Режим позиционного управления

 

Рассмотрим вначале режим позиционного управления по курсу. При заходе на посадку по системе ОСП летчик, находясь на посадочной прямой, должен выдерживать стрелку указателя КУР на нуле (если нет бокового ветра). На отклонение оси самолета в какую-либо сторону стрелка сразу же реагирует, отклоняясь в противоположную сторону. Летчик может ввести соответствующую поправку, то есть довернуть самолет снова на приводную радиостанцию. Информация о курсе имеет при этом второстепенное значение – требуется примерное сохранение посадочного курса с точностью в пределах 5-10°. При таком отклонении от заданного курса потребуется лишь небольшой доворот на посадочный курс или на БПРМ после прохода дальней приводной радиостанции.

При заходе на посадку по планкам положения принцип управления другой, и именно по той причине, что информация от курсоглиссадной системы не зависит от направления полета самолета. Если самолет находится точно на посадочной прямой (рис. 7, а), курсовая планка положения будет находиться в центре прибора. Если же теперь продольная ось самолета отклонится от направления оси ВПП, но самолет еще будет находиться в пределах равносигнальной зоны, планка положения останется в центре (рис. 7, б). Она отклонится от центра только тогда, когда самолет сместится в сторону от равносигнальной зоны, то есть от посадочной прямой (рис. 7, в). Летчик, заметив отклонение планки положения, начнет доворачивать самолет в сторону планки, но, не имея информации о курсе полета, он не сможет определить, насколько нужно довернуть. Заметим, что на рис 7, в и 7, г показания курсовой планки одинаковые, хотя положения самолета по отношению к оси ВПП совершенно различные; действия летчика в этих точках должны быть разными. Обычно летчик доворачивает самолет до тех пор, пока планка не приблизится вновь к центру прибора, то есть до выхода самолета на посадочную прямую. Но, так как угол доворота сохранен, самолет начнет уходить в противоположную сторону (в данном случае вправо) и планка, пройдя центр, также отклонится в другую сторону. Летчик подобным же образом начнет доворачивать самолет влево. В результате этого получается заход змейкой с большими «перемахами».

Теперь очевидно, что при заходе на посадку по планкам положения необходимо использовать информацию о курсе или о курсовом угле радиостанции, чтобы представлять себе не только место самолета относительно равносигнальной зоны, но и направление его продольной оси, то есть направление полета (без учета боковой составляющей ветра). Можно утверждать, что выполнить успешный заход на посадку в сложных метеорологических условиях только по планкам положения без информации о курсе полета (или без помощи руководителя посадки РСП) практически невозможно. Использование показаний планки положения и информации о курсе самолета позволяет летчику ясно представлять положение самолета относительно ВПП и соответственно действовать рулями для устранения ошибки.

 

На рис. 8 показано соотношение показаний курсовой планки положения и стрелки КУР (в режиме радиокомпаса) для тех же положений самолета, которые показаны на рис. 7. На рис. 8, а стрелка КУР находится на нуле, а планка положения в центре, следовательно, самолет находится на посадочной прямой и движется в направлении ВПП. На рис. 8, б курсовая планка положения также находится в центре шкалы, но стрелка КУР отклонилась вправо, следовательно, ось самолета отклонилась от посадочной прямой и самолет будет выходить из равносигнальной зоны (напоминаем, что боковой ветер нами пока не учитывается).

На рис. 8, в планка положения и стрелка КУР отклонены вправо. Из этого следует, что самолет находится левее равносигнальной линии и его нос направлен влево от ДПРМ. При таком положении стрелки КУР и планки положения самолет будет продолжать удаляться от посадочной прямой или, во всяком случае, не будет к ней приближаться. На рис. 8, г курсовая планка положения находится все еще справа, а стрелка КУР перешла влево, следовательно, нос самолета теперь направлен вправо от ДПРМ и самолет будет приближаться к посадочной прямой.

Эти рассуждения справедливы и для таких самолетов, у которых на навигационном приборе нет стрелки КУР. а имеется отдельный указатель радиокомпаса.

Итак, можно сформулировать следующее правило: если стрелка КУР и планка поло­жения отклонены в разные стороны – самолет приближается к посадочной прямой, если они отклонены в одну и ту же сторону – самолет удаляется от нее.

Следует твердо усвоить, что, если летчик, управляя самолетом, изменяет его угловое положение, это сразу же вызывает изменение отклонения стрелки КУР (то есть летчик как бы непосредственно управляет ею), в то время как изменение положения курсовой планки есть только следствие изменения направлении вектора скорости самолета, и действия летчика на ее отклонении сказываются не сразу, а только в результате перемещения самолета относительно равносигнальной зоны.

Мы говорим здесь о стрелке КУР для пояснения различия в принципах индикации указанных систем. Аналогично ведут себя курсовая шкала прибора и стрелка заданного курса (ЗК) при работе ее в неавтоматическом режиме.

Все вышесказанное относится также к управлению по глиссаде, то есть к выдерживанию режима снижения. Глиссадная планка положения не дает информации о положении самолета по углу тангажа и не позволяет поэтому прогнозировать движение самолета в вертикальной плоскости. Пилотирование только по глиссадной планке положения приводит к большим колебаниям по тангажу, к «перемахам» по высоте. Чтобы представлять себе положение самолета по тангажу, необходимо контролировать вертикальную скорость снижения по вариометру или непосредственно угол тангажа по шкале авиагоризонта.

Пилотирование при заходе па посадку по планкам положения с использованием информации о направлении полета от курсовой системы или радиокомпаса и о тангаже самолета по вертикальной скорости, или по авиагоризонту создает возможность выполнения правильного захода, однако все же пилотирование при этом затруднено и заход получается с колебаниями по курсу и высоте. В практике полетов используется несколько другой метод пилотирования, который на первый взгляд может показаться шагом назад, но фактически существенно облегчает управление при заходе на посадку и повышает его точность.

Этот метод заключается в том, что заход на посадку осуществляется по пилотажным приборам, а планки положения курсоглиссадной системы используются для коррекции значений курса и угла тангажа (вертикальной скорости), выдерживаемых по этим приборам. Режим полета по направлению при этом выдерживается так же, как при заходе по системе ОСП – по стрелке КУР или стрелке заданного курса, а по высоте – по вариометру или шкале тангажа авиагоризонта. Коррекция курса и угла тангажа по планкам положения обеспечивает значительно более высокую точность захода, чем при заходе по системе ОСП.

Для примера рассмотрим пилотирование указанным способом с использованием стрелки КУР и вариометра.

После выхода из четвертого разворота стрелка КУР устанавливается доворотом самолета на нулевой индекс. Если курсовая планка положения при этом оказывается сравнительно далеко от центрального кружка прибора НПП (например, за второй точкой справа), берется курсовая поправка – стрелка КУР доворотом самолета вправо отклоняется влево на величину (по острому концу стрелки или ее обратному концу), несколько меньшую величины отклонения планки. Обычно даже при больших отклонениях планки положения достаточно отклонить стрелку КУР не более чем на 10-15° (если нет бокового ветра). Когда планка положения подходит к первой точке, самолет плавно доворачивается на ДПРС, и затем стрелка КУР удерживается на нуле с периодическим контролем положения самолета по курсовой планке. Если планка положения стала отклоняться, например, влево (то есть самолет уходит вправо от равносигнальной зоны), следует довернуть самолет влево до отклонения стрелки КУР в противоположную сторону настолько, чтобы ее обратный конец не заходил за планку положения (то есть ее отклонение должно быть меньше, чем отклонение планки), и затем выдерживать это новое положение стрелки КУР. При возвращении планки положения за первую точку к центральному кружку отклонение стрелки КУР следует соответственно уменьшить вплоть до нулевого, контролируя дальнейшее поведение планки положения.

Таким образом подбирается и затем выдерживается такое положение стрелки КУР, при котором не возникает стремления к уходу курсовой планки положения от центрального кружка к первой точке. При таком методе подбора КУР как бы автоматически учитывается поправка на ветер. При известной заранее боковой составляющей ветра следует за нуль прибора для стрелки КУР принять точку, отличающуюся от неподвижного индекса на угол сноса. На приборе типа ПНП-72 эта точка индицируется специальным индексом в том случае, если бортовая система обеспечивает автоматическое определение угла сноса. Тогда при полете самолета с введенной поправкой на снос точно по оси ВПП стрелка КУР будет против этой точки, но планка положения и при боковом ветре должна быть в центре. Для учета бокового ветра в полете следует запомнить, что для современных самолетов угол сноса в градусах численно равен примерно двум третям скорости боковой составляющей ветра в метрах в секунду,

Рекомендуется использовать для захода на посадку стрелку заданного курса (ЗК) прибора ПНП, установленную предварительно на посадочный курс (для чего необходимо переключить прибор на ручное управление стрелкой ЗК, отключив ее от автоматики). Методика ее использования такая же, как и методика использования стрелки КУР; но стрелка ЗК ведет себя устойчиво, не колеблется, как иногда колеблется стрелка КУР. Кроме того, ее можно использовать и после прохода БПРМ. При наличии бокового ветра стрелка ЗК может быть установлена на посадочный курс с учетом угла сноса (если не используется индекс угла сноса прибора ПНП-72). Если, например, самолет сносит вправо на 5°, должен быть установлен заданный курс на 5° меньше посадочного, то есть поправка берется в ту сторону, откуда дует ветер. В этом случае (если ветер постоянный в течение всего захода на посадку) стрелка ЗК при точном заходе будет находиться у нулевого индекса прибора. Понятно, что это упрощает пилотирование.

При пилотировании с использованием навигационно-пилотажного прибора типа ПНП-72 и автоматическом определении угла сноса удобно стрелку ЗК устанавливать на путевой угол, равный курсу посадки, и совмещать ее с индексом угла сноса.

Из описанного способа захода на посадку по планкам положения следует, что на посадочной прямой необходимо переключать указатель ПНП из режима «РСБН» в режим «АРК». Для летчика удобнее, если бы это происходило автоматически в момент включения режима <Посадка».

Когда указатель ПНП не переключен в режим «АРК», стрелка ЗК показывает направление на маяк РСБН, который устанавливается в стороне от ВПП, поэтому показания стрелки ЗК на посадочной прямой для точного захода не могут быть использованы.

При заходе на посадку описанным выше методом можно пользоваться и курсовой шкалой навигационного прибора, выдерживая посадочный курс с учетом угла сноса и внося поправки в выдерживаемый курс в зависимости от положения планки НПП. Однако это требует считывания фактических значений курса и поэтому менее удобно, чем использование стрелок ЗК и КУР.

На транспортных и пассажирских самолетах часто используются приборы с неподвижной шкалой курса и подвижной стрелкой текущего курса. Шкала такого прибора может быть с помощью кремальеры установлена на значение посадочного курса против неподвижного индекса; тогда пилотирование осуществляется по описанной выше методике с той лишь разницей, что стрелка текущего курса для введения поправки отклоняется в сторону отклонения планки, а не в противоположную сторону, как стрелки КУР и ЗК.

Как уже говорилось в предыдущем разделе, курсоглиссадная система обеспечивает высокую точность захода на посадку: даже незначительное отклонение самолета от оси ВПП, с которой совпадает равносигнальное направление курсового радиомаяка, приводит к появлению тока на выходе приемного устройства и планка положения отклоняется от центра, поэтому небольшие отклонения планки положения допустимы и не влияют на успешность захода. Точность захода, достаточная для метеоминимума I категории, обычно обеспечивается при устойчивом положении курсовой планки не только в центральном кружке, но и при небольшом отклонении от него, поэтому не обязательно добиваться точного выдерживания ее в центре. Однако необходимо вовремя замечать и устранять стремление к уходу планки положения от центрального кружка к первой точке. При этом не следует торопиться и резко реагировать на движение планки, тем более, что иногда бывают кратковременные случайные отклонения или колебания ее, не требующие корректирующих действий. Вообще не следует вводить чрезмерные поправки в курс полета при отклонении планки положения; как правило, бывает достаточно отклонить стрелку ЗК не более чем на 5-7°. Во всяком случае никогда не нужно допускать отклонения стрелки ЗК или КУР на величину, большую отклонения планки, то есть обратный конец стрелки не должен заходить за планку, а лучше, чтобы он немного не доходил до нее.

Введение поправок в отклонение стрелки ЗК или КУР и выдерживание ее нового положения необходимо осуществлять с помощью авиагоризонта прибора ПКП; то есть, если нужно отклонить стрелку, например ЗК, в какую-либо сторону, следует создать крен 5° в эту сторону (редко требуется больше) и сохранять его, пока стрелка не займет нужное положение; затем следует убрать крен и выдерживать новое направление полета сохранением нулевого крена. Этот метод обеспечивает наиболее устойчивое движение самолета по траектории. Укажем на допускаемую иногда ошибку, когда летчик, находясь на посадочной прямой, уделяет чрезмерное внимание курсовой планке положения. Если курсовая планка положения устойчиво удерживается в центре, это успокаивает летчика и он мало уделяет внимания наблюдению за креном по авиагоризонту и за положением стрелки ЗК или КУР. В результате может незаметно возникнуть небольшой крен, который вскоре вызовет уход самолета с курса; летчик заметит это, лишь когда курсовая планка положения начнет отклоняться от центрального кружка, то есть когда самолет уже отклонится от равносигнальной зоны.

Рассмотрим теперь управление по высоте, то есть по глиссаде. При заходе по системе РСБН самолет выходит к третьему или четвертому развороту большой коробочки на высоте 600-650 м. После четвертого разворота полет продолжается на этой высоте до входа в равносигнальную зону глиссадного радиомаяка. Глиссадная планка положения, находясь после четвертого разворота вверху, начинает перемещаться к центру прибора по мере приближения самолета к глиссаде. Планка подходит к центральному кружку на дальности до ВПП, примерно равной 12 км (при высоте полета 600 м). К моменту входа ее в центральный кружок необходимо с некоторым упреждением перевести самолет на снижение, установив известную заранее вертикальную скорость, например, 4 м/с. Если после некоторого времени снижения с этой вертикальной скоростью глиссадная планка положения начнет отклоняться вниз, нужно увеличить вертикальную скорость до 6 м/с. Если после этого глиссадная планка положения приблизится к центру и будет отклоняться вверх, следует уменьшить вертикальную скорость до 5 м/с и затем выдерживать это значение. Таким образом подбирается вертикальная скорость, обеспечивающая равномерное снижение по глиссаде.

Напомним, что значение вертикальной скорости для одного и того же угла наклона глиссады зависит от скорости полета по глиссаде и от встречной составляющей ветра (то есть от путевой скорости): чем меньше скорость полета или сильнее встречный ветер, тем меньше должна быть вертикальная скорость снижения, и наоборот. В самом деле, при сильном встречном ветре (или меньшей скорости полета) время полета самолета по глиссаде увеличивается, а высоту нужно потерять ту же самую, следовательно, вертикальная скорость должна быть меньше.

Описанный выше способ пилотирования при снижении по глиссаде все же не исключает некоторых колебаний и отклонений от прямолинейной траектории из-за нестабильности и запаздывания показаний вариометра. Как изменение направления оси самолета в горизонтальном направлении является следствием появления крена (при полете без скольжения), так и в вертикальной плоскости изменение вертикальной скорости является следствием изменения угла тангажа самолета (при постоянной скорости полета). По этой причине оптимальным, обеспечивающим наиболее устойчивое движение самолета по глиссаде, оказался метод выдерживания режима снижения по углу тангажа, определяемому с помощью шкалы авиагоризонта.

Этот метод заключается в том, что после создания первоначальной вертикальной скорости при входе в глиссаду запоминается положение центральной точки («носика») силуэта самолета авиагоризонта на шкале тангажа и затем по этой шкале осуществляется выдерживание режима снижения и корректировка его в зависимости от положения глиссадной планки. При отклонении планки вверх или вниз и необходимости изменить скорость снижения изменяется угол тангажа – центральная точка силуэта самолета смещается в нужную сторону на небольшую величину (обычно не более 1 мм) от запомненного положения на шкале тангажа авиагоризонта. Таким образом подбирается такое положение точки на шкале, при котором не возникает стремления к уходу глиссадной планки положения от центрального кружка навигационного прибора за первые точки.

В результате мы приходим к следующему, наиболее удобному и точному способу пилотирования на посадочной прямой при заходе на посадку по планкам положения.

Основное внимание уделяется авиагоризонту командно-пилотажного прибора КПП-1 (рис. 9), по которому выдерживается траектория полета без крена с сохранением угла тангажа. соответствующего подобранному режиму снижения по глиссаде. По планкам положения осуществляется контроль правильности движения самолета относительно радиоглиссады. При необходимости внести поправку по направлению изменяется положение стрелки ЗК (или КУР) созданием крена около 5° в нужную сторону. Когда необходимо внести поправку по глиссаде, изменяется положение силуэта самолета на шкале тангажа. Затем снова выдерживаются нулевой крен и новый угол тангажа. Кроме того, периодически контролируются скорость полета, вертикальная скорость снижения, высота полета и дальность до ВПП.

Необходимо помнить, что, хотя пилотирование по курсоглиссадной системе в режиме позиционного управления (по планкам положения) представляется сложнее, чем по системе ОСП, курсоглиссадная система и в этом режиме обеспечивает значительно более высокую точность захода и позволяет выполнять посадку при более сложных метеорологических условиях.

Способу захода на посадку по планкам положения, хотя он и не является основным, уделено так много внимания потому, что он более сложен в пилотировании, чем директорный и тем более автоматический, но его, возможно, придется применять в реальных сложных метеорологических условиях в случае отказа вычислителя директорного управления.

Еще раз подчеркнем, что заход на посадку позиционным способом может быть использован и при минимальном установленном для директорного управления метеоминимуме (тем более при дополнительной помощи руководителя посадки РСП). Однако для его применения необходима максимальная натренированность летчика. Поэтому основная тренировка летчиков (и тем более проверка техники пилотирования), на наш взгляд, должна производиться с использованием именно этого метода.