Задание №3. Аналитическое решение навигационного треугольника скоростей

Задание: 1. Построить в произвольном масштабе навигационный треугольник скоростей для угла ветра 216^о. Определить по чертежу знак угла сноса и какая скорость больше – путевая или воздушная?

2. Определить угол ветра, если направление ветра 54^о; заданный путевой угол 300^о

3. Истинная воздушная скорость 200 км/час, магнитный курс 100^о, угол сноса +7^о, путевая скорость 220 км/час. Определить магнитное направление и скорость ветра.

4. Истинная воздушная скорость 314км/час, магнитное направление ветра 187^о, скорость ветра 44км/час, магнитный курс 131^о. Определить фактический магнитный путевой угол, угол сноса и путевую скорость.

5. Истинная воздушная скорость 515км/час, заданный магнитный путевой угол 211^о, магнитное направление ветра 323^о, скорость ветра 58км/час. Определить магнитный курс следования, угол упреждения и путевую скорость.

Навигационные элементы характеризуют траекторию и режим полета самолета. Прямолинейный горизонтальный полет самолета определяется выдерживанием постоянной высоты над точками земной поверхности и элементами навигационного треугольника скоростей.

Воздушная среда, в которой совершаются полеты самолетов, чрезвычайно подвижная среда, в ней воздушные массы постоянно перемещаются горизонтально и вертикально с различными скоростями и направлениями относительно земной поверхности.

Ветер характеризуется скоростью U и направлением. Скорость перемещения воздушных масс относительно земной поверхности называется скоростью ветра. За направление ветра в самолетовождении, в отличии от метеорологического направления ветра, принято брать направление, куда дует ветер.

Выполняя полет при безветрии из одного пункта маршрута в другой по линии заданного пути, самолет будет перемещаться относительно земли в направлении своей продольной оси. В этом случае истинная воздушная скорость Vист равна скорости перемещения самолета относительно земли.

При полете самолета в плоскости ветра изменяется величина скорости самолета относительно земной поверхности. Если полет выполняется с попутным ветром, то скорость перемещения самолета относительно земли, т.е. путевая скорость, будет равна истиной воздушной скорости плюс скорость ветра W = Vист + U. При выполнении полета со встречным ветром W = V ист – U.

При наличии попутно-бокового, бокового и встречно-бокового ветра направление перемещения самолета относительно земной поверхности не совпадает с направлением его продольной оси, так как самолет вместе с воздушной массой переносится со скоростью ветра, тем самым вызывая боковое смещение. Следовательно, при наличии ветра самолет совершает два перемещения: одно относительно воздушной среды, второе – с воздушной средой относительно земной поверхности. Под воздействием воздушной скорости и скорости ветра самолет будет перемещаться по равнодействующей этих скоростей. Направление равнодействующей определяет линию фактического пути самолета, а ее величина – путевую скорость самолета.

Треугольник, состоящий из векторов воздушной скорости V, скорости ветра U и путевой скорости W, называется навигационным треугольником скоростей.

 Навигационный треугольник состоит из следующих элементов:

1. Величины векторов (стороны треугольника):

V – истинная воздушная скорость – скорость перемещения самолета относительно воздушной массы;

U – скорость ветра – скорость перемещения воздушных масс относительно земной поверхности;

W – путевая скорость – скорость перемещения самолета относительно земной поверхности, является векторной суммой U и V.

2. Азимуты векторов (направления сторон треугольника):

К – курс самолета – угол между северным направлением меридиана и вектором воздушной скорости (продольной осью самолета);

НВ – навигационное направление ветра - угол между северным направлением меридиана и вектором ветра (направлением, куда дует ветер);

ПУ – угол между северным направлением меридиана и линией пути, может быть заданный (ЗПУ) - определяет направление заданной линии пути, и фактический (ФПУ) – определяет направление фактической линии пути.

Все эти углы – К, НВ. ПУ – отсчитываются от северного направления меридиана по ходу часовой стрелки от 0^о до 360^о.

В зависимости от того, какой меридиан принимается за начальный, путевой угол и курс могут быть истинными (ИПУ и ИК), магнитными (ИПУ и МК), компасными (КПУ и КК).

3. Углы между векторами:

УС – углом сноса называется угол между продольной осью самолета и линией его пути. Он отсчитывается в градусах от продольной оси самолета (в направлении полета) вправо и влево до линии пути. При сносе самолета вправо углу сноса придается знак «+», при сносе влево - «-». (Между истинной скоростью V и вектором путевой скорости W).

УВ – углом ветра называется угол между линией пути (вектора W) самолета и вектором скорости ветра. Он отсчитывается от направления линии пути по ходу часовой стрелки до вектора скорости ветра.

Чтобы самолет следовал в заданном направлении, определяют такой курс, который в сумме с рассчитанным (или измеренным) углом сноса дал бы величину, равную заданному путевому углу. Такой курс называют курсом следования (КС), а углом упреждения (УУ) – угол, на который необходимо отвернуть самолет, противоположный углу сноса, для того чтобы самолет следовал по линии заданного пути:

          КС = ЗПУ – (±УУ)

Решить навигационный треугольник скоростей – это значит на основании известных элементов треугольника найти другие, неизвестные элементы. Основная задача навигационного треугольника скоростей – расчет курса следования и путевой скорости для полета в заданном направлении Решить треугольник можно графически, графомеханически, аналитически.

.