ZASADY NAWIGACJI
Rzeczywista – mierzona od terenu przez radiowysokościomierze.
Względna - mierzona od poziomu lotniska (startu, lądowania).
Bezwzględna - mierzona do średniego poziomu morza (MSL). Na mapach lotniczych elewacja lotnisk (przewyższenie n.p.m) podawane jest w tej wysokości
Hbezp. = Hmin + ΔHter + ΔHprz + ΔHbar
Hmin = minimalma wysokość: 300 m (teren równinny), 600 m (pagórkowaty i góry);
ΔHter = różnica poziomów lotniska a najwyższym punktem terenu w pasie trasy (25 km prawo – lewo)
ΔHprz = przewyższenie wierzchołka przeszkody terenowej nad najwyższym punktem terenu (w pasie trasy)
ΔHbar = poprawka na zmianę ciśnienia na trasie
Prędkości
W nawigacji lotniczej rozpatruje się prędkość statku powietrznego względem ośrodka powietrznego i względem powierzchni Ziemi.
IAS – (indicated airspeed) poprawiona prędkość przyrządowa lotu o wartości poprawki na błąd przyrządowy – spowodowana tarciem mechanizmów i wpływem na nie zmian temperatury. Wartości IAS podawane w instrukcji samolotu zakładają zerową poprawkę przyrządu, czyli jest to prędkość wskazywana.
CAS – (calibrated airspeed) równoważna prędkość lotu, poprawiona o błąd aerodynamiczny spowodowany położeniem rurki Pitota, położeniem przestrzennym oraz konfiguracją samolotu. CAS równa się TAS w atmosferze standardowej na poziomie morza.
TAS – (true airspeed) prędkość rzeczywista lotu (Vr ) względem opływających strug powietrza. Jest to prędkość CAS uwzględniająca poprawkę związaną z wysokością, temperaturą i ściśliwością powietrza - nie zależy od wiatru.
Praktycznie prędkość rzeczywistą można obliczyć w locie pamięciowo (gdy przyrząd nie posiada drugiej wskazówki prędkości rzeczywistej), przez doliczenie 2% wartości wskazywanej prędkości na każde 1000 stóp (ok. 300m) przyrostu wysokości.
Prędkość rzeczywista (TAS) służy do obliczeń nawigacyjnych.
GS – (ground speed) prędkość rzeczywista względem Ziemi jest wypadkową prędkości TAS oraz kierunku i siły wiatru – nazywamy ją prędkością podróżną – W. Prędkość tę wyraża się w kilometrach na godzinę (km/h) lub w węzłach (kt).
Kurs statku powietrznego
Igła magnetyczna (róża busoli) umieszczona na SP znajduje się w polu magnetycznym składającym się z pola magnetycznego Ziemi i statku powietrznego. Pod wpływem działania tych pól igła magnetyczna (róża busoli) ustawia się wzdłuż linii zwanej południkiem busoli.
Kąt o jaki odchyla się od północnego kierunku południka magnetycznego igła magnetyczna busoli (róża busoli) na statku powietrznym (południk busoli), nazywa się dewiacją busoli ΔB. Dewiacja jest wyrażana w stopniach i mierzona od północnego kierunku południka magnetycznego do północnego kierunku południka busoli na wschód (+) i na zachód (-).
DEWIACJA (ΔB) - kąt zawarty pomiędzy kierunkiem północnym południka magnetycznego a kierunkiem północnym południka busoli. Południk busoli to południk wyznaczany przez igłę magnetyczną busoli ustawioną na samolocie (powstaje w wyniku nakładania się pola magnetycznego Ziemi i pola magnetycznego statku powietrznego). Dewiacja ma znak „+”, gdy południk busoli znajduje się na wschód od południka magnetycznego a znak „ – ”, gdy północny kierunek południka busoli znajduje się na zachód od północnego kierunku południka magnetycznego. Dewiacja występująca na statku powietrznym może być półokrężna (gdy zmienia swój znak dwukrotnie, przy obrocie samolotu o 360°) lub ćwierćokrężna (gdy zmienia swój znak czterokrotnie, przy obrocie samolotu o 360°). Dla zmniejszenia błędu wskazań busoli powodowanego dewiacją przeprowadza się okresowo kompensację busoli (wówczas na kursach 0o i 90o dewiację półokrężną usuwamy całkowicie za pomocą urządzeń kompensacyjnych, a na kursach 180° i 270° zmniejsza się o połowę. Dewiacji ćwierćokrężnej nie usuwa się lecz rejestruje jej wartość w czasie obrotu samolotu o 360° i sporządza wykres, który znajduje się zawsze w kabinie samolotu i jest wykorzystywany do obliczeń nawigacyjnych przez załogę..
Linia drogi jest to linia łącząca dwa punkty na powierzchni Ziemi, względem których ma być lub został wykonany przelot statku powietrznego. Linia drogi może mieć kształt ortodromy lub loksodromy.
Rodzaje linii i kąta drogi
Linie drogi cechują dwie wielkości, które w nawigacji mają zasadnicze znaczenie, tj. długość linii drogi i kierunek.
LD – Linia Drogi – TR (Track);
NLD – Nakazana Linia Drogi – DT (Desired Track);
RLD – Rzeczywista Linia Drogi – TMG (Track Mage Good).
Kierunek linii drogi określa kąt drogi.
Kątem drogi nazywamy kąt zawarty pomiędzy północnym kierunkiem południka a linią drogi. Oznaczamy go symbolem KD i mierzymy od 00 do 3600 zgodnie z ruchem wskazówek zegara, rozpoczynając od północnego kierunku południka. Może być geograficzny (KDG) lub magnetyczny (KDM) oraz nakazany (NKD) lub rzeczywisty (RKD)
Rodzaje kąta drogi:
KD – Kąt Drogi – Course;
KDG – Kąt Drogi Geograficzny – TC (True Course);
KDM – Kąt Drogi Magnetyczny – CC (Compas Course);
Zmierzony kąt drogi – FTP (Flight Planned Track);
Rzeczywisty kąt drogi – TMG (Track Mage Good).
BO – Boczne Odchylenie – TE (Track Error)
Kątowym bocznym odchyleniem KBO nazywamy kąt zawarty między nakazaną linia drogi (NLD), a rzeczywistą linią drogi (RLD). Mierzymy je w stopniach w prawo i w lewo od NLD. Mierzone w prawo jest dodatnie (+), mierzone w lewo jest ujemne ( – ).
Liniowe boczne odchylenie (LBO) - pozioma odległość od nakazanej linii drogi do rzeczywistej linii drogi. Liniowa wartość LBO jest proporcjonalna do bocznego odchylenia (BO), czyli kąta zawartego pomiędzy nakazaną linią drogi (NLD) a rzeczywistą linią drogi (RLD). BO w prawo od NLD posiada znak "+", a w lewo znak "-". Boczne odchylenie powstaje w wyniku: niewłaściwych obliczeń nawigatorskich, zmiany warunków meteorologicznych (kierunku i siły wiatru), błędów we wskazaniach przyrządów, nieutrzymania obliczonych warunków lotu.
BO - boczne odchylenie, LBO - liniowe boczne odchylenie, DP - dopełnienie poprawki, PK - poprawka kursu; S1 - odległość do pierwszego kontrolnego obiektu od WPT, S2 - odległość pomiędzy kontrolnymi obiektami numer 1 i 2, WPT - wyjściowy punkt trasy
Likwidacją BO zajmuje się pilot na pierwszym i kolejnych odcinkach wg potrzeb
Istota "poprawiania trasy" w zachowaniu kierunku lotu poprzez wnoszenie poprawki kursu (PK):
PK =
Zadaniem pilota gdy powstało BO jest powrót na nakazaną trasę lotu. Po określeniu LBO wg. mapy należy obliczyć PK i wprowadzić ją celem wyjścia na drugi kontrolny obiekt (KO2). Nad KO2 należy powtórnie zmienić kurs odrzucając wartość DP (powinno to zabezpieczyć dalszy lot po nakazanej linii drogi).
Dla pamięciowego obliczania PK warto zapamiętać że:
PK = 2BO jeśli S2 = S1
PK = 3BO jeśli S2 = 0,5S1
PK = 1,5BO jeśli S2 = 2S1
POPRAWKA KURSU MA ZAWSZE ZNAK PRZECIWNY DO BOCZNEGO ODCHYLENIA
Przykład 1
Dane: S1 = 50 km; S2 = 100 km; LBO = 3 km
Szukane: Obliczyć PK pamięciowo.
Rozwiązanie: dla 50 km i LBO = 3 km, BO = 1° x 3 = 3° (rys.); dla 100 km i LBO = 3 km, DP = 0,5° x 3 = 1,5° (rys.), a więc PK = 3° + 1,5° = 4,5° (potwierdza to zasadę, że jeżeli S2 = 2S1 to PK = 1,5BO gdyż 1,5 x 3° = 4,5°).
Kursem statku powietrznego K nazywamy kąt zawarty pomiędzy północnym kierunkiem południka a podłużną osią statku powietrznego.
Mierzymy go od północnego kierunku południka zgodnie z ruchem wskazówek zegara do podłużnej osi samolotu w granicach 00 – 3600.
Kurs może być określany względem południka geograficznego i wtedy nazywa się go kursem geograficznym (KG) lub względem południka magnetycznego i nosi wówczas nazwę kursu magnetycznego (KM).
Różnica między kursem a kątem drogi to kąt znoszenia (KZ).
Kursem busoli (KB) nazywa się kąt zawarty między północnym kierunkiem południka busoli i podłużną osią statku powietrznego.
Kurs umowny (KU) nazywa się kąt zawarty między wybranym kierunkiem umownym i podłużną osią SP.
Kurs statku powietrznego i jego rodzaje
K – Kurs – HDG (Heading);
KG – Kurs Geograficzny – TH (True Heading);
KM – Kurs Magnetyczny – MH ( Magnetic Heading);
KB – Kurs Busoli – CH (Compass Heading).
W praktyce często jest konieczne przechodzenie od wskazań busoli do kursu geograficznego i odwrotnie, czyli przeliczanie kursów wg następujących sposobów:
1. Matematyczny (wg wzorów)
KG = KM + (±ΔM)
KG = KB + (±ΔB) + (±ΔM)
KM = KG - (±ΔM)
KM = KB - (±ΔM)
KM = KB + (±ΔB)
KB = KM - (±ΔB)
KB = KG - (±ΔM) - (±ΔB)
a dla obliczenia dewiacji busoli i deklinacji magnetycznej:
±ΔB = KM – KB
±ΔM = KG – KM
2. Pamięciowy – przy przeliczaniu kursów kierujemy się następującymi zasadami:
Pamięciowy sposób przeliczania kursów
3. Graficzny – rysujemy znane wartości kursów, a wartości kursów szukanych określamy za pomocą kątomierza.
Wpływ wiatru na lot statku powietrznego
Poziomy ruch powietrza powstający wskutek różnicy ciśnień atmosferycznych na tym samym poziomie nazywa się wiatrem ( WIND) a ruchy pionowe – prądami wstępującymi lub zstępującymi.
Wyróżniamy dwa kierunki wiatru:
DM – meteorologiczny kierunek wiatru – jest to kąt zawarty między północnym kierunkiem południka geograficznego, a kierunkiem „skąd wieje wiatr”.
DN – nawigacyjny kierunek wiatru – jest to kąt zawarty między północnym kierunkiem południka magnetycznego, a kierunkiem „dokąd wieje wiatr”.
Kierunek wiatru mierzy się od północnego kierunku południka geograficznego (magnetycznego), zgodnie z ruchem wskazówek zegara od 00 - do 3600.
Meteorologiczny i nawigacyjny kierunek wiatru
Kierunki wiatru przelicza się według wzorów:
DM = DN ±1800 + (±ΔM)
DN = DM±1800 – (±ΔM)
Jeżeli przeliczany kierunek jest większy od 1800 – to 1800 odejmujemy, jeżeli mniejszy od 1800 – to 1800 dodajemy np. :
Obliczyć DN
Dane: DM = 2300; ΔM = – 40
DN = DM± 1800 + (±ΔM)
DN = 2300 – 1800 – (-40 ) =540
Dane: DM = 500; ΔM = +30
DN = DM+- 180...
maikpuk