5. ВЫБОР НЕБЕСНЫХ СВЕТИЛ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

В настоящее время основным способом астрономической ориентировки в полете является прокладка астрономических линий положения на карте, полученных в результате измерений высот светил. При этом АЛП по наблюдениям любых светил могут занимать различное направление на карте, зависящее от положения используемых светил на небе, тогда как измерение высоты Полярной звезды дает АЛП, совпадающую с параллелью места. Получаемые АЛП могут использоваться для контроля пути и определения места самолета как самостоятельно, так и в сочетании с другими средствами самолетовождения. Поэтому при выборе светил, удобных для использования в полете, необходимо учитывать их положение относительно маршрута полета и взаимное положение.

В дневном полете астрономическая ориентировка ведется по наблюдениям Солнца, а иногда и по наблюдениям Луны.

Перед дневным полетом штурман обязан определить, на каких участках маршрута он сможет использовать эти светила для контроля пути по направлению и по дальности, а также оценить возможность совместного их использования для определения места самолета. При использовании Солнца и Луны необходимо учитывать, что эти светила в течение дня меняют свое положение относительно линии пути. В утренние и вечерние часы при полете на восток или на запад Солнце можно использовать для контроля пути по дальности, а в полдень — для контроля пути по направлению.

При полете на север или на юг, наоборот, Солнце в полдень используется для контроля пути по дальности, а в утренние и вечерние часы для контроля пути по направлению.

Следует помнить, что Луну совместно с Солнцем наиболее удобно использовать, когда она находится в первой и последней четвертях, за два дня до наступления этих фаз и в продолжение двух дней после их наступления. При этом в фазе первой четверти Луна удобна для наблюдений во второй половине дня, т. е. с полудня и до захода Солнца, а в фазе последней четверти — с восхода Солнца и до полудня.

Особое внимание штурман должен уделять выбору светил для их использования при полетах в сумерках, т. е. в период, когда для астрономической ориентировки можно использовать лишь ограниченное количество светил. Обычно в вечерние и утренние сумерки используются Луна и планеты. Данные о видимости Луны и планет приведены в ААЕ. В период сумерек наиболее удобны наблюдения за Луной, однако она в этот период не всегда наблюдается.

Следует знать, что после захода Солнца, т. е. в период вечерних сумерек, Луна наблюдается через два дня после новолуния и за два Дня до полнолуния. Перед восходом Солнца, т. е. в период утренних сумерек, на рассвете Луна видна после полнолуния и за два дня до наступления новолуния.

В период вечерних и утренних сумерек рекомендуется обращать внимание на возможность использования Венеры. Она в это время очень ярка и удобна для наблюдений.

Наиболее благоприятен выбор светил при полете ночью. В ночном полете могут быть получены АЛП по любой яркой звезде из числа тех, для которых составлены таблицы высот и азимутов, а также определена широта места по Полярной звезде. Возможность использования тех или иных звезд определяется перед полетом с помощью ТВАЗ по местному звездному времени, рассчитанному приблизительно для времени применения астрономических средств в полете. На каждой странице ТВАЗ для соответствующих интервалов местного звездного времени указаны звезд наиболее удобных для наблюдений. Звезды, азимуты которых близки к перпендикуляру к ЛЗП, выбираются для контроля пути по направлению, а те звезды, азимуты которых близки к направлению полета, выбираются для контроля пути по дальности. Желательно, чтобы высоты выбранных звезд находились в пределах от 30 до 60°.

Точность определения места самолета во многом зависит от правильности выбора звезд. Для определения места самолета подбирается такая пара звезд, разность азимутов которых близка к 90 или 270° или хотя бы находилась в пределах 50—130° (230—310°), когда еще место самолета определяется с удовлетворительной точностью. Если же заезда выбирается для совместного использования с Полярной, то желательно выбирать звезду на востоке или на западе с таким расчетом, чтобы АЛП, соответствующая ее высоте, была расположена примерно по меридиану. В этом случае место самолета, полученное в точке пересечения АЛП с параллелью широты, рассчитанной по высоте Полярной звезды, будет определено более точно.

Если для определения места самолета предполагается использовать АЛП в сочетании с линиями положения, полученными с помощью радиотехнических средств, желательно для наблюдения выбирать такие звезды, которые давали бы АЛП соответствующего направления относительно линии радиопеленга. При этом нужно помнить, что направление АЛП всегда перпендикулярно к направлению на светило.

Рассмотрим на примере порядок выбора звезд для определения места самолета.

Пример. Дата полета 20 августа 1975 г.; намечается определить место самолета в полете в 3 ч 05 мин по московскому времени; приближенные координаты района полета: широта ; долгота .

Решение. 1. Находим гринвичское время определения места самолета: .

2. Определяем по ААЕ (см. приложения 5 и 10) звездное гринвичское время:

3. Определяем звездное местное время: .

Рис. 8.2. График условий естественного освещения

4. Находим в ТВАЗ страницу (см. приложение 7), соответствующую широте полета и звездному местному времени, и выбираем по указанным на этой странице звездам такие две звезды, разность азимутов которых близка к 90 или 270°. Из таблицы находим: Вега Капелла ; Альтаир ; Альферац . Разность азимутов звезд Альтаир и Альферац равна 81°, а звезд Альферац и Капелла — 113°. Как видим, разности азимутов близки к 90°. Следовательно, место самолета на указанной широте в намеченное время наиболее целесообразно определять по звездам Альтаир и Альферац.

Применение астрономических средств самолетовождения требует учета условий естественного освещения. При выполнении полета по воздушной трассе большой протяженности, когда одна его часть может выполняться днем, а другая ночью или наоборот, важно знать, в какое время и в каком месте трассы произойдет встреча самолета с темнотой или рассветом, с восходом или заходом Солнца, а также рубежи и моменты времени, с которых можно начинать или заканчивать применение астрономических средств самолетовождения.

Анализ условий естественного освещения по данной воздушной трассе может быть выполнен с помощью предварительно построенного графика (рис. 8.2). Для его построения производят расчет моментов наступления соответствующих явлений для основных пунктов маршрута по московскому времени. Расчет производят по таблицам или графикам. При необходимости моменты явлений определяют не только для поверхности Земли, но и для высоты полета.

На горизонтальной оси графика откладывается расстояние от аэродрома вылета до аэродрома назначения, а по вертикальной оси — текущее время. Положение поворотных пунктов маршрута отмечается на горизонтальной оси в соответствии с их удалением по линии пути от ИПМ. Затем для заданных пунктов маршрута по полученным данным отмечаются точки моментов наступления явлений. Точки, характеризующие одни и те же явления (рассвет, восход и т.д.), соединяются линиями.

Нанесенные линии подписываются в соответствии с явлениями, например, «Линия захода Солнца», «Линия наступления темноты». В светлой части суток делается надпись «День», а в темной — «Ночь».

По средней путевой скорости самолета и времени отхода от ИПМ рассчитываются моменты прохода основных точек маршрута. Моменты прохода пунктов отмечаются на графике точками, через которые проводится линия пути самолета. По взаимному положению линий на графике определяют условия естественного освещения на маршруте полета, а по точкам их пересечения находят моменты и место встречи самолета с соответствующими астрономическими явлениями.

Пример. Маршрут полета: Москва—Казань—Свердловск; длина участков маршрута: первого , второго ; время вылета ; средняя путевая скорость самолета: на первом участке на втором ; дата полета 21 мая.

Решение. 1. Определяем моменты захода Солнца и наступления темноты по Календарному справочнику для заданных пунктов маршрута на дату полета:

Москва ;

Казань ;

Свердловск .

2. По скорости полета на участках маршрута и моменту отхода от ИПМ рассчитываем время прохода пунктов маршрута:

Казань ;

Свердловск .

3. Строим график (см. рис. 8.2), на который по рассчитанным данным наносим линии захода Солнца, наступления темноты и пути самолета.

4. Производим анализ условий естественного освещения для данного маршрута. График позволяет определить условия естественного освещения в любой точке маршрута и оценить возможность применения астрономических средств в полете.

Точки пересечения линии пути самолета с линиями астрономических явлений дают следующие ответы: по горизонтальной оси — расстояние до встречи с заходом Солнца км и расстояние до встречи с темнотой км; по вертикальной оси — время встречи с заходом Солнца мин и время встречи с темнотой мин.