Автоматический радиокомпас. Использование АРК в полете

На антенную систему радиокомпаса днём обычно воздействует только поверхностная волна с вертикальной поляризацией. С наступлением ночи усиливается отражение волн средневолнового диапазона от ионосферы. В сумерках, в течение двух часов до и после восхода (захода) солнца, стабильность ионосферы нарушается. Ночью и в сумерках, в зависимости от удаления летательного аппарата от радиостанции, на антенную систему воздействует либо сумма поверхностной и пространственной волны, либо только поверхностная волна. Все это вызывает появление поляризационных ошибок (вектор поляризации не вертикален).

При влиянии ночного эффекта точность пеленгования зависит от мощности и длины волны радиостанции. Чем больше мощность и длина волны, тем выше точность определения пеленга.

Наиболее интенсивно ночной эффект проявляется за 1--2 часа до восхода солнца. В эти часы ошибки в определении КУР могут достигать 30°. Ночью ошибки пеленгования составляют 10--15°. На удалении 100 км от радиостанции ночной эффект почти не сказывается на работе АРК.

Автоматический радиокомпас АРК-15М

Рис.1. Передняя панель пульта управления (основной вариант).

I - рамка; 2 - громкость; 3 - ТЛ5-ТЛГ; 4 - переключатель каналов; 5 - кнопка управления; 5 - рамка; 7 и 8 - пульты плавной настройки.

Рис.2.. Передняя панель пульта управления (упрощенный вариант)

I - громкость; 2 - ТЛФ-ТЛГ; 3 - переключатель каналов; 4 и 7 лампочки подсвета, 5 - Ант-Комп; 6 - рамка.

Автоматический радиокомпас АРК-15М предназначен для самолетовождения по приводным и широковещательным радиостанциям и радиомаякам.

Радиокомпас обеспечивает получение непрерывного отсчета курсового угла и позволяет решать следующие навигационные задачи:

- совершать полет на радиостанцию и от нее с визуальной индикацией курсового угла;

- автоматически определять пеленг радиостанции по стрелкам приборов УГР-4УК;

- обеспечивать непрерывный отсчет курсового угла радиостанции;

- в- вести прием и прослушивание сигналов средневолновых станций в диапазоне 150 - I 799,5 Кгц.

Отличительными особенностями радиокомпаса АРК-15М являются:

- неповоротная рамочная антенна, сопряженная с гониометром через высокочастотные кабели;

- фиксированная настройка частот через 500 Гц;

- сетка частот выполнена на одном опорном кварце с применением счетно-логических схем;

- для перестройки тракта высокой частоты применены варикапы;

- в приборе использована модульная конструкция, построенная полностью на транзисторах.

Радиокомпас АРК-15М может использоваться в двух режимах:

- режим "компас" (основной режим работы)

- режим автоматического пеленгования радиостанций.

Работа радиокомпаса в режиме "компас" основана на автоматическом сравнении сигналов, принимаемых как направленной, так и ненаправленной антеннами.

В этом режиме радиокомпас при настройке его на частоту пеленгуемой радиостанции автоматически устанавливает стрелки приборов указателей курса в положение, соответствующее курсовому углу на пеленгуемую радиостанцию. При этом сигналы радиостанции могут прослушиваться с помощью телефонов на выходе радиокомпаса.

Режим "антенна" - режим работы, когда радиокомпас используется в качестве средневолнового приемника.

Выбор режима работы радиокомпаса производится установкой переключателя рода работ на пульте управления в одно из двух положений: "компас" или "антенна".

Пеленгование (определение направления на радиостанцию) основано на использовании направленной характеристики рамочной антенны, диаграмма направленности которой имеет вид восьмерки (две соприкасающиеся окружности). Интенсивность приема такой антенны меняется в зависимости от того, с какого направления приходят радиоволны.

Особенностью схемы радиокомпаса АРК-15М является использование неповоротной рамочной антенны. В качестве направленной антенны используется система, состоящая из двух взаимно перпендикулярных .обмоток рамочной антенны, конструктивно оформленных в виде одного блока, и гониометра. Гониометр представляет собой устройство, имеющее две взаимно перпендикулярные неподвижные полевые катушки и одну подвижную искательную катушку, размещенную в пространстве между полевыми катушками.

Таким образом, система из двух взаимно перпендикулярных рамок, соединенных с гониометром с точки зрения характеристик направленности, заменяет одну поворотную рамку, но при этом механизм вращения рамки исключается, заменяясь вращением касательной катушки внутри гониометра, связанной при помощи синусно-косинусного трансформатора и блока механического переходного БМП со стрелками приборов УГР-4УК.

Все это относится к основному режиму работы радиокомпаса режиму автоматического пеленгования "компас". В остальных .режимах работы некоторые элементы либо вовсе отключаются, либо работают несколько иначе.

В режиме "антенна" радиокомпас работает как обычный связной средневолновый приемник, отключается весь рамочный вход, а также ряд других элементов схемы. Этот режим используется для прослушивания радиостанций и использования выполнять заход на посадку по системе ССП;

Комплектация радиокомпаса АРК-15М

В комплект радиокомпаса АРК-15М входят:

- приемник;

- два упрощенных пульта управления;

- переключатель пультов;

- два пульта предварительной настройки;

- два переключателя Б - Д;

- контрольный разъем;

- рамочная антенна;

- антенное согласующее устройство;

- эквивалент рамочного кабеля и соединительные кабели.

Радиокомпас работает через блок механический переходной БЖ на два указателя УГР-4УК.

В первой кабине установлены:

- пульт управления;

- указатель УГР-4УК;

- кнопка управления АРК;

- переключатель Б-Д.

Во второй кабине установлены:

- пульт управления:

- указатель УГР-4УК;

- кнопка управления АРК;

- переключатель Б-Д;

- контрольный разъем.

На пульте управления радиокомпасов расположены следующие органы управления:

- переключатель каналов;

- переключатель режимов работы положения "антенна" и "компас";

- переключатель ТЛФ-ТЛГ;

- регулятор громкости телефонов;

- кнопка РАМКА.

Кнопка РАМКА. используется для включения автономного вращения искательной катушки гониометра.

Пульты предварительной настройки служат для предварительной установки частоты рабочих каналов.

При включенном бортовом питании радиокомпас включается автоматом защиты АРК, расположенный на левом пульте 1-й кабины.

Радиокомпас можно считать включенным, если при этом загорелись лампы подсвета, у стрелки индикатора появился небольшой ход или отклонение под влиянием шумов и при установке переключателя ТЛФ-ТЛГ а положение "ТЛФ" в телефонах появляется характерный шум-Полная работоспособность радиокомпаса при работе в широкой полосе на мощные радиостанции устанавливается в течение 1-2 мин после включения.

Выход приемника радиокомпаса на СПУ-9 осуществляется с помощью тумблера РК-ВЫК, расположенного на каждом абонентском щитке. приемник;

Сигналы, поступающие от радиокомпаса, в системе СПУ регулировки не имеют. Регуляторы громкости расположены на абонентских щитках.

Питание СПУ осуществляется от сети постоянного тока напряжением 27 В и включается автоматом защиты СПУ. Поскольку сигнал с приемника АРК поступает в систему СПУ, то перед проверкой АРК, необходимо убедиться в исправности СПУ.

Проверка СПУ перед полетом.

Для включения и проверки необходимо:

включить автомат защиты СПУ;

регулятор громкости СПУ на абонентских щитках в обеих кабинах повернуть вправо до отказа;

поочередно нажимая кнопки СПУ в первой и второй кабинах, проверить внутрисамолетную связь, после чего регуляторами громкости СПУ установить желаемую громкость.

Включение и проверка автоматического радиокомпаса АРК-15М

Для включения и проверки необходимо:

-включить автомат защиты сети ПТ-200;

-включить автомат защиты сети АРК;

-включить автомат защиты сети СПУ;

-установить выключатель «РК - Выкл.» на абонентском щитке СПУ в положение «РК»;

-установить переключатель «ТЛФ-ТЛГ» в положение «ТЛФ», при этом в телефонах должен появиться характерный шум, а у стрелки индикатора - небольшие колебания. Полная работоспособность радиокомпаса появляется через 1-2 мин после его включения;

-установить переключатель «Приводная ближняя - Дальняя» в положение «Дальняя», а переключатель «Каналы АРК» - на необходимый канал;

-установить переключатель режимов в положение «Ант.», а регулятор громкости - вправо до отказа. В телефонах должны прослушиваться позывные ДПРС. При вращении регулятора громкости уровень сигнала должен измениться;

-установить переключатель «ТЛФ-ТЛГ» в положение «ТЛГ»;

-установить переключатель режимов в положение «Комп.». Стрелка указателя должна установиться в направлении на ДПРС с точностью ±5°;

-установить переключатель «Приводная ближняя - Дальняя» в положение «Ближняя». Стрелка указателя должна установиться в направлении на БПРС с точностью ±5°;

-установить переключатель «Приводная ближняя - Дальняя» в положение «Дальняя», а переключатель «Каналы АРК» на необходимый канал;

нажать кнопку «Рамка» и отвести стрелку указателя на 160°. При отпускании кнопки стрелка указателя должна возвращаться в прежнее положение со скоростью не менее 30 град/с;

-установить выключатель «РК -- Выкл.» на абонентском щитке СПУ в положение «Выкл.».

Эксплуатация радиокомпаса в полете

1. Вырулив на взлетную полосу, проверить правильность показаний АРК и ГМК (стрелка радиокомпаса на УГР-4УК должна показывать КУР=180°, шкала курсов - курс взлета).

2. Полет на ДПРС осуществлять пассивным способом, выдерживая КУР=0° по УГР-4УК.

3. Момент пролета ДПРС определять по передней стрелки радиокомпаса с. КУР==0° На КУР=180

4. Для переключения АРК на БПРС необходимо переключатель «Приводная ближняя - Дальняя» поставить в положение «Ближняя». При этом стрелка радиокомпаса установится в направлении БПРС.

5. Для перестройки радиокомпаса в полете на частоту запасного аэродрома необходимо:

-проверить установку переключателя «Приводная ближняя - Дальняя» в положение «Дальняя»;

-регулятор громкости повернуть вправо до отказа;

-установить переключатель режимов в положение «Ант.»;

-усыновить переключатель «Каналы АРК» на необходимый канал;

-прослушать позывные ДПРС запасного аэродрома;

-установить переключатель режимов в положение «Комп.».

-стрелка указателя установится в направлении ДПРС запасного аэродрома.

Путем нескольких повторных переключении (нажатий кнопок) убедиться в правильности установки фиксированных частот.

Точная настройка выполняется в воздухе поворотом ручки «Настр. плавн.», добиваясь максимального отклонения вправо стрелки индикатора настройки.

Самолетовождение с использованием радиокомпаса

Полет на радионавигационную точку

Полет пассивным способом - это такой полет на радиостанцию при котором летчик удерживает стрелку указателя курсовых углов АРК на нуле, непрерывно совмещая продольную ось самолета с направлением на радиостанцию. При этом необходимо осуществлять контроль общего направления полета по магнитному компасу и периодически проверять на слух работу радиостанции.

За счет влияния ветра траектория полета представляет собой кривую, называемую радиодромией (Рис. 3). Максимально возможное боковое уклонение радиодромии от линии заданного пути зависит от соотношения скоростей самолета и ветра n=V/W, и расстояния Sо, с которого начинается полет пассивным способом: ЛБУмакс= 0,37W/VЧ Sо

Увеличение времени полета незначительно и его можно не учитывать. Боковое уклонение необходимо учитывать в том случае, если полет на радиостанцию выполняется с малой воздушней скоростью или с большого расстояния и если по условиям наземной и воздушной обстановки самолет должен точно пройти по заданному маршруту.

Полет по радиодромии происходит с переменным курсом, причем угловая скорость разворота увеличивается при подлете к радиостанции.

Рис.3. Полет на радиостанцию пассивным способом

Полет курсовым способом - это такой полет на радиостанцию, при котором направление полета, выдерживаемое по компасу (по курсовому прибору), периодически исправляют по указателю АРК разворотом самолета на курсовой угол, равный нулю. Путь самолета при полете курсовым способом при наличии бокового ветра представляет собой ломаную линию (Рис. 5). При курсовом способе, как и при пассивном, увеличивается время полета и возникает .боковое уклонение самолета от линии заданного пути. Курсовой способ полета для этапа маршрута до 200 км является наиболее простым и надежным, обеспечивающим выход на радиостанцию в разнообразных условиях полета во всех родах авиации.

Рис. 4. Полет на радиостанцию курсовым способом

Полет активным способом - это такой полет на радиостанцию, при котором ось самолета развернута на угол сноса по отношению к линии пути, а стрелка АРК указывает КУР =360° ± УС (Рис. 5). При левом сносе стрелка АРК удерживается слева от нуля шкалы КУР, при правом сносе справа от нуля на величину угла сноса.

Угол сноса при активном полете может измеряться с помощью технических средств, вычисляться по известному ветру или подбираться в процессе выполнения полета.

Рис. 5. Полет на радиостанцию активным способом

Выход самолета на линию предвычисленного радиопеленга

Для определения момента выхода самолета на заданный ориентир (в точку разворота) с помощью АРК необходимо заранее определить по карте магнитный пеленг от контрольного ориентира на .радиостанцию МПР, находящуюся сбоку от линии заданного пути (Рис. 6). При использовании совмещенных указателей стрелка курсозадатчика устанавливается на значение МПР. В этом случае момент выхода на линию предвычисленного радиопеленга будет определяться по совмещению стрелки АРК со стрелкой курсозадатчика.

Рис. 6. Выход на линию предвычисленного радиопеленга

При использовании указателей типа СУП и СУШ момент выхода на линию предвычисленного радиопеленга определяется по предвычисленному курсовому углу:

КУРпр=МПР-МК.

При определении момента выхода на линию предвычисленного радиопеленга по курсовому углу радиостанции необходимо точно выдерживать курс самолета, принятый для определения предвычисленного курсового угла.

Для выхода на линию «входных (выходных) ворот» необходимо проложить на карте линию пеленга от радиостанции через входные ворота-(Рис. 7) и в точке пересечения линии пеленга и линии пути измерить величину предвычисленного пеленга.

Рис. 7. Выход на линию входных ворот

Для обхода запретных зон или препятствий необходимо проложить на карте пеленг от радиостанции к месту разворота самолета, находящемуся на безопасном удалении от зоны (Рис. 8). В точке пересечения линии пеленга и линии пути измерить величину предвычисленного пеленга.

Рис.8. Обход запретной зоны

Определение места самолета пеленгованием двух радиостанций

Для определения места самолета МС необходимо выбирать такие две радиостанции, пеленги самолета которых пересекались бы в районе вероятного местонахождения под углом, близким к 90° (Рис. 9).

Порядок определения МС пеленгованием двух радиостанций следующий:

настроить АРК на радиостанцию, курсовой угол которой близок к 0 или 180°, прослушать ее работу и позывной, снять КУР записать время и курс полета;

настроить АРК на радиостанцию, которая находится на траверзе, снять КУР, записать время и курс полета;

рассчитать значения ИПС (ИПС = ИК + КУР ± ±180°±д);

полученные ИПС проложить на карте от запеленгованных радиостанций.

Однако проложить линии положения в полете на одноместном самолете не представляется возможным. Поэтому их необходимо нанести на карту при подготовке к полету через заданный интервал (обычно через 10°), а в полете определять нужную линию положения глазомерной интерполяцией между ближайшими линиями. При наличии на борту самолета такой карты работа по определению МС сводится к отысканию точки пересечения двух линий, соответствующих измеренным ИПС.

Рис. 9. Определение МС пеленгованием двух радиостанций

Практически определить пеленги по двум радиостанциям одновременно невозможно. За время пеленгования самолет переместится вдоль линии пути на величину Vпt. Поэтому необходимо привести ИПС к одному моменту времени. Существуют два способа приведения пеленгов к одному моменту времени.

Первый способ. Проложенный на карте первый ИПС переносят параллельно самому себе в направлении фактического путевого угла на расстояние S= Vпt пройденное самолетом за время пеленгования первой и второй радиостанций. Точка пересечения перенесенной линии пеленга первой радиостанции с линией пеленга второй радиостанции (ИПС2) даст МС в момент пеленгования второй радиостанции.

Второй способ. Первую радиостанцию пеленгуют дважды с таким расчетом, чтобы промежутки времени между пеленгованием были одинаковыми. Затем рассчитывают среднее арифметическое значение двух пеленгов первой радиостанции и получают средний пеленг, который будет относиться к моменту времени пеленгования второй радиостанции.

Список используемой литературы

1. Чёрный М.А., Кораблин В.И. Воздушная навигация, М., Транспорт, 1991 г.

2. Белкин А.М. Миронов Ю.И. Воздушная навигация: справочник, М., Транспорт, 1988 г.

3. Конспект лекций по воздушной навигации.

Размещено на Allbest.ru