НЕБЕСНАЯ СФЕРА

 

Небесная сфера и закономерности, с которыми по небосклону движутся небесные светила, являются важной частью природной среды, в которой функционируют ЛА. По параметрам расположения звезд, планет, Солнца и Луны на небосклоне Земли можно определить не только направление полета (угол курса) ЛА, но и коорди­наты его над Землей. Приборы астронавигации входят в состав пилотажно-навигационных комплексов самолетов дальней навигации, самолетов и вертолетов полярной авиации. Среди таких приборов – астрономические секстанты, астрономические компасы и астрономические ориентаторы.

Астрономические секстанты – инструменты для определения параметров расположения звезд на земном небосклоне.

25. Рис. 77. Астрономический секстант – измеритель угловой высоты небесного светила

 

 

Рис. 55. Астрономический секстант

 

Астрономические компасы являются главными инструментами для измерения курса летательного аппарата в высоких широтах Арктики и Антарктики, когда магнитные измерители курса неработоспособны.

26. Рис. 78. Авиационный астрономический компас. Без подобного прибора запрещаются полеты высоких широтах, вблизи от Северного полюса

Рис. 56. Астрономический компас

Астрономические ориентаторы – инструменты для определения географических координат ЛА.

27. Рис. 79. Астрокомпас. Астрономический компас ДАК-ДБ входит в состав пилотажно-навигационных комплексов самолетов дальней и противолодочной авиации, которые должны летать в высоких широтах, когда практически невозможно пользоваться магнитными компасами. На (а) - стратегический бомбардировщик Ту-95. На рисунке (б) – оптическая головка астрокомпаса типа ДАК-ДБ. Оптическая головка астрокомпаса располагается на верхней поверхности фюзеляжа под прозрачным блистером.

 

Рис. 57. Астроориентатор

28. Рис. 80. Функциональная схема астрокорректора (астроориентатора). Астроориентатор – прибор, предназначенный для определения кордита места на основе измерения угловых высот двух небесных тел над плоскостью местного горизонта. Так как движение звезд и планет по небосклону имеет свою закономерность, то в день с конкретной датой, в час по всемирному времени (UTC) – по Гринвичу, два конкретных небесных тела или светила будут наблюдаться под измеренными астрономическими секстантами АС1 и АС2 углами места (угловыми высотами) только из точки с конкретными координатами местоположения самолета (а). Астрокорректор входит в состав пилотажно-навигационного комплекса сверхзвукового стратегического бомбардировщика Ту-160 (б). астрономические секстанты располагаются на верхней поверхности фюзеляжа под прозрачным блистером.

 

Традиционные астросекстанты, астрокомпасы и астроориентаторы работоспособны при визуальном контакте с небесными телами, которые не должны быть скрыты облачностью или засвечены в дневное время солнечным светом. Кроме оптических астрономических систем видимого диапазона длин волн существуют радиоастрономичес­кие методы визирования небесных тел, являющихся мощными источниками радиоизлучений.

Небо заполнено большим количеством небесных светил. Птоломей во II веке до нашей эры упоминал 49 созвездий - групп звезд. Звезды в созвездиях обозначаются буквами греческого алфавита в порядке убывания их яркости, измеряемых в единицах звездной величины (a, b, g, d и т.д.). Наи­более яркие звезды имеют свои названия.

Самая яркая звезда на небесной сфере - звезда a созвездия Большого Пса называется Сириусом. Звезда a созвездия Малой Медведицы называется - Полярной Звездой.

Человек со средним зрением может наблюдать от 4800 до 5720 звезд. С помощью сов­ременных астрономических инструментов наблюдаются более одного миллиарда звезд.

Для задач навигации ЛА используются видимые излучения наибо­лее ярких светил: Солнца, Луны, Марса, Венеры, Юпитера, Сатурна и 25 звезд до второй звездной величины включительно. Видимый (оптический) диапазон излучения имеет ограниченное применение, так как днем звезды не видны, а Солнце может быть скрыто облачностью. Луна появляется днем на небосклоне не более 8% всего светлого времени. Наблюдение планет днем - редчайшее явление.

Учеными-астрономами составлены и ежегодно обновляются каталоги навигационных звезд - таблицы высот и азимутов светил, Астрономические ежегодники, используемые в практике астрономической навигации.

Особое значение астрономические методы навигации и управлении полетом имеют в ракетно-космической технике. Астрономические методы применяются для определения угловой ориентации и стабилизации космических аппаратов относительно центра масс и в направлении на другие небесные тела и космические объекты, а также для навигации при полетах по межпланетным трассам.

2.9. СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ

 

Солнечная радиация является одним из факторов, оказывающих влияние на функционирование приборных комплексов и систем ЛА.

 

Рис. 58 Солнечная радиация

Под действием солнечной радиации во всех диапазонах спектра растрес­киваются противокоррозионные лакокрасочные покрытия, снижается элас­тичность резины, разрушается оптическая пропускная способность ос­текления иллюминаторов, объективов, светофильтров, изменяются ха­рактеристики электронно-оптических датчиков и других изделий.

2.10. БИОСФЕРА

 

Биосфера - важный фактор, влияющий на выбор основных парамет­ров аппаратуры авиационных комплексов. Воздействие биосферы огра­ничивает надежность авиационных комплексов, влияет на снижение безопасности полетов. Рассматривают три основных аспекта влияния биосферы:

· микробиоло­гические повреждения,

· разрушение материалов конструкции ЛА и его оборудования насекомыми и грызуна­ми,

· столкновение ЛА с птицами.

Столкновение с птицами является авиационным происшествием или инцидентом, способным привести к катастрофе. Обычно столкнове­ния с птицами происходят на высоте около 200-300 м. Сила удара морской чайки при скорости самолета 300 км/ч равна примерно 30000 Н, а при ско­рости 900 км/ч - около 270000 Н. Первое официально зарегистрированное столкновение самолета с птицей, закончившееся катастрофой, зарегистрировано в 1912 г. В настоящее время в мире отмечается около 4000 столкновений ЛА с птицами в год.

 

29. Рис. 81. Столкновение с птицами. Столкновение с птицами (а) случаются весьма часто, и может привести к тяжелым последствиям. На снимках (б и в) видны поврежденные при столкновении с птицами обтекатели метеонавигационных радиолокаторов. Однако наибольшую опасность составляет попадание птиц в газовоздушные тракты двигателей. Это ведет не только к помпажу компрессора двигателя (г), а значит – к необходимости выключения двигателя, но и к пожару.

 

Рис. 59. Столкновение с птицами

 

Для предотвращения столкновения ЛА с птицами в аэропортах организованы специальные орнитологичес­кие службы, ведется наблюдение за миграцией птиц, принимаются меры по отпугиванию птиц от воздушного пространства по траекториям полета самолетов при взлетах и при заходах на посадку в аэропортах. Все самолеты рассчитываются на удар птицы. Соот­ветствующие требования изложены в Нормах летной годности и в Авиационных правилах.