Назначение системы и задачи, решаемые с ее помощью

Навигационная система «Трасса» предназначена для непре­рывного автоматического измерения путевой скорости и угла сноса, а также для указания места самолета в условной прямо­угольной системе координат (дальность и линейное боковое ук­лонение).

Система «Трасса» является автономной и может применяться на самых дальних трассах. Ее основной частью является изме­ритель путевой скорости и угла сноса, использующий эффект Доп­лера. Поэтому эту систему обычно называют доплеровской авто­номной навигационной системой. Текущие значения угла сноса, путевой скорости и координаты места самолета непрерывно вы­даются на указатели системы.

Система «Трасса» позволяет решать следующие задачи само­летовождения:

1. Измерять путевую скорость самолета и угол сноса. Точ­ность измерения путевой скорости достигает 0,5% ее значения, а угла сноса ±20°.

2. Осуществлять вывод самолета на ЛЗП подбором курса по УС.

3. Определять место самолета.

4. Облегчать решение задачи прибытия самолета в пункт наз­начения в заданное время.

Достоинством системы является высокая точность измерения угла сноса и путевой скорости, что повышает надежность и точ­ность самолетовождения, облегчает работу штурмана в полете. Она дает возможность измерять угол сноса и путевую скорость в режиме набора высоты и своевременно вводить поправки в курс при изменении угла сноса, вызванного непостоянством ветра по маршруту, изменением скорости или высоты полета. Систе­ма проста в эксплуатации. Она не требует в полете никаких регулировок и подстроек. В тех случаях, когда к системе не поступают отраженные сигналы, она автоматически перехо­дит в режим работы «Память» и продолжает вести счисление пути.

Система имеет простую методику контроля точности работы аппаратуры. Проверка нормальной работы системы осуществля­ется путем сравнения отсчетов указателей с калибровочными данными измерителей.

Система «Трасса» имеет несколько модификаций. По конст­рукции все системы одинаковы. Отличаются они только некоторы­ми техническими данными и диапазоном измерения путевой ско­рости. «Трасса-А» измеряет путевую скорость в диапазоне 500— 1100 км/ч и «Трасса-Б» — в диапазоне 300—800 км/ч.

2. Состав оборудования системы «Трасса» и принцип работы навигационного вычислителя

В состав оборудования системы «Трасса» входят следующие основные устройства и приборы (рис. 20.1):

1. Доплеровский измеритель путевой скорости и угла сноса (ДИСС).

2. Автоматическое навигационное устройство (АНУ); его на­зывают также навигационным вычислителем.

3. Датчик курса.

4. Датчик воздушной скорости.

5. Задатчик угла карты.

6. Указатель угла сноса и путевой скорости.

7. Счетчик координат.

Доплеровский измеритель путевой скорости и угла сноса не­прерывно измеряет путевую скорость и угол сноса и выдает эти данные на указатель. Одновременно с этим значения путевой ско­рости и угла сноса подаются в навигационный вычислитель, ко­торый осуществляет счисление пройденного самолетом пути по осям С (Y) и В (X) в ортодромической системе координат.

Навигационный вычислитель связан с курсовой системой и задатчиком угла карты. При установке на задатчике МУК = ОЗМПУ координатная ось С совмещается с ЛЗП, а координатная ось В располагается перпендикулярно к ней.

Сигналы курса самолета, поступающие от курсовой системы, и сигналы угла сноса, поступающие от доплеровского измерителя, складываются и их сумма сравнивается с ОЗМПУ, установленным на задатчике угла карты.

В основу работы навигационного вычислителя положено авто­матическое определение углового бокового уклонения самолета, т. е. решение равенства БУ = (ОМК + УС) — ОЗМПУ.

Если сумма курса и угла сноса равна ОЗМПУ, то вектор путевой скорости самолета совмещен с координатной осью С. Если это равенство

не обеспечивается, то вектор путевой скорости рас­кладывается навигационным вычислителем на две составляющие. Одна из них W_c направлена по направлению ЛЗП, а другая W_B — перпендикулярно к ЛЗП (рис. 20.2). Суммирование углов и разложение вектора путевой скорости на составляющие по осям С и В происходит непрерывно электромеханическим способом.

Полученные составляющие W_c и W_B интегрируются по вре­мени специальными моторчиками, которые и выдают на счетчик координат текущие значения координат места самолета в виде пройденного пути по ортодромии и линейного бокового уклоне­ния.

3. Органы управления, указатели системы «Трасса» и их назначение

Система «Трасса» имеет следующие органы управления и ука­затели:

1. Щиток управления системой.

2. Указатель угла сноса и путевой скорости.

3. Задатчик угла карты,

4. Счетчик координат.

5. Переключатель «ДИСС—АНУ».

6. Переключатель «Счетчик» («Вкл.—Выкл.»).

7. Задатчик ветра.

Щиток управления (рис. 20.3) предназначен для уп­равления системой при проверке ее работоспособности и при ре­шении задач самолетовождения. На нем расположены два пе­реключателя и две сигнальные лампочки.

Левый переключатель имеет следующие четыре положения:

1. «Выкл.» — для выключения низкого напряжения.

2. «Вкл.» — для включения низкого напряжения. При этом загорается зеленая сигнальная лампочка с надписью «Вкл.».

3. «Пам» — для включения системы в режим работы «Па­мять». Это положение переключателя используется для проверки и работы системы в режиме «Память». В этот режим система мо­жет переводиться вручную или автоматически, когда прекраща­ется поступление отраженных сигналов при полете с креном бо­лее 10° или когда полет происходит над спокойной водной поверх­ностью (волнение менее 1 балла). О переходе системы на рабо­ту в режим «Память» сигнализирует загорание табло, располо­женного на указателе угла сноса и путевой скорости.

4. «Высок.» — для включения высокого напряжения. При этом загорается красная сигнальная лампочка.

Правый переключатель также имеет четыре положения:

1. «Суша» — для работы системы при полете над сушей,

2. «Море» — для работы системы при полете над морем,

Рис. 20.3. Щиток управления и указатель угла сноса и путевой скорости

Эти положения переключателя позволяют учесть характер от­ражающей поверхности, над которой пролетает самолет. При по­лете над спокойным морем заметно изменяется коэффициент отражения по сравнению с коэффициентом отражения для суши, что вносит ошибки в измерение путевой скорости и угла сноса. Эти ошибки носят систематический характер, и их можно исключить при калибровке системы. Калибровка системы для полета над мо­рем ведется для средней степени волнения водной поверхности. При переходе с суши на море появляется ошибка в измерении пу­тевой скорости в сторону занижения. В режиме «Море» изменяется калибровка системы приблизительно на 2,5%.

3. «Контр. 1» и

4. «Контр. 2» — для контроля калибровки системы.

Указатель угла сноса и путевой скорости предназначен для указания текущего значения угла сноса и пу­тевой скорости. Он имеет стрелку, которая показывает угол сно­са, и цифровой счетчик, показывающий путевую скорость само­лета. На указателе расположено сигнальное табло, которое за­горается при прекращении работы ДИСС в те моменты, когда отраженные сигналы не попадают на приемник.

Задатчик угла карты предназначен для установки ОЗМПУ данного участка маршрута.

Счетчик координат предназначен для указания коорди­нат места самолета. Данные о месте самолета счетчик выдает в условной прямоугольной (ортодромической) системе координат. Стрелка «С» указывает координату С (У), а стрелка «В» — ко­ординату В (X).

Переключатель «ДИСС — АНУ» расположен на при­борной доске штурмана и предназначен для включения навига­ционного вычислителя в режим работы «ДИСС» или в режим ав­тономной работы при прекращении поступления данных об угле сноса и путевой скорости от ДИСС.

Переключатель «Счетчик» расположен рядом со счет­чиком координат и предназначен для включения и выключения счетчика координат.

В положении переключателя «Вкл.» включается счетчик коор­динат и выдает координаты места самолета с момента его включения. В положении переключателя «Выкл.» счетчик координат выключается и его стрелки останавливаются.

Задатчик ветра предназначен для установки направ­ления и скорости ветра при включении навигационного вычисли­теля в режим автономной работы. В этом случае счисление пути выполняется по данным ветра, установленным на задатчике.

4. Навигационное использование системы «Трасса»

Система «Трасса» может быть использована в следующих ре­жимах: «ДИСС», «Память» и автономный режим работы нави­гационного вычислителя («АНУ»).

Использование системы «Трасса» в режиме «ДИСС».В этом случае штурман обязан:

а) Перед вылетом: 1. Установить на щитке управления левый переключатель в положение «Выключено», а правый — в положение «Суша» (при полете над водной поверхностью — в положение «Море»).

2. Переключатель «ДИСС — АНУ» поставить в положение «ДИСС».

3. Установить переключатель «Счетчик» в положение «Выклю­чено».

4. Установить стрелки счетчика координат в нулевое поло­жение.

5. Установить на задатчике угла карты значение ОЗМПУ пер­вого участка маршрута.

6. Включить АЗС с надписью «АНУ, Трасса».

7. Перед взлетом включить систему, для чего левый переклю­чатель на щитке управления перевести в положение «Вкл.», при этом загорается зеленая сигнальная лампочка.

б) После взлета: 1.He ранее чем через 2 мин после вклю­чения системы и на высоте полета не менее 200—300 м включить высокое напряжение, для чего левый переключатель перевести в положение «Высок.», при этом на щитке управления загорается красная сигнальная лампочка.

2. Через 3 мин после включения высокого напряжения система начинает работать и выдавать на указатель текущее значение путевой скорости и угла сноса.

3. При проходе ИПМ включить счетчик координат, для чего переключатель «Счетчик» поставить в положение «Включено».

4. Для полета по ЛЗП взять курс следования, который в сум­ме с углом сноса, снятым с указателя, был бы равным ОЗМПУ, т.е. ОМК+(±УС)=ОЗМПУ.

5. Рассчитать время прибытия на КО (ППМ) по путевой ско­рости, отсчитанной на указателе.

6. Когда необходимо определить место самолета, произвести отсчет показаний счетчика координат, а затем отложить по ЛЗП

пройденное расстояние, отсчитанное по стрелке «С», и от получен­ной точки отложить ЛБУ, отсчитанное по стрелке «В».

Для повышения точности выдачи системой координат места самолета необходимо точно устанавливать начальные координаты, периодически производить корректировку показаний счетчика координат и своевременно переходить на систему отсчета коор­динат следующего участка маршрута.

За начальные координаты места самолета могут быть взяты координаты аэродрома вылета или координаты любой точки на маршруте, точный пролет которой легко определить с помощью бортового радиолокатора, радиокомпаса, РСБН-2 или визуально.

Начальные координаты места самолета определяются по по­летной карте, подготовленной для использования системы «Трас­са», и устанавливаются на счетчике координат. Включать счет­чик следует точно в момент пролета намеченной точки.

Система «Трасса» ведет счисление пути с учетом курса, угла сноса, путевой скорости и путевого угла. Так как все эти элемен­ты измеряются с определенной точностью, навигационный вычис­литель вырабатывает координаты места самолета с некоторыми погрешностями, которые по мере удаления самолета от места ус­тановки начальных координат возрастают.

Для повышения точности счисления пути системой «Трасса» необходимо периодически осуществлять в полете корректировку показаний счетчика координат путем перевода его стрелок на фактические координаты места самолета, определенного штурма­ном с помощью самолетного радиолокатора, системы РСБН-2 или визуально. После сброса накопившихся погрешностей система в течение некоторого времени будет более точно выдавать коорди­наты места самолета.

Наиболее удобно корректировку показаний счетчика проводить в момент пролета траверза радиолокационного ориентира или траверза радиомаяка системы РСБН-2 (рис. 20.4). В этом слу­чае координата С_ф самолета будет равна координате радиоло­кационного ориентира С, т. е. С_ф = С, а координата В_ф— разно­сти координаты радиолокационного ориентира и горизонтальной дальности от самолета до радиолокационного ориентира, т. е. В_ф=В—ГД, если радиолокационный ориентир расположен спра­ва от ЛЗП, или В_ф=ГД—В, если этот ориентир слева от ЛЗП.

Обнаружив, что самолет уклонился, необходимо выйти на ЛЗП. Для этого самолет разворачивают в сторону ЛЗП и про­должают полет до прихода стрелки «В» на нуль, после чего са­молет устанавливают на курс следования, равный ОМК= ОЗМПУ— (±УС).

При полете на больших ско­ростях выход на новое направле­ние производится с учетом ради­уса разворота. Вследствие этого разворот начинают до выхода на ППМ на расстоянии, равном линейному упреждению разворо­та (рис. 20.5). Переход на систе­му отсчета координат очередного участка маршрута обычно осу­ществляется в точке начала раз­ворота.

Для точного выхода на новую ЛЗП и перехода на систему от­счета координат следующего уча­стка маршрута необходимо:

1. До подлета к ППМ рассчи­ тать ЛУР и координаты точки начала разворота по отношению нового участка маршрута. Расчет этих элементов производится по формулам:

ЛУР = RtgУР/2; С = ЛУРсоsУР; В = ЛУР sin УР.

В практике координаты точки начала разворота рассчитыва­ют на НЛ-10М. Для этого треугольный индекс шкалы 4 подводят против линейного упреждения разворота, взятого по шкале 5. За­тем против угла разворота, взятого по шкале 3, отсчитывают по шкале 5 значение координаты В, а против разности 90° — УР — значение координаты С. Координаты точки перехода можно изме­рить непосредственно по карте в период подготовки к полету.

2. Удерживая стрелку «В» счетчика координат на нуле, на­блюдать за стрелкой «С». Когда она покажет пройденное рассто­яние, равное разности длины участка и ЛУР, начать разворот для выхода на новый участок маршрута.

3. В момент начала разворота быстро и точно установить на задатчике угла карты ОЗМПУ следующего участка маршрута, а на счетчике координат — рассчитанные координаты точки начала разворота.

4. Выполнить разворот с заданным креном, наблюдая за по­казанием стрелки «В».

5. Если после окончания разворота стрелка «В» не будет на нуле, то доворотом самолета в сторону ЛЗП добиться ее при­хода на нуль, после чего продолжать полет с расчетным курсом следования, равным

ОМК=ОЗМПУ—(±УС).

Такая методика перехода на новую систему отсчета коорди­нат позволяет использовать показания счетчика координат для выхода на новую ЛЗП и для точного последующего счисления пу­ти после разворота.

Использование системы «Трасса» в режиме «Память».Режим «Память» может быть включен преднамеренно путем установки левого переключателя в положение «Пам» либо автоматически в случае прекращения поступления отраженных сигналов при кренах самолета более 10° или в случае полета на большой высо­те над спокойной водной поверхностью.

Переход системы на работу в режим «Память» сигнализирует­ся загоранием табло с надписью «Память», расположенного на указателе угла сноса и путевой скорости. В режиме «Память» система ведет счисление пути с учетом курса, истинной воздуш­ной скорости запомненных составляющих вектора ветра. В этом случае счисление пути будет выполняться с допустимыми погреш­ностями в течение 15—20 мин, так как фактические данные о вет­ре изменяются и не будут равны тем, которые запомнил навига­ционный вычислитель. Хотя точность счисления пути в режиме «Память» несколько ниже, этот режим обеспечивает непрерыв­ность счисления пути при временном прекращении поступления отраженных сигналов, чем повышается надежность работы си­стемы.

Использование системы «Трасса» в автономном режиме работы навигационного вычислителя («АНУ»).Автономный режим рабо­ты системы является резервным и применяется только при дли­тельном отключении ДИСС. При включении системы в этот ре­жим в схему навигационного вычислителя подключается задатчик ветра и дальнейшая работа вычислителя становится аналогич­ной работе навигационного индикатора НИ-50БМ.

Для использования системы «Трасса» в автономном режиме работы необходимо:

1. Установить переключатель «ДИСС — АНУ» в положение «АНУ».

2. На задатчике ветра установить угол карты, равный ОЗМПУ, направление навигационного ветра и его скорость.

3. На задатчике угла карты установить ОЗМПУ данного уча­стка маршрута.

Точность счисления пути в автономном режиме работы зави­сит от точности и частоты определения ветра. Поэтому для умень­шения ошибок счисления пути ветер следует определять и уста­навливать на задатчике ветра через каждые 15—20 мин полета.

5. Включение и проверка работы системы «Трасса» перед полетом

Проверка работы системы «Трасса» может быть полной (про­водится техником РЭСОС один раз в течение трех суток с при­менением переносного контрольного пульта) или контрольной (проводится штурманом перед каждым полетом). В последнем случае для проверки используется имитатор сигналов доплеровской частоты, входящий в состав системы. Проверка осуществляется на двух точках шкалы указателя угла сноса и путевой скорости.

Для включения и контрольной проверки работы системы пе­ред полетом необходимо:

1. Установить левый переключатель на щитке управления в положение «Выкл.»

2. Установить правый переключатель в положение «Контр. 1».

3. Установить переключатель «ДИСС — АНУ» в положение «ДИСС».

4. Установить переключатель «Счетчик» в положение «Выклю­чено».

5. Установить стрелки счетчика в нулевое положение.

6. Включить АЗС с надписью «АНУ, Трасса».

7. Перевести левый переключатель в положение «Вкл.», при этом должна загореться зеленая сигнальная лампочка.

8. Не ранее чем через 1 мин после включения низкого напря­жения перевести левый переключатель в положение «Высок.», при этом должна загореться красная сигнальная лампочка.

9. Через 2—3 мин убедиться, что указатель угла сноса и пу­тевой скорости дает отсчет, соответствующий калибровочным дан­ным. В положении «Контр. 1» должны быть следующие пока­зания:

а) для «Трассы-А» — скорость 535 км/ч ±0,5% и УС = 0°;

б ) для «Трассы-Б» — скорость 382 км/ч+0,5%и УС = 0°.

10.. Перевести правый переключатель в положение «Контр. 2» и проверить показания указателя. В положении «Контр. 2» долж­ны быть следующие показания:

а) для «Трассы-А» — скорость 1008 км/ч+0,5%и УС =+9°;

б) для «Трассы-Б» — скорость 707 км/ч+0,5%и УС=13°. При проверке системы показания путевой скорости не должны

отличаться от калибровочного значения более чем на ±0,5%, а угла сноса более чем на ±30°.

11. Не меняя положения переключателей на щитке управле­ния, установить переключатель «Счетчик» в положение «Включе­но», при этом должны начать перемещаться стрелки счетчика и контрольные индексы. Вращение контрольных индексов и пере­мещение стрелок указывает на нормальную работу счетчика коор­динат.

12. Проверить работу системы в режиме «Память», для чего левый переключатель необходимо перевести в положение «Пам», а правый — в положение «Суша» или «Море». При этом указатель утла сноса и путевой скорости должен показать следующие зна­чения:

а) для «Трассы-А» — скорость 900 км/ч ±0,5% и УС = 0°;

б) для «Трассы-Б» — скорость 600 км/ч ±0,5% и УС = 0°. Такое положение указателя путевой скорости обеспечивает

быструю отработку скорости самолета при переводе системы в рабочее положение.

При проверке системы на земле высокое напряжение при на­хождении переключателя в положении «Суша» или «Море» вклю­чать запрещается, так как возможен вывод из строя аппаратуры.

После проверки системы необходимо:

1. Левый переключатель на щитке управления поставить в по­ложение «Выкл.».

2. Правый переключатель установить в положение «Суша».

3. Переключатель «ДИСС — АНУ» поставить в положение

«ДИСС».

4. Переключатель «Счетчик» поставить в положение «Выкл.»

5. Стрелки счетчика координат установить в нулевое положе­ние.

Особенности подготовки экипажа к полету с использованием системы «Трасса». При подготовке экипажа к полету с использо­ванием системы «Трасса» необходимо:

1. Вычислить аналитически или точно измерить на карте ОЗИПУ и расстояния по участкам маршрута.

2. Наметить по маршруту контрольные радиолокационные ориентиры через 150—200 км, точно измерить и записать на карте их прямоугольные координаты С и В и провести линии траверзов на ЛЗП от этих ориентиров.

3. То же самое проделать для точек установки наземных мая­ков РСБН-2.

4. Произвести контрольную проверку работы системы перед полетом.

5. Установить на приборах системы исходные данные.

ПОЛЕТЫ

Раздел VI. В ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ