В данной статье описывается расчет угла бокового сноса ветром в зависимости от скорости и направления ветра, вводится понятие навигационного треугольника скоростей.
Термины и определения
Истинная (воздушная) скорость – это скорость движения воздушного судна относительно воздушной массы, в которой проходит полет.
Путевая скорость – скорость воздушного судна относительно земли.
Магнитный курс (МК, heading) – это угол, заключенный между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и продольной осью воздушного судна.
Магнитный путевой угол (МПУ, track) – это угол, заключенный между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета, и линией пути.
Навигационный ветер (НВ) – угол между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и направлением, куда дует ветер.
Метеорологический ветер – угол между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и направлением, откуда дует ветер.
Угол сноса (УС) – угол, заключенный между продольной осью самолета и линией пути. Отсчитывается от продольной оси самолета до линии пути вправо со знаком плюс и влево со знаком минус.
Курсовой угол ветра (КУВ) – угол, заключенный между линией пути (фактической или заданной) и направлением навигационного ветра. Отсчитывается от линии пути до направления ветра по ходу часовой стрелки от 0 до 360°.
Навигационный треугольник скоростей
α – угол сноса
βф – МПУ
δн – навигационный ветер
ε – курсовой угол ветра
γ – магнитный курс
V – воздушная скорость
W – путевая скорость
U – скорость ветра
Самолет относительно воздушной массы перемещается с воздушной скоростью в направлении своей продольной оси. Одновременно под действием ветра он перемещается вместе с воздушной массой в направлении и со скоростью ее движения. В результате движение самолета относительно земной поверхности будет происходить по равнодействующей, построенной на слагаемых скоростях самолета и ветра. Таким образом, при полете с боковым ветром векторы воздушной скорости, путевой скорости и скорости ветра образуют треугольник, который называется навигационным треугольником скоростей. Каждый вектор характеризуется направлением и величиной.
Расчеты
Между элементами навигационного треугольника скоростей существует следующая зависимость:
γ = β – (±α)
β = γ + (±α)
α = β – γ
W = V(соs(α)) + U(соs(ε))
ε = δм ± 180° – β
δм = β + ε ± 180°
При расчетах необходимо учитывать, что все величины необходимо привести к единому измерению. Например, скорости ветра и истинную воздушную скорость необходимо выразить в в узлах или метрах в секунду.
Расчет в уме
Для простоты расчета используется методика максимального угла сноса. Для этого рассчитывается максимальный возможный угол сноса для текущего ветра, а потом вносится поправка на угол ветра.
Максимальный угол сноса равен:
αmax ≈ (60 * U) / V
Максимальный угол сноса – это такой УС, при котором ветер был бы строго боковой (90 градусов относительно магнитного курса).
Пример: скорость ветра 15 узлов, истинная воздушная скорость 450 узлов. По формуле находим:
(60*15)/450=2
2 градуса – максимальный угол сноса.
Если ветер не строго боковой, то полученный результат умножаем на коэффициент, зависящий от курсового угла ветра (КУВ), равный синусу КУВ:
| КУВ | Коэффициент |
|---|---|
| 60° | 0,8 |
| 45° | 0,7 |
| 30° | 0,5 |
| 0 | 0° |
Примечания:
- Знак для значения угла сноса определяется исходя из направления ветра. Если ветер дует в правый борт, то знак “минус”, если в левый – “плюс”.
- Для следования по ЛЗП необходимо внести поправку в курс, равную УС, но противоположную по знаку
- Скорости U и V должны быть в одной размерности
- Приборная скорость не равна истинной
- М/с, для расчётов в уме, можно переводить в узлы простым умножением на 2
Пример:
Найти угол сноса, если МПУ 130°, навигационный ветер на данной высоте 190°, 7м/с. Истинная скорость 220 узлов.
Решение:
1) Приводим значения к единой системе счисления:
МПУ=130°;
Ветер 190°;
Скорость ветра 7 м/с = 14 узлов;
Vист = 220 узлов.
2) Находим курсовой угол ветра:
КУВ=НВ-МПУ=190°-130°=60°
3) Находим максимальный угол сноса:
УСmax=(60*14)/220=4°
4) Определяем коэффициент:
К=sin(КУВ)=sin(60°)=0,8
5) Получаем угол сноса
УС=УСmax*K=(+)4°*0,8=3°
Ответ: для поправки на ветер необходимо взять 3 градуса влево. МК=127°.