Опорний меридіан та ортодромічний курс
Опорний меридіан та ортодромічний курс. Перетворення курсів - розділ Освіта, Системи координат, що застосовуються в навігації сферична, полярна, ортодромічна Вісь Гіроскопа На Початку Польоту Може бути виставлена по абсолютно будь-якому.
Вісь гіроскопа на початку польоту може бути виставлена по абсолютно будь-якому напрямку. Пілоти звикли, що курс 0 ° - це на північ, 90 ° - на схід і т.д. Тому, щоб чисельні значення гіроскопічного курсу хоча б приблизно відповідали сторонам світу, склалася практика вибирати не довільний напрямок початку відліку, а такий, щоб він збігався з північним напрямком істинного або магнітного меридіана якоїсь точки на маршруті – аеродрому. вильоту або посадки, ППМ і т.д. Такий напрямок, обраний для початку відліку курсу (а значить і дорожніх кутів, пеленгів тощо) називаютьпівнічним напрямом опорного меридіана,а виміряний від нього курс отримав назвуортодромічного курсу (grid heading).
Таким чином,північний напрямок опорного меридіана - це в принципі довільний напрямок, обраний пілотом як початок відліку курсу, і який зберігає вісь ідеального гіроскопа.Якщо виставити вісь гіроскопа в цьому напрямку, то ортодромічний курс і гіроскопічний курс одне і теж. А якщо гіроскоп ще не виставлений або з якихось причин уникнув заданого напрямку, то на шкалі компаса одне значення (гіроскопічний курс, тобто курс, відрахований від осі гіроскопа), а насправді по відношенню до обраного напрямку 5> опорного меридіана поздовжня вісь ВС спрямована під іншим кутом (ортодромічний курс). Так само і з годинником. Час, який Вибажаєтевикористовувати(наприклад, московське) відповідає ортодромічному курсу. А час, якийпоказуєВаш годинник (він ще може бути не виставлений або просто неточний) – відповідає гіроскопічному курсу.
Таким чином, фізичний напрямок опорного меридіана – це напрямок осі гіроскопа, який виставлений за вибраним напрямком.
Але на практиці опорним меридіаном називають іземниймеридіан, з яким цей напрямок збігається. Наприклад, якщо вісь гіроскопа на початку польоту виставлена у напрямку магнітного меридіана аеродрому Пулково, то кажуть, що опорним меридіаном є магнітний меридіан Пулково. І в польоті в районі Новосибірська вважають, що гірополукомпас вимірює курс від пулковського магнітного меридіана.
Слід усвідомлювати умовність таких виразів. Зрозуміло, сам гіроскоп знати не знає, де це Пулкове, і не може виміряти від нього курс. Він просто поводиться так, як належить за законами фізики. Даний вираз просто означає, що якщо разом з гіроскопом літак переміститься по ортодромії (саме по ортодромії!) в Пулково, то напрям цієї осі збігається з магнітним меридіаном цього аеродрому.
Чи може вісь гіроскопа бути виставлена одночасно за двома чи трьома опорними меридіанами? Звичайно. Адже під опорним меридіаном Землі розуміється справжній чи магнітний меридіан якоїсь точки на маршруті, з яким збігається вісь гіроскопа, якщо переміститься у цю точку. Припустимо, гіроскоп виставлений по справжньому меридіану Пулково. Але в польоті змінюються напрямки справжніх меридіанів через кут їх сходження та магнітних меридіанів через зміну магнітного відмінювання. Цілком може виявитися, що в якійсь точці маршруту вісь гіроскопа збіглася з магнітним меридіаном. Тоді його також можна вважати опорним (рис. 5.26).
Мал. 5.26. Опорні меридіани
Перетворення курсів. Розглянемо перетворення курсів на прикладі.
Припустимо, що на аеродромі вильоту вісь гіроскопа була виставлена помагнітному меридіану аеродромуз координатами
λ0 = 78 ° с.д. φ0=52° пн.ш.Магнітне відмінювання на аеродромі вильотуΔM0=−4° .
На даний момент ВС знаходиться в точці з координатами місця літака
λ=86° с.д. φ=48° пн.шМагнітне відмінювання в точці знаходження ВСΔM= −1° .
Магнітний курс в даний момент γм = 137°. Потрібно визначити ортодромічний курс γ0, тобто курс щодо опорного меридіана.
Відповідно до правила обліку поправок для отримання ортодромічного курсу до магнітного курсу потрібно додати (перехід у бік «справжніх» величин) магнітне відмінювання та азимутальну поправку:
Магнітне відмінювання вже відоме (ΔM=−1°), а азимутальну поправку потрібно розрахувати. Оскільки опорний меридіан магнітний використовуємо формулу (5.3):
У наведеному розрахунку 50°- це середнє значення двох широт (48°і 52°). Насправді при його визначенні немає необхідності розраховувати це значення точно (враховувати частки градуса), оскільки відрахувати курс з компаса можна у разі з точністю до градуса. З цієї ж причини кут сходження меридіанів у цій формулі, більш точне значення якого (-6,13°), округлений до цілого значення градусів (-6°).
Зауважимо, що величина (-3°), яка була додана до магнітного курсу для отримання ортодромічного, це і є умовне магнітне відмінювання.
Таким чином, користуючись правилом обліку поправок та формулами (5.2, 5.3) для розрахунку азимутальної поправки, можна виконати будь-які перетвореннякурсів, а також пеленгів, колійних кутів та будь-яких напрямків.
Мнемонічна схема перетворення курсів.
Така схема (рис. 5.31) дозволяє «перейти» від меридіана однієї точки (істинного чи магнітного) до меридіана інший (теж істинного чи магнітного).
Дві вертикальні лінії (див. рис. 5.31) умовно зображують меридіани, від одного курс курс відомий, а від іншого потрібно дізнатися. На кожному з них гуртки з літерами І та М, що означає істинний та магнітний. На кожному з меридіанів істинний та магнітний курси відрізняються на магнітне відмінюванняΔМ, на кожному з меридіанів воно своє.
Мал. 5.31. Мнемонічна схема перетворення напрямів
Верхні кружки з написами І з'єднані похилою лінією, на якій надписано δсх (кут сходження меридіанів по абсолютній величині). Ця похила лінія йде вгору, якщо дивитися зліва направо (із заходу на схід). Тобто гуртки на правому меридіані вищі, ніж на лівому.
Перед використанням мнемонічної схеми доцільно спочатку розрахувати кут сходження меридіанів по модулю , тобто, не звертаючи уваги на його знак. Знак буде враховано автоматично при використанні схеми.
Для визначення модуля кута сходження меридіанів потрібно просто подивитися, на скільки градусів різняться довготи двох меридіанів і помножити це число на синус середньої широти. Цей розрахунок зручно виконати на НЛ-10, причому, зазвичай, висока точність розрахунку не потрібна, якщо курс достатньо розрахувати з точністю до градуса.
Завжди від одного із меридіанів курс відомий, а від іншого його потрібно впізнати. Спочатку необхідно визначити, яка з двох вертикальних ліній на схемі зображатиме той і інший меридіан. Зробити це неважко, знаючи довготи меридіанів,якщо згадати, що довгота зростає на схід (на малюнку – праворуч).
Той курс, який заданий, може відраховуватись від істинного або магнітного меридіана. Відповідно до цього "рух" за схемою починається з гуртка І або М на тому з двох меридіанів, від якого відомий курс.
Закінчити «рух» потрібно на меридіані другої точки, на гуртку І або М, залежно від того, який саме курс потрібно визначити.
Сенс застосування цієї схеми дуже простий. Переміщаючись по ній від вихідного гуртка до кінцевого, потрібно додавати (віднімати) всі поправки (зі своїм знаком), які зустрінуться на шляху. Причому, під час руху вгору – додавати, а під час руху вниз – віднімати.
Розглянемо застосування цієї схеми на тому ж прикладі, для якого розрахунок було проведено за формулами.
Нагадаємо, вихідні дані.
Опорний меридіан – магнітний, λ0=78° сх.д., φ0=52° пн.ш.Магнітне відмінювання на опорному меридіаніΔM0=−4°.
На даний момент ВС знаходиться в точці з координатамиλ=86° с.д., φ=48° пн.ш, магнітне відмінювання в точці знаходження ВСΔM= −1°.
Магнітний курс в даний момент γм = 137°.
Потрібно визначити ортодромічний курс.
Різниця довгот двох меридіанів (86-78)=8 (вважаємо за модулем, не звертаючи уваги на знак). Помноживши на синус середньої широти 50 °, отримаємо з точністю до градуса 6 ° (модуль кута сходження меридіанів).
Довгота місця літака більша (на схід), ніж довгота опорного меридіана, отже, на схемі меридіан літака справа, а опорний зліва.
За умовою завдання відомиймагнітнийкурс, отже розрахунок почнемо з гуртка М на правому меридіані схеми (адже магнітний курс вимірюється від меридіана місця літака, який у даному випадку на схемі справа).
Знайти потрібен ортодромічний курс, тобто курс від опорного меридіана (на схемі він ліворуч), причому опорний меридіан є за умовою завдання магнітним. Отже, перейти за схемою потрібно до кружечка М на лівому меридіані.
Починаючи від заданого курсу (137º) переміщуємось на правому меридіані вгору, отже, потрібно додати магнітне відмінювання, яке має місце на даному меридіані (−1):
Далі, від правого гуртка І переходимо до лівого гуртка І. Оскільки рух йде вниз, віднімаємо відповідну поправку (6 ):
І, нарешті, вже на лівому (у даному випадку, опорному) меридіані потрібно спуститися вниз до кружка М, отже, відняти магнітне відмінювання на цьому опорному меридіані:
Це буде ортодромічний курс від опорного меридіана.
Зрозуміло, відповідь збіглася з тим, який було отримано за формулами.
Звичайно, при вирішенні інших завдань такого типу може знадобитися переходити не від правого меридіана до лівого, а навпаки. Або починати та закінчувати перехід від інших гуртків на схемі.
При використанні даної схеми важливо правильно розуміти, що розв'язання задачі залежить не від того, куди летить літак, тобто рухається він на схід або на захід. Відіграє роль тільки те, від якого меридіана до якого здійснюється перехід від більш східного до більш західного або навпаки. Куди рухається НД неважливо, може, воно просто стоїть на стоянці.
Справді, у наведеному прикладі був магнітний курс 137° (літак летить на південний схід), і за перерахунку в ортодромічний він зменшився на 3° і дорівнював 134°. Але якби спочатку магнітний курс за умови завдання був, наприклад, 270° (ПС летить на захід), він теж при перерахунку зменшився б на 3° і ортодромічний курс становив би 267°: адже вихідний ікінцевий меридіани ті самі. А куди спрямована поздовжня вісь літака не має значення.
Якщо цю схему подумки тримати перед очима і правильно застосовувати, то після тренування можна швидко і безпомилково вирішувати такі завдання без запам'ятовування формул.