12. Ogliczenia inżynieryjno-nawigacyjne, Lotnictwo, ppl, Nawigacja, Podrecznik nawigacji lotniczej - W.Wyrozumski

              "Podręcznik nawigacji lotniczej" - W. Wyrozumski

              Obliczenia inżynieryjno-nawigacyjne.

(str. 469 "Podręcznik nawigacji lotniczej" W. Wyrozumski.)

12.1 ZASIĘG, DŁUGOTRWAŁOŚĆ I PROMIEŃ LOTU (DZIAŁANIA) STATKU POWIETRZNEGO

Zasięgiem latu statku powietrznego nazywa się odległość mie­rzona względem powierzchni ziemi, jaką statek ten może prze­lecieć przy zużyciu określonej ilaści paliwa.

Długotrwałością lotu statku powietrznego nazywa się czas w któ­rym statek ten może się utrzymać w powietrzu przy zużyciu określonej ilości paliwa.

Zasięg, w tych samych warunkach lotu, będzie przy danym zapa­sie paliwa tym większy, im mniejsze jest zużycie paliwa na jed­nostkę odległości. Odpowiednio, jeżeli zużycie paliwa na jedno­stkę czasu jest mniejsze, długotrwałość lotu z danym zapasem paliwa zwiększa się.

Zadania związane z określaniem zasięgu i długotrwałości lotu statku powietrznego są bardzo różnorodne i złożone. Zarówno zasięg jak i długotrwałość lotu dla każdego konkretnego statku powietrznego zależą od wielu czynników, np. od masy statku w locie, posiadanego zapasu paliwa, reżymu lotu, pracy ze­społu napędowego itp. Oprócz tego na zasięg
i długotrwałość lotu wywierają wpływ czynniki eksploatacyjne (np. regulacja agregatów zespołu napędowego) oraz warunki atmosferyczne, w jakich jest wykonywany lot (wiatr, temperatura ,powietrza itp.).

W ocenie zasięgu i długotrwałości lotu statku powietrznego przy­jęto posługiwać się pojęciami zasięgu technicznego i długotrwa­łości technicznej lotu oraz zasięgu praktycznego i długotrwałości praktycznej lotu.

Zasięgiem technicznym lotu nazywa się odległość poziomą, jaką statek powietrzny przeleci w jednym kierunku w warunkach ciszy, zużywając cały posiadany zapas paliwa.

Długotrwałością techniczną lotu nazywa się czas lotu statku powietrznego w warunkach określonych dla zasięgu technicz­nego.

Zasięgiem praktycznym lotu nazywa się odległość poziomą, jaką statek powietrzny przeleci w jednym kierunku w warunkach ciszy zużywając tzw. rozporządzalny zapas paliwa, będący pew­ną częścią całego zapasu paliwa znajdującego się w zbiornikach statku.

Długotrwałością praktyczną latu nazywa się czas lotu statku powietrznego w warunkach określonych dla zasięgu praktycz­nego.

Całkowity zapas paliwa składa się z rozporządzalnego zapasu paliwa i z pewnej ilości paliwa, na którą składa się tzw. nawi­gacyjny zapas paliwa, przeznaczony na nieprzewidziane zmiany nawigacyjnej sytuacji lotu (np. nieprzewidzianą przed lotem konieczność omijania niebezpiecznych zjawisk meteorologicznych. wzrost prędkości wiatru czołowego, wznawianie orientacji geo­graficznej, konieczność lądowania na lotni ku zapasowym itp.), zużycie paliwa na manewry statku w rejonie lotniska startu i lądowania, zużycie paliwa w czasie pracy zespołu napędowego na ziemi (rozruch, próba, kołowanie) i pozostałość niezużywal­nego paliwa w zbiornikach (tzw. paliwo martwe).

Nawigacyjny zapas paliwa może być określony w przybliżeniu na podstawie danych wynikających z praktyki lotniczej, aktual­nych (lub prognostycznych) warunków meteorologicznych wyko­nania lotu, dokładności stosowanych metod nawigowania, odpo­wiednich przepisów oraz instrukcji obliczania zasięgu i długo­trwałości lotu lub instrukcji użytkowania danego typu statku powietrznego w locie.

Należy podkreślić, że sposób obliczania zasięgu lotu statku po­wietrznego jest taki sam, niezależnie od tego, czy oblicza się zasięg techniczny, czy zasięg praktyczny; wynik obliczeń jest różny, ponieważ brany pod uwagę w obliczeniach zapas paliwa jest w obydwu wymienionych przypadkach różny.

Całkowity zasięg lotu, tj. droga, jaką przelatuje statek powietrz­ny w ciszy - Lu=0, od miejsca startu do miejsca lądowania, skła­da się z sumy odległości, przebywanych na trzech następujących etapach lotu:

- odległości poziomej, podczas wznoszenia na wysokość, na ja­kiej rozpoczyna się właściwie lot na zasięg - Lwzn,

- odległości poziomej, jaką przebywa statek w locie poziomym, na tzw. „reżymie" przelotowym - Llp,

- odległości poziomej, podczas zniżania - Lzn.

W ten sposób całkowity zasięg lotu statku powietrznego w ciszy może być przedstawiony w postaci następującej sumy:

Lu=0= Lwzn + Llp + Lzn,

lub

Lu=0=Vr śr + twzn + Vr lp * tlp + Vr śr * tzn

Z trzech składników wzoru składnik Llp jest znacznie większy od dwu pozostałych. W przypadku statków powietrznych dale­kiego zasięgu ta część odległości stanowi 90-95% całkowitego zasięgu lotu.

W lotnictwie wojskowym rozróżnia się również tzw. zasięg tak­tyczny. Zasięgiem taktycznym lotu nazywa się odległość pozio­mą, którą statek powietrzny przeleci w warunkach określonych dla z zasięgu praktycznego, przy odjęciu od całkowitego zapasu pa­liwa dodatkowego zużycia paliwa przewidzianego do wykonania postawionego zadania.

Zasięg taktyczny może być znacznie mniejszy od zasięgu prak­tycznego, ponieważ w jego obliczaniu bierze się dodatkowo pod uwagę zużycie paliwa na przewidywane dodatkowe manewry statku powietrznego, związane np. ze zbiórką grupy, lotem w ugrupowaniu (szyku), rozpuszczeniem grupy przed lądowa­niem, wykonaniem zadania (np. walki powietrznej, dyżurowania w powietrzu, bombardowania, desantowania itp.). Nawigacyjny zapas. paliwa przyjmuje się w tych przypadkach, zgodnie z od­powiednimi przepisami, w granicach 5-20°/o zapasu paliwa, prze­widzianego ,na wznoszenie, lot ,poziomy i zniżanie statku powietrznego.

Rozporządzalny zapas paliwa w przypadku zasięgu taktycznego zwany jest również operacyjnym zapasem paliwa Qoper.

Zasięgi techniczne są podawane zazwyczaj w instrukcji oblicza­nia zasięgu i długotrwałości lotu lub instrukcji użytkowania w locie danego typu statku powietrznego.

Zasięgi praktyczne i taktyczne oblicza się na podstawie warun­ków wykonania lotu (zadania) oraz godzinowych i kilometrowych norm zużycia paliwa, za pomocą wspomnianych instrukcji bądź specjalnie wykonanych dla każdego typu statku powietrznego tablic i wykresów znacznie ułatwiających te obliczenia.

Promieniem działania statku powietrznego R nazywa się odleg­łość, na jaką statek może się oddalić od lotniska startu i po­wrócić na nie, bez uzupełnienia zapasu paliwa.

Największe znaczenie praktyczne ma obliczanie maksymalnego promienia działania. .

Analogicznie do zasięgów lotu, rozróżnia się techniczny, prak­tyczny i taktyczny promień działania.

Wartości liczbowe wymienionych promieni działania w ciszy równają się połowie odpowiednich zasięgów lotu.

Taktycznym promieniem działania nazywa się maksymalną od­ległość, na jaką statek powietrzny (grupa) może się oddalić od lotniska startu w kierunku obiektu wykonania zadania (celu) i powrócić na to gamo lub zapasowe lotnisko w warunkach, okre­ślonych dla maksymalnego zasięgu taktycznego.

W dotychczasowych rozważaniach dotyczących zasięgu i promie­nia działania nie brano pod uwagę wpływu wiatru. W realnych warunkach lotu po trasie może występować wiatr tylny, czoło­wy, boczny, tylno-boczny i czołowo-boczny. W tych warunkach zasięg i promień będą się różniły od zasięgu i promienia działa­nia obliczanych dla ciszy.

Do obliczenia zasięgu Lotu z uwzględnieniem wpływu wiatru po­trzebna jest znajomość kilometrowego zużycia paliwa, tj. zuży­cia paliwa na jeden kilometr drogi mierzonej względem po­wierzchni ziemi.

Zużycie paliwa na jeden kilometr drogi mierzonej względem powierzchni ziemi można obliczyć za pomocą wzorów.

gdzie: Ckz - kilometrowe zużycie paliwa mierzone względem powierzchni ziemi,

Ck - kilometrowe zużycie paliwa mierzone względem ośrodka powietrznego,

Ch - godzinowe zużycie paliwa,

UE - prędkość wiatru ekwiwalentnego.

W szczególnym przypadku, kiedy lot odbywa się w łożu wiatru (U=UE), obliczenie zasięgu oraz promienia lotu nie różni się w zasadzie od obliczenia dla warunku ciszy. W danym przy­padku trzeba tylko zamiast Vr uwzględnić w obliczeniach W== Vr ± U. Przy wietrze tylnym na całej trasie zasięg lotu wzglę­dem powierzchni ziemi będzie większy niż odpowiedni zasięg obliczony dla warunków ciszy, przy czołowym - mniejszy.

Praktyczne znaczenie ma obliczanie promienia lotu (działania) przy dowolnych kierunkach wiatru względem kierunku lotu. Obliczenie takie można wykonać za pomocą wzoru.

gdzie: Ru - promień lotu (działania) z uwzględnieniem wpły­wu wiatru, w km,

Ru=0 - promień lotu (działania) w ciszy, w km; zamiast ­Ru=0 można podstawić do wzoru odpowiedni Lu=0/2.

Z wzoru wynika, że promień lotu (działania) przy wietrze:

- równa się promieniowi lotu (działania) w ciszy, jeżeli UE=0, tzn. gdy lot jest wykonywany w spokojnej atmosferze lub gdy wiatr jest w przybliżeniu prostopadły do linii drogi,

- jest zawsze mniejszy niż w ciszy, ponieważ prędkość UE wy­stępuje we wzorze w kwadracie; analogiczny wniosek jest rów­nież słuszny jeżeli statek powietrzny leci w jednym kierunku i na jednej połowie drogi wiatr wieje w jednym kierunku, a na drugiej - z tą samą prędkością, lecz w kierunku przeciwnym. Promień lotu (działania) z uwzględnieniem wpływu wiatru moc­na również obliczyć według następującego wzoru.

gdzie:

W1 - prędkość podróżna lotu od lotniska startu, w km/h,

W2 - prędkość podróżna lotu powrotnego, w km/h,

trozporz - wyrażony w jednostkach czasu rozporządzalny zapas paliwa; w przypadku taktycznego promie­nia działania czas ten jest nazywany również operacyjnym zapasem paliwa w czasie.

(str. 474 "Podręcznik nawigacji lotniczej" W. Wyrozumski.)

                            Strona 3 z 1