Зависимость угла сноса и путевой скорости от угла ветра.

 

Важнейшим элементом НТС является угол ветра, который равен разности навигационного направления ветра и фактического путевого угла. Один и тот же угол ветра может иметь место при различных направлениях векторов W и U, поскольку важно их взаимное положение, а не ориентация относительно меридиана.

 

Рассмотрим некоторые частные случаи конфигурации НТС.

1. Предположим, что курс К (γ), то есть направление вектора V, и навигационное направление ветра НВ (δн) совпадают. Тогда такое же направление ФПУ будет иметь и вектор путевой скорости W. Навигационный треугольник «вырождается», превращаясь в одну линию. Но соотношения между векторами остаются теми же (рис.5а). В этом случае УВ=0; УС=0; КУВ=0. При этом ФПУ=МК. Поскольку векторы V и U направлены по одной линии, их можно складывать просто алгебраически:

W = V + U.

Рис. 5. Частные случаи навигационного треугольника скоростей.

 

2. Пусть МК и НВ имеют противоположные направления, то есть различаются на 180° (рис. 5 б). В этом случае векторы также лежат на одной прямой, но направления W и V совпадают, а направление U им противоположно.

В этом случае УВ = 180°; КУВ =180°; УС =0; ФПУ = МК. Путевая скорость может быть рассчитана алгебраически, но уже как разность истинной скорости и скорости ветра.

W = V – U.

3. Направление ветра перпендикулярно направлению вектора путевой скорости. Ветер может дуть слева или справа, при этом УВ будет соответственно 90° (рис. 5 в) или 270°. Угол сноса при этом по модулю будет максимальным (УСмакс), но в первом случае положительным, во втором – отрицательным. Наибольшее по модулю значение sinУВ= ± 1 будет иметь место как раз при этих значениях УВ.

Максимальным называется угол сноса при углах ветра 90 и 270°. Его величина определятся по формуле

sin УС_макс= U / V

При современных скоростях полета величина угла сноса обыч­но не превышает 10—20°. Известно, что синусы малых углов мож­но принять равными самим углам, выраженным в радианах. 1 рад— 57°,3 или округленно 60°.

На основании этого можно записать, что

sinУС_макс=  или УС _макс = U / V · 60

Таким образом, при изменении УВ на 360° угол сноса сначала возрастает до максимального положительного значения, затем уменьшается до 0 (при встречном ветре), затем становится отрицательным и возрастает до −УСмак, а затем уменьшается по модулю до 0°. Значение УС изменяется приблизительно по синусоидальному закону (рис. 6 а).

Таким образом УС=0 при УВ=0° и 180°, а максимальное значение (положительное и отрицательное) принимает при УВ=90° или 270°.

Путевая скорость также изменяется примерно по синусоидальному закону. Точнее – по косинусоидальному, потому что максимальноеее значение (V+U) имеет место при УВ=0, а минимальное (V−U) при УВ=180°. Обратите внимание, что на графике W=V не при УВ=90° (или 270°), а при несколько меньшем (соответственно большем) УВ (рис. 6 б).

Рис. 6. Графики зависимости УС и W от угла ветра.

 

 

На рис. 7 изображен вектор путевой скорости W и четыре положения вектора ветра U. Угол между ними, отсчитываемый от W по часовой стрелке, это угол ветра. Из изложенного можно сделать вывод, что УС положителен (сносит вправо) при 0°<УВ<180° (ветер дует вправо), и наоборот, УС отрицателен (сносит влево) при 180°<УВ<360° (ветер дует влево).

Путевая скорость больше истинной (W>V) когда ветер дует вперед (270°<УВ<90°), и меньше истинной при 90°<УВ<270°.

Для летной практики важно хорошо представлять себе, при каких УВ снос положительный или отрицательный и когда путевая скорость больше или меньше истинной.

 

 

Рис. 7. Знак угла сноса и соотношение путевой и истинной скоростей.