Главная / Обучение / Теория / Характерные углы

Введем несколько новых терминов, которые нам пригодятся в дальнейших объяснениях. У нас, как было описано выше, есть три системы координат. Отметим три группы углов, определяющих связь между ними:

углы, определяющие ориентацию ЛА относительно Земли;

углы, определяющие ориентацию ЛА относительно воздушного потока;

углы, определяющие направление движения ЛА относительно Земли.

Ориентация ЛА относительно Земли определяется тремя углами: креном, тангажом и курсом.

Крен — угол отклонения плоскости симметрии ЛА (плоскость XY связанной СК) от вертикального положения относительно поверхности Земли.

Тангаж — угол между продольной осью ЛА (ось X связанной СК) и плоскостью поверхности Земли.

     
Рис. 1.10. Крен.         Рис. 1.11. Тангаж.

Для измерения крена и тангажа в "большой авиации" (для парапланеристов любой, даже самый маленький самолетик, можно смело отнести к "большим") используется специальный прибор "авиагоризонт".

Рис. 1.12. Авиагоризонт АГК-47Б
(устанавливается на самолете Ан-2).

Сверхлегкие парапланеристы такого оборудования не имеют из-за его большого веса и габаритов и могут определять свое положение в пространстве лишь глазами относительно видимой линии горизонта. Забегая немного вперед, отметим, что при попадании в облако в отсутствии видимости земли и горизонта, пилот СЛА может потерять пространственную ориентировку и возможность нормально управлять своим аппаратом. Это одна из причин, по которой полеты в облаках парапланеристам запрещены.

Курс — угол в проекции на горизонтальную плоскость между выбранным началом отсчета и продольной осью самолета (ось X связанной СК). В зависимости от меридиана, от которого ведется отсчет, различают истинный, магнитный, приборный и условный курсы.

Рис. 1.13. Истинный, магнитный и приборный курсы.

Истинный курс — отсчитывается от северного направления истинного меридиана. То есть от направления на географическую точку – географический северный полюс.

Магнитный курс — отсчитывается от северного направления магнитного меридиана. То есть от направления на географическую точку – магнитный северный полюс.

Курс измеряется в градусах от 0-я до 360-ти. Направление на север: 0. На восток: 90. На юг: 180. На запад: 270.

Разница направлений между магнитным и истинным меридианами называется "магнитное склонение". Для Москвы склонение восточное. То есть направление на магнитный северный полюс отклонено к востоку от направления на географический северный полюс. По состоянию на 2018 г оно составляет чуть меньше 11 градусов. Если мы хотим двигаться строго на восток с истинным курсом 90, наш магнитный курс следует установить, как 90-11=79. Магнитное склонение со временем может меняться вместе с изменением места расположения магнитных полюсов Земли.

Приборный курс — это то, что показывает бортовой компас со всеми его погрешностями, неточностями и, главное, местными возмущениями магнитного поля Земли.

Разница между фактическими показаниями бортового компаса и направлениями на магнитный и географический полюса называются соответственно "девиация" и "вариация". Они считаются положительными если компасный меридиан отклонен к востоку и отрицательными если отклонение западное. На их величину основное влияние оказывают не столько погрешности самого компаса, сколько местные возмущения магнитного поля Земли. Так, например, если рядом с обычным туристическим компасом положить магнит, то стрелка компаса, скорее всего, нацелится куда угодно, но только не на север. При планировании полета с использованием магнитного компаса, пилот СЛА должен заблаговременно позаботиться о том, чтобы компас располагался по возможности дальше от намагниченных предметов экипировки и оборудования.

Условный курс (пеленг) — отсчитывается от направлений на ориентиры, выбор которых определяется особенностями навигационной системы ЛА.

В "большой авиации" до появления спутниковой навигации в качестве базовых ориентиров часто использовались широковещательные радиостанции. Направление на радиостанцию может быть определено с помощью специальной антенны, имеющей форму рамки. Определив пеленги на две-три радиостанции, и зная их наземные координаты, экипаж ЛА мог с достаточной точностью определить свое положение на местности. Используемый для этих целей прибор называется "радиокомпас". Сверхлегкие ЛА (СЛА) не имеют подобного оборудования из-за его большого веса и габаритов.

Парапланеристы в маршрутных полетах активно используют спутниковые навигаторы. Имея минимальные габариты и вес, эти приборы автоматически вычисляют свои текущие координаты и могут выдавать пилоту направление и дальность на намеченную им точку-цель. Однако не стоит рассчитывать на такие приборы как на решение всех проблем. Если у вас в навигаторе "вдруг" кончится батарейка, вы рискуете оказаться в воздухе совершенно беспомощным, если предварительно не изучите маршрут и не возьмете с собой в полет страхующий магнитный компас.

Рис. 1.14. Спутниковый навигатор Garmin-66st
и сферический жидкостный компас.

К углам, определяющим ориентацию ЛА относительно воздушного потока, относятся угол атаки ЛА и угол скольжения.

Угол атаки ЛА — угол между продольной осью X связанной СК и плоскостью XZ скоростной СК. Применительно к парапланам можно условно сказать, что это угол между центральной хордой крыла (линией, соединяющей переднюю и заднюю кромки крыла в его плоскости симметрии) и набегающим потоком воздуха.

Угол скольжения — угол между продольной осью X связанной СК и плоскостью XY скоростной СК.

     
Рис. 1.15. Угол атаки.     Рис. 1.16. Угол скольжения.
V — вектор воздушной скорости ЛА.

Угол наклона траектории и направление полета определяют направление движения ЛА относительно Земли.

Угол наклона траектории — угол между скоростью ЛА относительно Земли и поверхностью Земли (плоскость XZ земной СК). На приведенном ниже рисунке показана связь между углами тангажа, атаки и углом наклона траектории.

Рис. 1.17. Связь между углами тангажа, атаки и углом наклона траектории.

Направление полета — угол между проекцией скорости ЛА относительно земли на землю и направлением на "базовый ориентир": северный полюс.

Самолет, как известно, летает "по воздуху". Воздух относительно Земли может двигаться. Соответственно направление полета далеко не всегда совпадает с курсом, а определяется так называемым треугольником скоростей или векторной суммой воздушной скорости ЛА и скоростью ветра.

Рис. 1.18. Тругольник скоростей или курс, ветер и направление полета.

Применительно к полетам на парапланах необходимо отметить, что воздушная скорость параплана весьма невелика и часто оказывается соизмерима со скоростью ветра. Если вы, летая в восходящем потоке у склона горы заметили, что ваша скорость относительно земли ощутимо уменьшилась, то это значит, что ветер усилился и вам следует заранее уйти на посадку, не дожидаясь, когда ветер усилится еще больше и начнет вас вместе с парапланом сдувать за гору.