис. 4.4 можно получить следующие аналитические зависимости:

МК = КК + (±Δ_к); КК = МК – (±Δ_к);

ИК = МК + (±Δ_м); МК = ИК – (±Δ_м);

ИК = КК + (±Δ_к) + (±Δ_м); КК = ИК – (±Δ_м) – (±Δ_к);

ИК = КК + (±Δ); КК = ИК – (±Δ).

При переводе курсов расчет магнитного склонения, девиации компаса и вариации выполняют по формулам:

Δ_м = ИК – МК; Δ_к = МК – КК; Δ = ИК – КК; Δ = (±Δ_м) + (±Δ_к).

Зависимость между условным, истинным и магнитным курсами определяется по формулам:

УК = ИК + (±Δ_а); УК = МК + (±Δ_м.у)_.

При аналитическом переводе курсов необходимо руководствоваться следующими правилами:

1) если определяют магнитный или истинный курс по компасному курсу, то девиацию компаса, магнитное склонение и вариацию учитывают со своим знаком, т.е. алгебраически прибавляют (рис. 4.5);

2) если определяют магнитный или компасный курс по истинному курсу, то магнитное склонение, девиацию компаса и вариацию учитывают с обратным знаком, т.е. алгебраически вычитают.

Рис. 4.5. Правила перевода курсов

Для графического перевода курсов необходимо на листе бумаги провести северное направление меридиана того курса, который дан по условию задачи, от него отложить направление продольной оси ВС (значение заданного курса). Затем проводят остальные меридианы с учетом знака девиации и магнитного склонения. Значения искомых курсов определяют по схеме.

Пример. КК = 270°; Δ_к = +5°; Δ_м = –10° (рис. 4.6). Определить МК, ИК и вариацию.

Решение. МК = КК + (±Δ_к) = 270° + (+5°) = 275°;

ИК = МК + (±Δ_м) = 275° + (–10°) = 265°;

Δ = (±Δ_м) + (±Δ_к) = (–10°) + (+5°)= –5°.

Рис. 4.6. Графический перевод курсов

В практике аэронавигации приходится решать навигационные задачи, связанные с пеленгованием ориентиров. Пеленгование предусматривает определение курсовых углов ориентиров и пеленгов.

Курсовой угол ориентира (КУО) – угол, заключенный между продольной осью ВС и направлением на ориентир (рис. 4.7). Его отсчитывают от продольной оси ВС до направления на ориентир по ходу часовой стрелки от 0 до 360°.

Пеленг ориентира (ПО) – угол, заключенный между северным направлением меридиана, проходящего через ВС, и направлением на ориентир. Его отсчитывают от северного направления меридиана до направления на ориентир по ходу часовой стрелки от 0 до 360°. Пеленг ориентира может быть истинным (ИПО) и магнитным (МПО). Между пеленгом, курсом и курсовым углом ориентира существует следующая зависимость:

МПО = МК + КУО; КУО = МПО – МК; МК = МПО – КУО.

Рис. 4.7. Пеленг и курсовой угол ориентира

Графики девиации компаса

Точность определения курса воздушного судна по магнитному компасу зависит от значения его девиации и правильного ее учета. Пользоваться магнитным компасом, у которого девиация неизвестна, практически нельзя, т.к. она может достигать больших значений и привести к ошибкам в определении курса (рис. 4.8). Девиацию магнитного компаса стремятся уменьшить. Для этого компас ВС располагают вдали от магнитных масс, электро- и радиооборудования. Однако эта мера не позволяет полностью устранить эту девиацию. Поэтому компасы снабжаются специальными механизмами, позволяющими уменьшить девиацию.

Рис. 4.8. График остаточной девиации

Девиационные работы выполняются не реже одного раза в год, а также в следующих случаях:

- при замене компаса, магнитного датчика или отдельных агрегатов дистанционного компаса;

- после установки на ВС дополнительного оборудования, влияющего на девиацию компаса;

- при обнаружении в полете ошибок в показаниях компасов, превышающих 2°.

Девиационные работы выполняются экипажами ВС совместно со специалистами по техническому обслуживанию авиационной техники под контролем штурманов подразделений. При проведении девиационных работ остаточную девиацию компаса списывают, составляют график установленной формы (рис. 4.8) и закрепляют его в кабине ВС в отведенном для этого месте. График строят по компасным курсам.

В полете для контроля правильности выдерживания магнитного курса, необходимо с компаса (например, КИ-13) снять значение компасного курса, затем по графику девиации определяют величину Δ_к и рассчитывают магнитный курс по формуле МК = КК + (±Δ_к).

Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 344; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!