Самолетовождение (стр. 3 )

Склейку листов следует вести в таком порядке. Сначала накладывают верхний лист обратной стороной на нижний. Затем смазы­вают склеиваемые края обоих листов тонким слоем клея, после че­го верхний лист переворачивают и аккуратно накладывают на се­верное поле нижнего листа, точно совмещая при этом меридианы и линейные ориентиры, переходящие с одного листа на другой. Добившись совпадения меридианов и линейных ориентиров, распо­ложенных на склеиваемых листах, прижимают наклеиваемый лист и несколько, раз проводят по месту склейки чистым обрезком бу­маги. При склеивании листов карты рекомендуется сначала склеи­вать листы колонок, а затем колонки склеивать между собой. После склейки листов и прокладки маршрута на карте ее скла­дывают так, чтобы было удобно пользоваться. Для этого намеча­ют нужную полосу карты. Лишние края подгибаются. Полученная полоса карты складывается в «гармошку». Переворачивая звенья «гармошки», как страницы книги, можно быстро, не прибегая к полному разворачиванию карты, найти тот район, который нужен для обзора.

14. Работа с картой

Определение координат пункта по карте. В практике самолето­вождения приходится производить некоторые расчеты по географи­ческим координатам пунктов или устанавливать эти координаты на различных навигационных приборах.

Для определения координат пункта по карте необходимо:

1) провести через заданный пункт отрезки прямых, параллель­ных ближайшей параллели и ближайшему меридиану;

2) в точках пересечения проведенных линий с рамкой карты от­считать широту и долготу данного пункта.

Обычно прямые через весь лист карты не проводят, а лишь отмечают карандашом точки их пересечения с рамкой карты. Чтобы не прибегать к разворачиванию карты и упростить рабо­ту, используют оцифровку параллелей и меридианов и их разбивку на минуты дуги, выполненную внутри листа карты. Если на карте параллели изображены дугами, то для определе­ния широты пункта необходимо измерить масштабной линейкой или циркулем расстояние от ближайшей параллели до заданного пункта. Затем перенести полученное расстояние по параллели к боковой рамке карты и в конце отложенного отрезка отсчитать широту пункта.

Нахождение пункта на карте по известным координатам. Что­бы найти на карте точки расположения наземных радиотехниче­ских средств и заданные пункты по известным координатам, необ­ходимо:

1) найти на рамке карты или на самой карте деления, соответ­ствующие заданной широте и долготе места;

2) провести через эти деления параллель и меридиан места. Точка пересечения проложенных линий укажет искомый пункт.

Измерение расстояний на карте. На современных полетных картах искажения длин настолько незначительны, что не имеют практического значения при большинстве навигационных расче­тов. Поэтому при измерении расстояний на карте пользуются толь­ко главным масштабом.

Расстояния на карте измеряются при помощи масштабной ли­нейки, на которой нанесены шкалы, соответствующие нескольким масштабам карт. Чтобы измерить расстояния на карте между дву­мя пунктами, необходимо наложить масштабную линейку так, что­бы нуль шкалы расположился в центре одного из пунктов, а про­тив центра другого пункта произвести отсчет расстояния.

В тех случаях, когда на линейке нет шкалы, соответствующей масштабу данной карты, расстояние между пунктами определяют следующим образом. С по­мощью линейки измеряют рас­стояние на карте между пунк­тами в сантиметрах, а затем, зная масштаб данной карты, подсчитывают в уме, чему равно это расстояние на мест­ности в километрах.

В полете не всегда имеет­ся время и возможность поль­зоваться масштабной линей­кой, поэтому летный состав должен уметь глазомерно оп­ределять расстояния на карте. Для этого необходимо запом­нить длину отрезков в 1, 5 и 10 см и уметь на глаз оценить отрезок прямой любой другой длины. Расстояния определя­ются с учетом масштаба дан­ной карты. За единицу глазо­мерного измерения расстояния можно брать также длину од­ного градуса меридиана, рав­ную 111 км. Чтобы облегчить определение расстояний на карте на глаз, рекомендуется запомнить, какой длине в сантимет­рах соответствует ширина ладони, раствор большого и указатель­ного пальцев и т. д.

Хороший глазомер не только облегчает и ускоряет определение расстояний на карте, но и помогает избежать грубые ошибки при инструментальном измерении. Штурманский глазомер должен раз­виваться систематическими тренировками с проверкой результатов инструментальным способом.

Измерение направлений на карте. В самолетовождении приня­то измерять направления полета на карте относительно северного направления истинного меридиана. Заданное направление полета определяется заданным истинным путевым углом (ЗИПУ). Истин­ные путевые углы на карте измеряются с помощью транспортира, который представляет собой треугольник из прозрачного целлуло­ида с двумя шкалами.

Для измерения ЗИПУ на карте необходимо:

1) соединить прямой линией заданные пункты;

2) направить прямой угол транспортира в сторону полета;

3) наложить центр транспортира на середину линии пути так, чтобы линия транспортира 0—180° была параллельной ближайше­му меридиану карты (рис.;

4) отсчитать ЗИПУ против пересечения линии заданного пути со шкалой транспортира.

Если прямой угол транспортира направлен к востоку, то отсчет путевого угла производится по внешней шкале (0—180°), а если к западу, то по внутренней шкале (180—360°).

Заданным истинным путевым углом называется угол, заключен­ный между северным направлением истинного меридиана и на­правлением линии заданного пути (ЛЗП). Отсчитывается от север­ного направления истинного меридиана до ЛЗП по часовой стрелке от 0 до 360°.

Путевые углы измеряются по среднему меридиану, потому что на полетных картах меридианы непараллельны друг другу. При пересечении линией пути трех-четырех меридианов путевые углы у каждого из этих меридианов получаются разные, причем разность в углах, измеренных у крайних меридианов, достигает 2—3°. Из­меренный по среднему меридиану путевой угол является локсодромическим путевым углом.

Чтобы не допустить ошибки при измерении путевых углов, сле­дует запомнить основные направления (рис.

В летной практике необходимо уметь быстро и точно опреде­лять направления на карте не только с помощью транспортира, но и на глаз. Для этого нужно правильно представлять себе основ­ные направления, а также уметь откладывать глазомерно углы ве­личиной в 5 и 10°.

НАВИГАЦИОННЫЕ

Раздел II ЭЛЕМЕНТЫ ПОЛЕТА

И ИХ РАСЧЕТ

Глава 3

КУРСЫ САМОЛЕТА ДЕВИАЦИЯ МАГНИТНЫХ КОМПАСОВ

1. Земной магнетизм

Для определения и выдерживания курса самолета наиболее ши­рокое применение находят магнитные компасы, принцип действия которых основан на использовании магнитного поля Земли.

Земля представляет собой большой естественный магнит, вокруг которого существует магнитное поле. Магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими и располагаются не на поверхности Земли, а на некоторой глубине. Условно принимают, что северный магнитный полюс, расположенный в северной части Канады, обла­дает южным магнетизмом, т. е. притягивает северный конец маг­нитной стрелки, а южный магнитный полюс, расположенный в Ан­тарктиде, обладает северным магнетизмом, т. е. притягивает к себе южный конец магнитной стрелки (рис. 3.1).

Магнитные силовые линии выходят из южного магнитного по­люса и входят в северный. Свободно подвешенная магнитная стрел­ка устанавливается вдоль магнитных силовых линий.

Элементами земного магнетизма являются: напряженность, на­клонение и склонение.

В любой точке Земли напряженность магнитного поля Т можно разложить на горизонтальную Н и вертикальную Z составляющие. Последние определяются по формулам:

Н = ТcosΘ; Z = ТsinΘ.

Напряженность Т на магнитном экваторе наименьшая, а на магнитных полюсах наибольшая. Вертикальная составляющая Z равна 0 на магнитном экваторе и максимальной величине на магнитных полюсах.

Горизонтальная составляющая Н является той силой, которая устанавливает магнитную стрелку в направлении магнитных сило­вых линий. На магнитном экваторе эта сила наибольшая, а на магнитных полюсах она равна нулю. Поэтому в полярных районах магнитные компасы работают неустойчиво, что ограничивает, а порой и исключает их применение.

Магнитным наклонением Θ называется угол, на кото­рый магнитная стрелка наклоняется относительно плоскости гори­зонта. На магнитном экваторе наклонение равно 0, а на магнит­ных полюсах 90°. Для устранения наклона магнитной стрелки в авиационных компасах в Северном полушарий утяжеляют южный конец стрелки, а в Южном — северный или смещают точку подвес­ки магнитной стрелки.

Магнитное склонение. Вследствие того, что магнитные полюсы Земли не совпадают с географическими, магнитная стрел­ка устанавливается не по истинному, а по магнитному меридиану (рис. 3.2).

Магнитным меридианом называется линия, вдоль ко­торой устанавливается свободно подвешенная магнитная стрелка под действием земного магнетизма. Угол, заключенный между се­верным направлением истинного (географического) меридиана и северным направлением магнитного меридиана, называется маг­нитным склонением Δм. Они измеряется от 0 до±180° и от­считывается от истинного меридиана к магнитному к востоку (впра­во) со знаком плюс, к западу (влево) со знаком минус. Магнит­ное склонение для различных пунктов Земли неодинаковое по вели­чине и знаку; оно всегда определяется и учитывается экипажем самолета при подготовке и выполнении полета.

Карта магнитных склонений. Распределение элементов магнит­ного поля Земли принято представлять в виде магнитных карт: горизонтальной и вертикальной составляющих магнитного поля Земли, а также карт магнитного склонения. На мировой карте магнитных склонений указаны величина и знак склонения. Кривые линии, соединяющие точки на земной поверхности с одинаковым магнитным склонением, называются изогонами. Изогоны на­носятся также на полетные и бортовые карты.

Все элементы земного магнетизма изменяются с течением вре­мени. Магнитное склонение имеет вековые, годовые, суточные и эпизодические

изменения. Суточные и годовые изменения достига­ют в среднем 4—10', вековые 6—15°. Карта магнитного склонения составляется с учетом годовых изменений относительно среднего значения определенного отрезка времени в пять-шесть лет, назы­ваемого эпохой магнитной карты. Это избавляет от необходимо­сти каждый раз учитывать годовые изменения магнитного склоне­ния.

Эпизодические или внезапные изменения магнитного склонения носят временный характер с продолжительностью от нескольких часов до нескольких суток. Эти явления называют магнитными бурями. Они вызываются солнечной активностью и чаще наблю­даются в полярных районах.

Кроме изогон, на полетных и бортовых картах указываются магнитные аномалии — районы с резкими и значительными изменениями всех элементов земного магнетизма.

Наличие магнитных аномалий связано с залежами магнитных руд в недрах Земли. Наиболее мощными аномалиями являются Курская, Криворожская, Магнитогорская, Сарбайская и др. В рай­онах аномалий есть точки, где магнитное склонение доходит до ±180°. Аномалия влияет на работу магнитного компаса до высоты 1500—2000 м, а в районе Курской магнитной аномалии отмеча­ются случаи ее воздействия на компас на высотах более 2000 м.

2. Девиация компаса и вариация

Компасным меридианом называется линия, вдоль кото­рой устанавливается магнитная стрелка компаса, находящегося на самолете (рис.Компасный и магнитный меридианы не совпа­дают.

Девиацией компаса Δк называется угол, заключенный между северными направлениями магнитного и компасного мери­дианов. Она отсчитывается от магнитного меридиана к компасному к востоку (вправо) со знаком плюс, к западу (влево) со знаком минус.

Девиация компаса вы­зывается действием на стрелку компаса магнит­ного поля самолета, созда­ваемого стальными и же­лезными деталями самоле­та, и электромагнитного поля, возникающего при ра­боте электро - и радиообо­рудования воздушного суд­на. Девиация компаса яв­ляется переменной величиной для каждого курса самолета и компаса.

В полете она определяется по графику девиа­ции, помещенному в кабине самолета и составленному при ее спи­сывании.

Вариацией Δ называется угол, заключенный между север­ными направлениями истинного и компасного меридианов. Отсчи­тывается она от истинного меридиана к компасному к востоку (вправо) со знаком плюс и к западу (влево) со знаком минус. Ва­риация равна алгебраической сумме магнитного склонения и де­виации компаса

Δ=(±Δм) + (±Δк).

3. Курсы самолета

Курсом самолета называется угол, заключенный между се­верным направлением меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета. Курс отсчитывается в горизонтальной плоскости от северного направления меридиана до продольной оси самолета по ходу часовой стрелки от 0 до 360° (рис.Он показывает, куда направлена продольная ось самолета отно­сительно меридиана.

Курс самолета может быть истинным, магнитным и компасным в зависимости от меридиана, от которого он отсчитывается.

Истинным курсом ИК называется угол, заключенный между северным направлением истинного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета.

Магнитным курсом МК называется угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана, проходяще­го через самолет, и продольной осью самолета.

Компасным курсом КК называется угол, заключенный ме­жду северным направлением ком­пасного меридиана, проходящего через самолет, и продольной осью самолета.

Курс самолета определяется и выдерживается с помощью маг­нитного или астрономического ком­паса.

Перевод курсов. Магнитный компас позволяет определять на­правления от компасного и магнит­ного меридианов. На карте напра­вления определяются от истинного меридиана. Поэтому при выполне­нии различных навигационных рас­четов приходится переходить от од­ного курса к другому.

Перевод курсов можно осуществлять аналитически (по приве­денным ниже формулам) и графически.

МК = КК + (± Δк); КК = МК - (+ Δк);

ИК = МК+(±Δм); МК=ИК-(±Δм);

ИК = КК + (± Δк) + (± Δм); КК = ИК - (± Δм) - (± Δк);

ИК = КК+(±Δм); КК=ИК-(±Δк).

При переводе курсов необходимо руководствоваться следую­щими правилами:

1) если определяется магнитный или истинный курс по компас­ному, то девиация, магнитное склонение и вариация учитываются со своим знаком, т. е. алгебраически прибавляются;

2) если определяется магнитный или компасный курс по истин­ному, то магнитное склонение, девиация компаса и вариация учи­тываются с обратным знаком, т. е. алгебраически вычитаются, (рис. 3.5).

Для графического перевода курсов необходимо на листе бума­ги провести северное направление меридиана того курса, который дан по условию задачи, затем от него отложить направление про­дольной оси самолета (значение данного курса). После этого про­водятся остальные меридианы с учетом знака девиации и магнит­ного склонения. Значение искомых курсов определяется по схеме.

Пример. КК=240°; Δк = — 5°; Δм = +10°, (рис. 3.6). Определить МК, ИК и вариацию.

Решение.

МК =КК + (± Δ к) = 240° + (— 5°) = 235°;

ИК - МК + (± Δм) = 235° + (+ 10°) = 245°;

Δ = (± Δк) + (± Δм) =(— 5°) + (+ 10°) =+5°.

4. Путевые углы и способы их определения

Заданный путевой угол мо­жет быть истинным и магнит­ным в зависимости от меридиа­на, от которого он отсчитывает­ся (рис. 3.7).

Заданным магнитным путевым углом ЗМПУ называется угол, заключенный между северным направлением магнитного меридиана и линией заданного пути. ЗМПУ отсчиты­вается от северного направления магнитного меридиана до ЛЗП по ходу часовой стрелки от 0 до 360° и измеряется на карте при помощи транспортира по среднему истинному меридиану данного участка маршрута с последующим учетом магнитного склонения.

ЗМПУ = ЗИПУ— (± Δм).

Пример. ЗИПУ = 54°; Δм = +5°. Определить ЗМПУ.

Решение. ЗМПУ = ЗИПУ — (±Δм) = 54° — (+5°) = 49°.

5. Пеленг и курсовой угол ориентира

Магнитным пеленгом ориентира МПО называется угол, заключенный между северным направлением магнитного ме­ридиана и направлением на ориентир: трубу, мачту, радиостанцию и т. д. (рис. 3.8). МПО отсчитывается от северного направления магнитного меридиана до направления на ориентир по ходу часо­вой стрелки от 0 до 360°.

Курсовым углом ориентира КУО называется угол, заключен­ный между продольной осью само­лета и направлением на ориентир. КУО отсчитывается от продольной оси самолета до направления на ориентир по ходу часовой стрелки от 0 до 360°.

Между пеленгом, курсом и кур­совым углом ориентира существует следующая зависимость:

МПО = МК + КУО; КУО = МПО - МК; МК = МПО — КУО.

Пример. Дано: МК = 50°; КУО = 70°. Определить МПО.

Решение. МПО = МК + КУО = 50° + 70°= 120°.

6. Списывание девиации магнитных компасов

Точность определения курса самолета с помощью магнитного компаса зависит от знания девиации и правильности ее учета. Пользоваться магнитным компасом, у которого девиация неизвест­на, практически нельзя, так как она может достигать больших зна­чений и привести к ошибкам в определении курса самолета. Девиацию стремятся уменьшить. Для этого компас на самолете располагают вдали от магнитных масс, электро - и радиооборудова­ния. Однако эта мера не позволяет полностью устранить девиацию. Поэтому компасы снабжены девиационными приборами, позво­ляющими уменьшить девиацию. Остаточная девиация списывает­ся, заносится в график и учитывается при переводе курсов.

Определять и уменьшать девиацию магнитных компасов необ­ходимо:

1) после каждой установки. на самолете нового компаса или дополнительного оборудования, влияющего на девиацию компасов;

2) после выполнения регламентных работ, при которых снима­лись отдельные агрегаты дистанционного компаса;

3) при обнаружении в полете ошибок в показаниях компасов. Определение, уменьшение и списывание остаточной девиации

магнитных компасов и определение радиодевиации (см. гл. 14) производятся штурманом корабля (авиаотряда, авиаэскадрильи, аэропорта) при участии техника по приборам, техника РЭСОС и под контролем командира корабля (самолета).

Первыми исследователями теории девиации были русские ученые и моряки. В 1815 г. штурман морского флота Халезов впервые сумел определить девиацию магнитного компаса. В 1862 г. лейтенант И. Белавенец уменьшил девиацию компаса на броненосце «Первенец» с 46 до 16°. Он основал в Кронштадте пер­вую компасную обсерваторию, где специально изучались вопросы, связанные с влиянием на стрелку компаса судового железа, и способы уменьшения этого влияния.

Большой вклад в дальнейшую разработку теории и практики устранения девиации магнитных компасов внес русский ученый (1839—1902 гг.). За 40 лет своей деятельности в области теории девиации компасов он разра­ботал методы вычисления девиации и предложил специальные приборы для ее уничтожения.

Фундаментальные исследования по девиации компасов были проведены Героем Социалистического Труда, заслуженным деятелем науки и техники, академиком (1863—1945 гг.). Разработанные им теоретические положения по девиации положены в основу практических работ по устранению девиации в морском флоте и авиации.

7. Магнитные поля, действующие на картушку компаса, установленного на самолете

На картушку магнитного компаса, установленного на самолете, действуют следующие поля:

1) магнитное поле Земли (оно стремится направить стрелку магнитного компаса по магнитному меридиану);

2) постоянное магнитное поле самолета;

3) переменное магнитное поле самолета;

4) электромагнитное поле, создаваемое работающим электро - и радиооборудованием самолета.

Постоянное магнитное поле самолета создается твердым само­летным железом. Твердое железо — это такие ферромагнит­ные массы самолета, которые длительно сохраняют магнитные свойства, т. е. обладают большой коэрцитивной силой. Твердое железо рассматривают в магнитном отношении как постоянный магнит. Постоянное магнитное поле самолета сохраняет величину и направление относительно продольной оси самолета на любом курсе и вызывает полукруговую девиацию.

Переменное магнитное поле самолета создается мягким само­летным железом. Мягкое железо — это такие ферромагнит­ные массы самолета, которые имеют неустойчивую намагничен­ность, т. е. обладают малой коэрцитивной силой. Они легко перемагничиваются при перемене курса самолета. Переменное магнитное поле самолета меняет свою величину и направление от­носительно продольной оси в зависимости от курса самолета и вы­зывает четвертную девиацию.

Электромагнитное поле, создаваемое работающим элек­тро - и радиооборудованием самолета, по характеру действия ана­логично магнитному полю твердого железа. Поэтому девиация, вы­зываемая электромагнитным полем, обычно рассматривается сов­местно с девиацией, вызываемой твердым железом.

Рассмотрим полукруговую и четвертную девиацию и их харак­теристики.

Полукруговая девиация и ее характеристика. Девиация назы­вается полукруговой потому, что она 2 раза (через полукруг) приходит к нулю и 2 раза меняет свой знак при повороте самолета на 360°.

Для удобства рассмотрения суммарное действие постоянного магнитного поля самолета можно заменить эквивалентным дейст­вием бруска твердого железа. Предположим, что брусок твердого железа расположен по продольной оси самолета. Обозначим бук­вой Н горизонтальную составляющую магнитного поля Земли, а буквой F вектор напряженности магнитного поля бруска твердого железа. Так как вектор F направлен по продольной оси самолета, то на МК=0° его действие будет совпадать с действием вектора R (рис.и F не вызывает отклонения картушки компаса от пло­скости магнитного меридиана. Поэтому на МК=0° девиация рав­на нулю. Из рисунка видно, что при изменении курса самолета направле­ние результирующего вектора R изменяется. На МК=90° вектор F

Рис. 3.9. Полукруговая девиация:

а —действие магнитного поля твердого железа; б —график полукруговой де­виации

направлен под прямым углом к вектору H и создает максималь­ную положительную девиацию. При дальнейшем повороте само­лета девиация начнет уменьшаться и на курсе 180° снова станет равной нулю. Затем после курса 180° вектор F начнет вызывать отрицательную девиацию, которая достигнет максимальной вели­чины на МК=270°.

Полукруговая девиация имеет следующие особенности:

а) при повороте самолета на 360° она дважды достигает мак­симального значения и 2 раза становится равной нулю;

б) на противоположных курсах полукруговая девиация равна по величине, но противоположна по знаку;

в) полукруговая девиация составляет большую часть девиации компаса и ее можно полностью компенсировать с помощью посто­янных магнитов девиационного прибора.

В общем случае брусок твердого железа может и не совпадать по направлению с продольной осью самолета, что не меняет харак­тера полукруговой девиации, но смещает ее график по отношению курсов самолета на угол, равный углу между продольной осью са­молета и направлением оси бруска. Полукруговая девиация при любом положении бруска твердого железа будет дважды равнять­ся нулю при повороте самолета на 360°.

Четвертная девиация и ее характеристика. Девиация называется четвертной потому, что она при повороте самолета на 360° 4 раза (через четверть круга) становится равной нулю и 4 раза ме­няет свой знак.

Мягкое железо приобретает свойства магнита при воздействии на него магнитного поля Земли и, как уже отмечалось, имеет не­устойчивую намагниченность. Брусок мягкого железа, расположенный определенным

Рис. 3.10. Четвертная девиация: а — действие магнитного поля мягкого железа; б — график четвертной девиации

образом по отношению к магнитному полю Земли, намагничивается не по направлению магнитных силовых линий, а по длине бруска. Намагниченность бруска

B= μHсоsα,

где В — магнитная индукция; μ — магнитная проницаемость бруска; α — угол между направлением вектора напряженности поля и направлением бруска.

Следовательно, максимальное намагничивание бруска мягкого железа происходит в том случае, когда брусок расположен по на­правлению силовых линий поля. Когда брусок расположен перпен­дикулярно к магнитным силовым линиям, то намагниченность его равна нулю. Поэтому при перемене курса самолета мягкое железо перемагничивается и создает переменное поле самолета, которое меняет свою величину и направление относительно продольной оси самолета.

Для удобства объяснения влияния мягкого железа на магнит­ный компас расположим вблизи компаса брусок мягкого железа вдоль продольной оси самолета. Обозначим вектор напряженно­сти поля бруска мягкого железа буквой F (рис. 3.10).

На МК = 0° векторы F и H совпадут по направлению. Хотя намагниченность бруска мягкого железа в этом случае будет мак­симальной, она не вызовет отклонения картушки компаса от пло­скости магнитного меридиана и девиация останется равной нулю.

При повороте самолета брусок мягкого железа отклоняется от на­правления силовых линий магнитно­го поля Земли и намагниченность бруска уменьшается. На МК=45° дей­ствие магнитного поля мягкого желе­за вызовет максимальное значение положительной девиации. На МК=90° мягкое железо потеряет свойства маг­нита, так как брусок расположится перпендикулярно к силовым линиям магнитного поля Земли и девиация снова станет равной нулю. При даль­нейшем повороте самолета брусок мяг­кого железа перемагнитится и вызовет отрицательную девиацию, которая на МК=135° достигнет максимального значения. Из рисунка видно, что на МК, равных 180 и 270°, девиация вновь достигнет нуля, а на МК, равных 225 и 315°, будет макси­мальной.

Четвертная девиация имеет следующие свойства:

а) при повороте самолета на 360° она 4 раза достигает макси­мума и 4 раза становится равной нулю;

б) на противоположных курсах четвертная девиация равна по величине и по знаку;

в) четвертная девиация составляет меньшую часть девиации компаса.

Характер изменения этой девиации не позволяет устранять ее с помощью постоянных магнитов. Она списывается и заносится в график. В современных компасах (ГИК-1) четвертная девиация компенсируется с помощью механического компенсатора.

Как правило, переменное магнитное поле самолета нельзя, за исключением редких случаев, привести к действию одного бруска мягкого железа. Расположение деталей из мягкого железа на са­молете обычно таково, что своим действием они вызывают, кроме четвертной, постоянную девиацию.

Постоянная девиация вызывается мягким самолетным железом, расположенным вокруг компаса и намагниченным магнитным по­лем Земли (рис. 3.11). Железные детали, расположенные вокруг компаса, могут создать такое суммарное магнитное поле, которое не будет изменять своей величины и положения в пространстве при изменении курса самолета, т. е. массы мягкого железа могут образовать магнитное поле с устойчивой полярностью.

Обозначим вектор напряженности магнитного поля, вызванного мягким железом, расположенным по окружности, буквой F. Если разложить этот вектор на составляющую ΔH, направленную по магнитному меридиану, и составляющую ΔF, направленную перпендикулярно к

меридиану, то можно заметить, что составляющая ΔF вызовет постоянную по величине и знаку девиацию на всех курсах. Постоянная девиация компенсируется одновременно с устранением установочной ошибки путем поворота компаса (датчика).

8. Магнитные силы, действующие на стрелку компаса. Формула девиации

На стрелку компаса, установленного на самолете, в горизон­тальной плоскости одновременно оказывают действие шесть маг­нитных сил.

1. Сила λH, действующая в направлении магнитного мери­диана. Источником этой силы является в основном горизонтальная составляющая магнитного поля Земли и в меньшей мере мягкое железо, намагниченное земным магнетизмом. Направление этой силы не зависит от курса самолета. Ее величина изменяется с изме­нением магнитной широты места. Эта сила стремится установить стрелку компаса вдоль магнитного меридиана и девиации не вы­зывает (рис. 3.12).

2. Сила АλН, действующая перпендикулярно магнитному ме­ридиану (к востоку или западу). Создается мягким железом, рас­положенным по окружности вокруг

компаса и намагниченным магнитным полем Земли. Направление силы не зависит от курса самолета. Ее величи­на изменяется с переменой магнитной широты места, вызывает постоянную девиацию. _

3. Сила ВλН, действующая в направлении продольной оси самоле­та. Создается твердым железом, рас­положенным вдоль продольной оси са­молета, вызывает полукруговую девиа­цию. На курсах 0 и 180° девиация равна нулю, а на курсах 90 и 270° — максимальной величине. Девиация от этой силы изменяется по закону синуса, т. е.

Δ1к = В sinMK.

4. Сила СλН, действующая пер­пендикулярно продольной оси самоле­та (в правый или левый борт). Созда­ется твердым железом, расположен­ным вдоль поперечной оси самолета, и вызывает полукруговую девиацию. На курсах 90 и 270° девиация равна нулю, а

на курсах 0 и 180° — максимальному значению. Девиация от этой силы изменяется по зако­ну косинуса, т. е.

ΔIIк =CcosMK.,

5. Сила DλH, действующая по отношению меридиана в на­правлении двойного магнитного курса. Создается мягким железом, намагниченным магнитным полем Земли, и вызывает четвертную девиацию. На курсах 0, 90, 180 и 270° эта сила направлена вдоль магнитного меридиана и девиации не вызывает. На курсах 45, 135, 225, 315° девиация достигает максимального значения. Девиация от этой силы изменяется по закону синуса двойного курса, т. е.

ΔIIIк =Dsin2MK.

6. Сила ЕλН, действующая перпендикулярно к направлению силы DλH. Создается мягким железом, намагниченным магнитным полем твердого самолетного железа, и вызывает четвертную де­виацию. На курсах 0, 90, 180, 270° эта сила направлена перпенди­кулярно к магнитному меридиану и вызывает максимальное значе­ние девиации. На курсах 45, 135, 225, 315° девиация равна нулю. Девиация от этой силы изменяется по закону косинуса двойного курса, т. е.

ΔIVк =Ecos2MK.

Чтобы получить суммарную девиацию компаса, необходимо сложить девиации, производимые каждой силой. Девиация ком­паса на любом курсе

Δк = А+ В sin МК + С cos МК + D sin 2MK + Ecos 2MK.

Для определения девиации по этой формуле предварительно вы­числяют коэффициенты А, В, С, D и Е по специальным формулам.

9. Сущность устранения (компенсации) полукруговой девиации

Очевидно, что для устранения полукруговой девиации необходи­мо при помощи постоянных магнитов создать силу, равную по ве­личине и противоположную по направлению силе, вызывающей де­виацию. Полукруговая девиация вызывается силами СλН и ВλН и устраняется на четырех курсах: 0, 90, 180, 270° при помощи посто­янных магнитов девиационного прибора.

Для уяснения способа устранения полукруговой девиации изо­бразим все силы, действующие на стрелку компаса на МК=0° (рис

На курсе 0° общая девиация вызывается действием сил AλH, ЕλН и СλН, т. е. суммарной силой F. Зная общую величину девиации на данном

Рис. 3.13. Устранение полукруговой девиации на МК = 0"

курсе, нельзя указать, какую часть девиации вы­зывает сила СλH. Поэтому с помощью поперечного магнита девиационного прибора создают силу F1, равную по величине силе F, но противоположную ей по направлению. В результате этого де­виация на курсе 0° будет доведена до нуля. Однако сила F1 ком­пенсировала не только действие силы СКН, но также действие сил АλН и EλH, т. е. на данном курсе полукруговая девиация устра­нена с избытком.

Чтобы выявить полукруговую девиацию и устранить только ее, самолет разворачивают на МК= 180° (рис - 3.14). На этом курсе на картушку компаса будут дей­ствовать те же силы, что и на МK=0°, но их направление бу­дет иным. Сила ВλН, как вид­но из рис. 3.13, направлена впе­ред по оси самолета. Она по-прежнему не будет вызывать де­виации, и ее можно изобразить на рис. 3.14 в направлении, сов­падающем с направлением сил λH и DλH. Силы λH и DλH дей­ствуют в плоскости магнитного меридиана. Силы AλН и ЕλН Действуют на восток: первая из них имеет постоянное направление и от курса не зависит, а

вторая при повороте самолета на 180° меняет свое направление на 360°. На восток будет действовать и си­ла F1 постоянного магнита, так как она повернулась вместе с са­молетом. Сила СλН изменит на­правление своего действия с вос­точного на западное.

Из рисунка видно, что только часть силы F1компенсирует дейст­вие силы СλН.

В результате на курсе 180° по­является девиация, вызываемая дей­ствием сил AλH и EλH, а также той части силы F1, которая не компенсируется действием силы СλН Избыток силы F1 можно устра­нить. Для этого девиацию, наблю­даемую на МК=180°, уменьшают вдвое при помощи поперечных маг­нитов девиационного прибора. Ос­тавшаяся половина девиации — это четвертная и постоянная, которые не могут быть устранены при помощи магнитов девиационного прибора.

Аналогично устраняется полу­круговая девиация на курсах 90 и 270°, вызываемая силой ВλН. Но в этом случае используют продоль­ные магниты девиационного при­бора.