КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Воздушная Навигация»
на тему: «Предварительная и
предполетная штурманская подготовка
к полету по маршруту».
По междисциплинарному курсу
МДК 02.01
Профессионального модуля ПМ
02
Выполнил:
Курсант Сутуло А.А.
2 курса, 204 к/о
Специальности «25.02.04»
Руководитель:
Солодовников В.А.
Преподаватель:
Солодовников В.А.
Учебная дисциплина:
Аэронавигация
МДК 02.01.
ПМ 02.
г. Красный Кут
2015 г.
Содержание
I. Введение.
II. Основная часть:
1. Автоматический
радиокомпас.
2. Принцип
работы.
3. Влияние
условий распространения радиоволн на
точность определения
курсового угла радиостанции.
4. Автоматический
радиокомпас АРК-15М.
5. Комплектация
радиокомпаса АРК-15М.
6. Включение
и проверка автоматического радиокомпаса
АРК-15М.
7. Эксплуатация
радиокомпаса в полете.
8. Самолетовождение
с использованием радиокомпаса
9. Заключение
III. Список используемой литературы.
I. Введение
После того, как человек преодолел
земное притяжение и научился летать,
сразу же возникла необходимость в решении
навигационных задач (определение места
воздушного судна, направления, скорости
и времени полета).
Для их решения при подготовке
к полету и в процессе его выполнения используются
навигационные карты. Перед полетом выбирается
и прокладывается наивыгоднейший маршрут,
измеряются длины этапов, путевые углы,
намечаются контрольные ориентиры, рассчитывается
время полета, обозначаются естественные
и искусственные препятствия и наносится
магнитное склонение.
В ходе выполнения полета карта
используется для визуальной ориентировки
и определения навигационных элементов
(путевая скорость, угол сноса, время полета).
Комплекс действий экипажа
(пилота) в полете по выдерживанию заданного
маршрута, определению места воздушного
судна, выводу его на заданную цель в заданное
время и на заданной высоте называется
самолетовождением.
Гражданская авиация
– это особый вид транспорта,
который требует всесторонней
подготовки авиационных специалистов.
Для вождения воздушных судов
(ВС) по установленным маршрутам
требуются глубокие знания воздушной
навигации - прикладной авиационной
науки о точном, надёжном и
безопасном вождении ВС из
одной точки земной поверхности
в другую по установленной
пространственно-временной траектории.
Таким образом, основной задачей
воздушной навигации является
обеспечение точного полёта по
заданной траектории, то есть
воздушная навигация в практическом
плане есть процесс определения
пространственного места самолёта,
его скорости, направления движения,
а также требуемых параметров
для полёта по программной
траектории.
В данной работе изложены пути,
и способы определение навигационных
элементов в полёте. Для точного самолётовождения
экипаж должен знать значение величин
угла сноса (УС) и путевой скорости (W), которые
в полёте не остаются постоянными. Это
вызывает необходимость периодически
повторять их определение. Для практики
самолётовождения важно знать, какое влияние
УС и W оказывают изменения параметров
ветра и пилотажного режима полёта. Пилот
должен знать и уметь определять фактические
навигационные элементы в полёте, так
как это является неотъемлемой частью
первоначального обучения самолётовождению.
II. Основная часть
1. Автоматический
радиокомпас
Автоматический радиокомпас
(АРК) — бортовой радиопеленгатор, предназначенный
для навигации летательных аппаратов
по сигналам наземных радиостанций, путем
непрерывного измерения курсового угла
радиостанции (КУР — угол, заключенный
между продольной осью воздушного судна
и направлением на радиостанцию, он отсчитывается
по часовой стрелке).
Автоматическим он называется
потому, что непрерывно дает отсчет КУР
пеленгуемой радиостанции, после настройки
радиокомпаса на её рабочую несущую частоту.
Обеспечивает визуальную индикацию КУР
на стрелочных (цифровых) индикаторах.
Совместно с курсовыми приборами
радиокомпас позволяет экипажу в любых
метеоусловиях, в любое время суток решать
следующие навигационные задачи:
Автоматические радиокомпасы
АРК являются приемными устройствами
направленного действия, которые
позволяют определять направление от
продольной оси
самолета на приводную или радиовещательную
станцию с точностью 2-3°.
Выдача результатов пеленгации
с помощью АРК может производиться на
следующие указатели:
курсовых углов летчика СУП
с неподвижной шкалой, обеспечивающей
отсчет только курсового угла радиостанции;
курсовых углов штурмана СУШ
со шкалой, которая может быть установлена
любым делением против индекса нулевого
значения курсового угла радиостанции.
На таком указателе может быть
отсчитан курсовой угол радиостанции
КУР или пеленг радиостанции ПР, гиромагнитного
курса и радиопеленгов УГР, выдающие одновременно
значение курса, курсового угла и пеленга.
В комплексе с геотехническими
средствами угломерные радионавигационные
системы позволяют решать следующие задачи
самолетовождения:
- выполнять полет от радионавигационной
точки РНТ или на нее в заданном
направлении;
- осуществлять контроль пути
по направлению и дальности; определять
момент пролета РНТ и ее траверза;
- находить место самолета и
навигационные элементы полета; выполнять
пробивание облачности и заход на посадку
в сложных метеоусловиях.
2. Принцип работы
Действие самолётных радиопеленгаторов
основано на одновременном приёме сигналов
радиостанции на две антенны — рамочную антенну и ненаправленную.
Лемниската Бернулли —диаграмма направленности рамочной антенны. Максимумы
диаграммы наблюдаются при ориентации
плоскости рамочной антенны на радиостанцию.
Кардиоида — диаграмма направленности
комбинации ненаправленной и рамочной
антенн. Максимум и ноль диаграммы наблюдаются
при ориентации плоскости рамочной антенны
на радиостанцию.
Ненаправленная антенна представляет
собой вертикальный штырь или провод, диаграмма направленности которой представляет собой
окружность. Коэффициент усиления ненаправленной антенны не
зависит от направления приходящего радиосигнала.
Диаграмма направленности рамочной
антенны в горизонтальной плоскости представляет
собой фигуру в виде восьмёрки —лемнискату Бернулли. Если плоскость рамки совпадает
с направлением на радиостанцию, то уровень
(амплитуда) принимаемого сигнала максимален.
Если плоскость рамки перпендикулярна
направлению на радиостанцию, то уровень
принимаемого сигнала равен нулю. Фаза
сигнала в этих двух лепестках направленности антенны взаимно находятся
в противофазе, то есть сдвинуты относительно
друг друга на 180°.
На входе радиоприёмника радиокомпаса
сигналы ненаправленной и направленной
антенн суммируются с нужными коэффициентами,
подбором соотношения этих коэффициентов
результирующую диаграмму направленности
можно превратить в кардиоиду, причём максимум или минимум
кардиоиды (в зависимости от того, как
суммируется сигналы антенн — в фазе или
противофазе) находятся в направлении
на станцию.
Рамочная антенна выполняется
вращающейся вокруг вертикальной оси.
Вращение производится электромеханическим
следящим приводом, управляемым от приёмника
радиокомпаса. Так как в направлении максимума
кардиоиды направленности при изменении
направления на радиостанцию сигнал изменяется
слабо, что существенно снижает точность
определения азимута станции, определение точного
направления на станцию производят по
минимуму диаграммы направленности. Так
как в минимуме диаграммы суммарный сигнал
антенн исчезает, применяют периодическое,
с частотой несколько десятков герцпереключение (инвертирование, сдвиг на 180°) фазы сигнала
рамочной антенны с помощью управляемого фазоинветрора. Следящая электромеханическая
система поворачивает рамочную антенну
до тех пор, пока направление на радиостанцию
не попадёт в минимум диаграммы направленности
при некотором состоянии фазоинвертора.
Синхронно с поворотом рамки антенны поворачивается
стрелка курса на индикаторе радиокомпаса.
3. Влияние условий
распространения радиоволн на точность
определения курсового угла радиостанции
Точность определения курсового угла
радиостанции автоматическим радиокомпасом
зависит от условий распространения радиоволн,
на которые влияют рельеф местности, наземные сооружения (различные
строения, мачты), элементы конструкции
летательного аппарата, отражения радиоволн
от земной поверхности и ионосферы.
Все эти факторы искажают электромагнитное
поле за счет рефракции в радиопрозрачных
препятствиях и дифракции при отражении
радиоволн, что приводит к тому, что минимум
кардиоиды несколько отклоняется от направления
на радиостанцию, внося таким образом
ошибку в определение КУР. Определить
ошибки пеленгования, вызванные неизменными
препятствиями (рельеф, сооружения) и учесть
их можно только по результатам практических
измерений на местности. Некоторые ошибки
носят сезонный характер и зависят от
изменений электрических параметров почвы
и местных предметов и вызываются изменением
погодных условий.
Также при определении КУР следует учитывать
явления, характерные для распространения
радиоволн средневолнового диапазона:
береговой эффект, горный эффект и ночной
эффект.
Береговой
эффект
Ошибки, обусловленные
береговым эффектом, связаны с рефракцией
поверхностных волн при их распространении
через границу раздела двух сред: суши
и моря. В результате чего появляется ошибка
∆ между истинным КУР и текущим отсчетом
радиокомпаса (ОРК). Рефракция будет тем
больше, чем меньше угол между береговой
линией и направлением прихода радиоволн
к береговой линии. Так, например, при острых
углах встречи поверхностной волны с береговой
линией ошибка радиопеленгования может
достигать 6 — 8°. Наиболее ощутимое влияние
берегового эффекта будет наблюдаться
в непосредственной близости от береговой
черты. По мере удаления от неё фронт волны
постепенно выравнивается и ошибка в определении
пеленга становится незначительной.
Горный
эффект
Сущность горного эффекта состоит в том,
что электромагнитные волны, отражаясь
от неровностей земной поверхности (гор,
холмов), дифрагируют с основным полем
радиостанции и искажают его.
Величина ошибок АРК, вызванная горным
эффектом, зависит от высоты гор и расстояния
до них, длины волны пеленгуемой радиостанции,
истинной высоты полета летательного
аппарата.
При высоте гор 300—1500 м ошибка сказывается
на расстоянии 8—10 км от горы, при высоте
гор 1500 — 4000 м сказывается на расстояниях
20—40 км. Например, при полете над горной
долиной ниже высоты окружающих хребтов
ошибка пеленгования не превышает 5° при
пеленговании радиостанции, расположенной
в той же долине, на расстоянии не менее
10 км от гор. В других условиях, особенно
при высоте полета менее 300 м, ошибки определения
КУР могут достигать величины 90°. Наибольшие
ошибки наблюдаются в том случае, если
летательный аппарат находится между
радиостанцией и наивысшей рельефа.
За перевалом ошибки пеленгования уменьшаются,
а на расстоянии 30—40 км от гор ошибка практически
отсутствует. При полете в гористой местности
скорость колебания стрелки указателя
АРК при высоте полета 900—1200 м над горами
примерно 10—20 град/с. При полете на высотах
менее 300 м наблюдаются более быстрые колебания
и развороты стрелки указателя на ± 90°,
поэтому при пилотировании существует
опасность столкновения с отдельными
горными вершинами.
Для повышения точности измерения КУР
в горной местности используются радиоволны
с более короткой длиной волны, а при полетах
на высотах менее 500 м при навигации следует
брать среднее показание по индикатору
КУР.
Ночной
эффект