Double Drift (один из методов определения ветра в полёте)

Double Drift (один из методов определения ветра в полёте)

Эта статья является переводом главы Finding the Wind из книги "Air Navigation"^[1]

Вопрос "Какой сейчас ветер?" постоянно сводит с ума штурмана. Ветер -- это один из самых главных параметров в воздушной навигации. Хороший штурман никогда не доверяет ветру и постоянно проверяет его. Существует множество методов определения ветра, но одним из самых часто используемых является нахождение ветра путём определения сноса на различных курсах.

Если самолёт пролетит с двумя различными курсами, и штурман сможет определить снос на каждом из них, то он сможет определить и ветер. В качестве иллюстрации представим себе два самолёта, каждый из которых находится на удалении 150 NM от пункта назначения, один к западу, второй -- к югу.

Если оба будут лететь со скоростью 150 узлов, первый с истинным курсом 090, а второй с истинным курсом 360, то они встретятся в пункте назначения через 1 час, указывая этим на то, что ветер отсутствует. Если же будет ветер, то он будет воздействовать на оба самолёта, и они также встретятся, но уже в точке, отличной от пункта назначения. Вектор, проведенный из пункта назначения в фактическую точку встречи, будет отображать направление, а поскольку самолёты летели 1 час, то и скорость ветра в узлах.

Описанная ситуация может быть представлена на векторной диаграмме, на которой пункт назначения отмечен А, первый самолёт летит 090/150K с правым сносом 15 градусов (15R), второй -- 360/150K с левым сносом 15L, а точка встречи обозначена B. Ветер в течение этого часа представлен вектором AB и после измерения этого вектора может быть записан, как 045/45K. Путевая скорость каждого самолёта может быть определена путём измерения длины их линий фактического пути.

Аналогичный принцип используется, когда один самолёт пролетел с двумя различными курсами, и штурман определил снос для каждого из них. В приведенном ниже примере самолёт сначала летел 090/150K, и штурман считал снос 15 градусов вправо (15R), а затем летел 360/150K со сносом 15L. Такая же, как и в предыдущем случае диаграмма может быть нарисована, и ветер может быть определён точно таким же образом.

В следующем примере самолёт сначала летит 045/150K, и снос составляет 005L, а затем 170/140K со сносом 004R; давайте определим ветер и путевую скорость на каждом из участков. К произвольной точке X проведём вектор истинной воздушной скорости (045/150K) и от его начала построим линию фактического пути с путевым углом 045 - 005 = 40 градусов. Затем к точке X проведём второй вектор (170/140K) и от его начала также построим линию фактического пути с путевым углом 170 + 004 = 174 градуса. Две линии фактического пути пересекутся в точке Y. Ветер затем можно представить вектором XY, измерив который, найти направление и силу ветра: 127/13K. Измерив длину линий фактического пути до точки Y, можно определить, что на курсе 045 путевая скорость равнялась 149K, а на курсе 170 -- 131K.

Несмотря на то, что таким способом штурман может найти ветер в любой момент, если сможет определить снос на двух или более курсах, часто ему бывает нужно определить ветер в начале миссии до того, как курс будет изменён. Для того, чтобы решить эту задачу, штурман намерено выполняет манёвр, называемый double drift, специально для того, чтобы определить ветер, считывая снос на двух различных курсах. Техника выполнения манёвра double drift может быть объяснена на следующем примере.

Самолёт летит с истинным курсом 090 в начале миссии, и штурман должен определить ветер. Он даёт указание пилоту выполнять манёвр double drift в установленное время в течение следующих трёх-четырёх минут.

В установленное время пилот поварачивает вправо на 45 градусов и летит с истинным курсом 90 + 45 = 135 градусов 2 минуты. По прошествии 2-х минут пилот поворачивает влево на 90 градусов, и летит с истинным курсом 139 - 90 = 045 градусов ещё две минуты, после чего поворачивает вправо на 45 градусов и снова летит с первоначальным истинным курсом 045 + 045 = 90 градусов. Штурман считывает снос на каждом из курсов.

Легко заметить, что во время выполнения манёвра double drift самолёт летел с тремя различными курсами, и если снос был определён для каждого из них, векторы истинной воздушной скорости и линии фактического пути могут быть построены для того, чтобы найти ветер. Давайте рассмотрим следующий типичный пример:

Дано:

1. При полёте 060/130K определён снос 005L.

2. Снос на правом участке -- 006R.

3. Снос на левом участке -- 011L.

Требуется:

1. Определить ветер.

2. Определить путевую скорость на первоначальном курсе.

В точку X построим три вектора истинной воздушной скорости. Зная снос, от начала каждого из векторов проведём линии фактического пути. Так путевые углы будут равны: для первоначального курса -- 060 - 005 = 055, для правого участка -- 105 + 006 = 111, для левого участка -- 015 - 011 = 004. Все три линии пересекутся либо в одной точке, либо, что на практике бывает чаще, их пересечение образует небольшой треугольник. Центр этого маленького треугольника принимается за точку Y, в которую проводится вектор ветра XY, измерив который, для данного случая мы получим ветер 080/26K. Измерение линии фактического пути на первоначальном курсе до точки Y даст нам искомую путевую скорость 106K.

Одно важное замечание относительно double drift должно сделано: штурман не должен надеяться на то, что пилот повернёт ровно на 45 или 90 градусов когда будет выполнять double drift. Штурман должен самостоятельно проверять фактический истинный курс по своему компасу. Он должен построить векторы истинной воздушной скорости, в точности совпадающие с фактическими для каждого участка, если он хочет точно определить ветер.

Штурман также должен помнить, что указатель сноса показывает угол, на который нужно довернуть, чтобы компенсировать снос (примечание переводчика: WCA или Wind Correction Angle), и чтобы получить угол сноса, нужно изменить знак WCA на обратный.

Обе задачи, как общая -- нахождение ветра по сносу на различных курсах, так и специализированная -- нахождение ветра методом double drift, могут быть легко решены с помощью навигационного расчётчика E-6B. Для того, чтобы избежать недоразумений, которые могут возникнуть из-за того, что указатель сноса (driftmeter) показывает угол, на который нужно довернуть, чтобы скомпенсировать снос (WCA), а не сам угол сноса (примечание переводчика: эти углы имеют противоположные знаки), штурман должен взять острый инструмент и нацарапать "плюс" (+) под словом " left " в фразе " drift left " слева от True Index, и "минус" (-) под словом " right " c правой стороны от True Index. Эти символы будут служить напоминанием о том, что положительные углы корректировки сноса нужно наносить слева от центральной линии, а отрицательные -- справа.

Рассмотрим следующую задачу по определению ветра по сносу на двух различных курсах:

Дано:

1. Первый курс 045/150K, угол корректировки сноса (WCA) +005.

2. Второй курс 170/140K, WCA -004.

Требуется найти:

1. Путевую скорость на втором курсе.

2. Ветер.

Решение:

1. Для первого участка (045/150K) установите курс 045 напротив True Index и значение скорости 150 на оси вращения.

2. Начертите линию, соответствующую WCA на первом участке (+005): найдите радиальную линию, соответствующую 5-ти градусам слева (в сторону нацарапанного знака "+") от центральной линии, и нарисуйте линию на прозрачном планшете.

3. Для второго участка (170/140K) установите курс 170 напротив True Index и значение скорости 140 на оси вращения.

4. Нарисуйте линию, соответствующую WCA -004: найдите радиальную линию 4 градуса справа (в сторону нацарапанного знака "минус") от центральной линии, и нарисуйте линию на прозрачном планшете. Она пересечёт первую построенную нами линию.

5. Считайте значение путевой скорости на втором участке (131K) на пересечении построенных линий.

6. Поверните прозрачный планшет так, чтобы пересечение построенных нами линий оказалось на центральной линии ниже оси вращения. Считайте направление ветра (127) напротив True Index и скорость ветра (13K) по центральной линии, посчитав количество "колец скорости" (speed circles) от оси вращения до точки пересечения построенных линий.

Задача определения ветра методом double drift на расчётчике E-6B решается практически тем же способом, как и в описанном выше примере. Штурман должен помнить, что центральная линия на подвижной линейке расчётчика как бы представляет собой продольную ось самолёта; таким образом, когда самолёт летит правый участок, он как бы поворачивает центральную ось вправо, и т.д. Он также должен помнить, что шкала сноса на расчётчике распространяется на 45 градусов в каждую сторону от True Index -- это сделано специально для удобства решения задач по методу double drift. Когда пилот поворачивает на правый участок, штурман как бы поворачивает центральную линию на расчётчике до тех пор, пока значение предыдущего истинного курса не совпадёт с отметкой 45 градусов слева от True Index. В этом случае значение запланированного истинного курса для правого участка совпадёт с True Index, и его можно сравнить с фактическим курсом на правом участке и подкорректировать.

Когда пилот поворачивает на 90 градусов влево на левый участок, штурман как бы поворачивает центральную ось на расчётчике пока первоначальный курс не совпадёт с отметкой 45 градусов справа от True Index. Тогда запланированный истинный курс для левого участка окажется напротив True Index, и может быть проверен и скорректирован, если необходимо. Когда пилот снова повернёт на первоначальный курс, штурман опять помещает его значение напротив True Index, проверяет и корректирует, если необходимо. На правом и левом участках штурман корректирует значения курсов на своем расчётчике -- не пилота; при окончательном повороте на первоначальный курс, он корректирует пилота -- не расчётчик.

Давайте рассмотрим следующую типичную задачу определения ветра методом double drift:

Дано:

1. Первоначальный курс 060/130K, WCA +005.

2. WCA на правом участке -006.

3. WCA на левом участке +011.

Требуется определить:

1. Путевую скорость на первоначальном курсе.

2. Ветер.

Решение:

1. Для первоначального участка (060/130K) устанавливаем 060 напротив True Index и 130 на оси вращения.

2. Чертим линию, соответствующую WCA +005 на линии сетки 5 градусов слева от центральной линии.

3. Устанавливаем и проверяем курс правого участка (060 + 045 = 105).

4. Чертим линию, соответствующую WCA -006 на линии сетки 6 градусов справа от центральной линии.

5. Устанавливаем и проверяем курс левого участка (105 - 090 = 015).

6. Чертим линию, соответствующую WCA +011 на линии сетки 11 градусов слева от центральной линии.

7. Снова выставляем и проверяем первоначальный курс (160/130K), как в п.1, считываем значение путевой скорости (106K) в центре треугольника по радиальным кругам скорости (speed circles).

8. Помещаем треугольник на центральную линию снизу от оси вращения, считываем направление ветра (080) напротив True Index и силу ветра (26K) по центральной линии, посчитав количество кругов скорости (speed circles) между осью вращения и центром треугольника.

Перевод: Яков Лихтенштейн (601)

Дата добавления: 2015-08-29