Глава IV. РАСЧЕТ УСЛОВИЙ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ И КООРДИНАТ НАВИГАЦИОННЫХ СВЕТИЛ

1. УСЛОВИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

В практике летной работы как штурманам, так и диспетчерам службы движения приходится решать ряд задач, связанных с учетом условий естественного освещения. Почти на всем земном шаре вследствие вращения Земли вокруг своей оси условия естественного освещения в данной точке ее поверхности в течение суток изменяются и оказывают существенное влияние на условия полетов. Так как условия полетов в темную и светлую часть суток различны, то приходится заранее определять, когда наступит темнота или рассвет на аэродроме, а также, где произойдет встреча самолета с этими явлениями на трассе полета.

В зависимости от условий естественного освещения производится выбор технических средств и небесных светил для самолетовождения по трассе, определяется начало и конец дневных срочных вылетов с аэродромов, не оборудованных для ночных полетов, а также установлены метеоминимумы аэродромов для посадки.

Рассмотрим некоторые понятия и определения, связанные с условиями естественного освещения. По условиям естественного освещения сутки принято делить на день, ночь и сумерки. Днем называют светлую часть суток от восхода до захода Солнца, ночью — темную часть суток от захода до восхода Солнца, а сумерками — переходные периоды от момента наступления рассвета до момента восхода Солнца (утренние сумерки) и от момента захода Солнца до момента наступления темноты (вечерние сумерки).

В периоды вечерних и утренних сумерек наблюдается свечение неба. Земная поверхность в эти периоды освещается лучами Солнца, отраженными верхними слоями атмосферы. Вечером по мере погружения Солнца иод горизонт отражение солнечных лучей происходит от все более высоких и разреженных слоев атмосферы. Освещенность ослабевает, и поэтому темнота наступает постепенно. Утром перед восходом Солнца наблюдается обратная последовательность явлений.

В соответствии с указанным делением суток полеты подразделяются на дневные и ночные.

Дневным называют полет, выполняемый в период от восхода до захода Солнца, а ночным — полет в период от захода до восхода Солнца, включая и сумерки.

Естественная освещенность непосредственно связана с восходом и заходом Солнца и Луны. В астрономии принято различать истинный и видимый восход и заход светил. Истинным восходом или заходом светила называется момент прохождения центра светила через истинный горизонт. Видимым восходом или заходом светила называется момент прохождения верхнего края диска светила через видимый горизонт наблюдателя.

Для практики полетов имеют значения моменты видимого восхода и захода Солнца и Луны. Поэтому в таблицах и графиках для определения условий естественного освещения указываются именно эти моменты.

При оценке условий естественного освещения необходимо учитывать, что в практике различают гражданские, навигационные и астрономические сумерки. Вечерними гражданскими сумерками называется промежуток времени между заходом верхнего края Солнца и понижением центра Солнца под горизонт на 6° для наблюдателя, находящегося на уровне моря. Утренние гражданские сумерки начинаются перед восходом Солнца — при его высоте минус 6°, и кончаются в момент восхода Солнца.

Навигационные и астрономические сумерки длятся дольше. За начало или конец навигационных сумерек принимается тот момент, когда высота Солнца становится равной минус 12°, а астрономических — минус 18°. В течение гражданских сумерек свечение неба создает такую естественную освещенность, которая еще позволяет визуально обнаруживать самолеты в воздухе и распознавать ориентиры на земле. При высотах Солнца от минус 6 до минус 12° на небе видны лишь только наиболее яркие планеты и звезды. В конце вечерних астрономических сумерек исчезают последние следы вечерней зари и на небе становятся видны слабые звезды до 6-й звездной величины включительно. Продолжительность вечерних и утренних сумерек для данной точки земной поверхности в один и тот же день практически одинакова. Границы сумеречного периода не имеют резкого очертания и сдвигаются под влиянием атмосферных условий. Они зависят от географической широты места наблюдателя и от склонения Солнца. Самые короткие сумерки бывают в дни равноденствий и на земном экваторе, а самые длинные — в дни солнцестояний и на географических полюсах.

Высота полета изменяет начало утренних и окончание вечерних сумерек, моменты восхода и захода светил по сравнению с моментами наступления соответствующих явлений на поверхности Земли. С увеличением высоты полета гражданские сумерки наступают при понижении Солнца под горизонт на угол больше 6°.

Если Солнце в полночь опустится за горизонт менее чем на 6°, то конец вечерних гражданских сумерек будет совпадать с началом утренних, т. е. сумерки в этом случае будут длиться всю ночь. Такие ночи называют белыми. В северных широтах они наблюдаются летом с широты и выше.