Практичне заняття №6 вплив вітру на політ повітряного судна

Вітром вважають горизонтальне переміщення повітряних мас щодо земної поверхні, викликане нерівномірним розподілом атмосферного тиску в горизонтальній площині. Як будь-який вектор він характеризується модулем та напрямом. На практиці використовуються два види напрямку вітру (рис. 1).

Рис. 1. Навігаційний та метеорологічний напрямки вітру

Навігаційний напрямок вітру – це кут, укладений між напрямом, прийнятим за початок відліку, та напрямом, куди дме вітер. В залежності від прийнятого напрямку відліку він може бути істинним, магнітним чи умовним, зазвичай, – магнітним.

Метеорологічний напрям вітру – це кут, укладений між північним напрямом істинного меридіана та напрямком, звідки дме вітер.

Напрями вітру пов'язані між собою такими залежностями:

δ_{н. і} = δ ± 180°;

δ_{н. м} = δ ± 180° – ∆_м;

δ_{н. у} = δ ± 180° + ∆_а,

де ∆_м – магнітне схилення у цій точці;

∆_а – азимутальна поправка.

Оскільки повітряне судно переміщається щодо повітряного середовища зі швидкістю V, а саме повітряне середовище знаходиться в русі відносно поверхні землі зі швидкістю U, то переміщення ПС щодо поверхні землі характеризуватиметься векторною сумою названих швидкостей, тобто шляховою швидкістю W:

Три вказані вектори утворюють у просторі трикутник, проекція якого на горизонтальну площину називається навігаційним трикутником швидкостей (рис. 2).

Рис. 2. Навігаційний трикутник швидкостей

Сторонами трикутника є модулі векторів шляхової швидкості W, повітряної швидкості V, швидкості вітру U, які орієнтовані відносно напрямків: шляховий кут β (ШК), курс γ (К) та напрямок вітру δ_н (НВ), а кутами – курсовий кут вітру ψ (ККВ), кут вітру ε (КВ) та кут зносу α (КЗ)

Курсовий кут вітру – кут, укладений між проекцією вектора повітряної швидкості на горизонтальну площину і вектор вітру. Відраховується від вектора повітряної швидкості до вектора швидкості навігаційного вітру аналогічно куту вітру.

Кут вітру – це кут, укладений між вектором шляхової швидкості та вектор вітру. Відраховується від вектора шляху до вектора швидкості навігаційного вітру за годинниковою стрілкою від 0 до 360° або від 0 до ± 180°.

Кутом зносу називається кут, укладений між проекцією вектора повітряної швидкості на горизонтальну площину і вектора шляхової швидкості. Відраховується від вектора повітряної швидкості праворуч зі знаком “+”, а ліворуч зі знаком “–“.

Елементи трикутника пов'язані між собою такими основними співвідношеннями:

Аналізуючи наведені співвідношення, бачимо, що при:

– попутному вітрі (ε = 0°) W = V + U;

– зустрічному вітрі (ε = 180°) W = V - U;

– бічному вітрі (ε = 90° або 270°) кут зносу дорівнює максимальному значенню, яке залежить від α_max ≈ 60U/V, а шляхова швидкість приблизно дорівнює повітряній W ≈ V.

Вирішуючи навігаційний трикутник швидкостей за наведеними залежностями, які можуть бути доповнені у разі необхідності, екіпаж визначає необхідні елементи для реалізації заданої траєкторії польоту.

Усі розв'язувані за допомогою навігаційного трикутника швидкостей завдання зводяться до 4-х типових:

- визначення очікуваної шляхової швидкості та необхідного курсу польоту;

- визначення параметрів фактичного навігаційного режиму польоту;

- визначення елементів пілотажного режиму польоту;

- визначення напрямку та швидкості вітру.

Найчастіше використовуються перше і четверте завдання.