Как найти встречную составляющую

В первую очередь необходимо определиться, что такое ветер. Ветер – это перемещение воздушных масс из одной точки в другую. Как известно, любое воздушное судно перемещается внутри воздушной массы. А что если воздушная масса, в которой проходит полет, также перемещается относительно земли? Помимо движения с собственной скоростью относительно воздушной массы, самолет будет перемещаться еще и со скоростью движения этой воздушной массы. Учитывая то, что скорость ветра на высотах может достигать значений более 200-300 км/ч, становится очевидно, что учет ветра в полете крайне важен. Несложно посчитать, что если при таком ветре (предположим строго боковом) выполнять полет по трассе в течение одного часа и при этом не учитывать ветер, то в итоге через час самолет окажется в 200-300 км в стороне от трассы. В случае же, если это ветер встречный, и экипаж не учтет его на этапе подготовки к полету, может элементарно не хватить топлива до аэродрома назначения.

Истинная и путевая скорость.

При учете влияния ветра на полет различают два вида скоростей: истинная воздушная скорость (обозначается Vи или по-английски TAS – true airspeed) и путевая скорость (обозначается W или по-английски GS – ground speed).

Истинная воздушная скорость – это скорость движения воздушного судна относительно воздушной массы, в которой проходит полет.

Путевая скорость – скорость воздушного судна относительно земли.

Следует запомнить, что ветер не оказывает влияния на истинную воздушную скорость. Влияние ветра сказывается только на путевой скорости.

Курс и путевой угол.

По аналогии со скоростью, при учете ветра различают два направления полета воздушного судна: курс (HDG – heading) и путевой угол (обозначается ПУ, по-английски TRK — track).

Курс – это угол, заключенный между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и продольной осью воздушного судна.

Путевой угол – это угол, заключенный между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета, и линией пути. Различают фактический путевой угол (ФПУ) и заданный путевой угол (ЗПУ).

Что касается отсчета направлений, в навигации применяются несколько меридианов начала отсчета: истинный, магнитный, опорный. При решении задач, связанных с учетом ветра, при условии, что все величины приведены к одному и тому же меридиану, неважно, какие направления применяются, истинные или магнитные.

Направление ветра.

В аэронавигации различают два вида ветра: навигационный (НВ) и метеорологический, их направления различаются на 180 градусов и на магнитное склонение. Дело в том, что в основном в авиации принято все расчеты выполнять от магнитного меридиана, в то время как в метеорологии гораздо удобнее пользоваться истинным направлением меридиана начала отсчета.

Навигационный ветер – угол между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и направлением, куда дует ветер.

Метеорологический ветер – угол между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и направлением, откуда дует ветер.

Навигационный ветер применяется исключительно как вспомогательная величина при расчетах. Метеорологическое направление ветра – та величина, к которой привык каждый из нас. Юго-западный ветер, означает, что ветер дует с Юго-запада, или если пересчитать в градусы, то получим направление 225 градусов, именно в таком виде и применяется значение направления ветра в авиации.

Навигационный треугольник скоростей.

Как известно, скорость величина векторная. Вектора воздушной скорости, ветра, и путевой скорости образуют так называемый навигационный треугольник скоростей (НТС) – основу основ аэронавигации. Применяя общие правила геометрии и тригонометрии можно вычислить все величины и углы, зная направление и величину двух векторов.

Как видно из рисунка, полет самолета проходит по определенной траектории – линии заданного пути, которая соответствует вектору путевой скорости, однако продольная ось самолета отвернута на ветер для компенсации сноса, как мы помним, продольная ось соответствует вектору воздушной скорости.

Таким образом, мы получили угол, на который нужно отвернуть на ветер, чтобы полет проходил по трассе, это и есть угол сноса – УС (по-английски WCA – wind correction angle или drift angle).

Другими словами, это угол, заключенный между векторам воздушной и путевой скоростей. Отсчитывается угол сноса всегда от вектора воздушной скорости по часовой стрелке (как в нашем случае) со знаком плюс, против часовой – со знаком минус.

Чтобы вычислить скорректированный на ветер курс полета, необходимо из путевого угла вычесть угол сноса со своим знаком.

Расчет угла сноса и путевой скорости.

Для вычисления угла сноса и путевой скорости, необходимо вычислить вспомогательную величину, которая называется угол ветра (УВ) – угол, заключенный между вектором путевой скорости и вектором ветра, то есть, это направление ветра с привязкой к направлению движения воздушного судна.

Напомним, что навигационный ветер (НВ) отличается от метеорологического на 180 градусов и, как правило, на величину магнитного склонения.

С помощью теоремы синусов получаем и формулу угла сноса:

Эту формулу легко упростить, выразив угловые величины в радианах:

U – скорость ветра, Vи – истинная воздушная скорость. Для корректного расчета обе этих величины должны быть приведены к одной единице измерения, например к узлам или метрам в секунду. На практике вместо постоянного значения 57,3 применяют 60, что дает минимальную ошибку, но значительно упрощает вычисление угла сноса в уме.

Формула путевой скорости выводится методом проецирования векторов воздушной скорости и ветра на соответствующую ось и выглядит следующим образом:

При небольших значениях угла сноса можно использовать упрощенную формулу:

Если в России традиционно угол сноса принято вычислять со знаком плюс или минус, то на западе пилотов учат несколько по-другому: сам угол вычисляется как модульная величина, к которой добавляется буквы R или L, R означает, что ось самолета нужно развернуть против ветра вправо, то есть прибавить угол сноса к путевому углу, а L – наоборот влево, то есть угол сноса вычитается из путевого угла. Кроме того, вычисление угла сноса и путевой скорости в основном производится не по формулам, а с помощью механического компьютера E6B и его аналогов.

Считаем в уме.

Существует простой алгоритм вычисления угла сноса в уме.В первую очередь необходимо вычислить максимальный угол сноса при данном ветре. Как легко догадаться, максимальным он будет при боковом ветре, то есть при угле ветра в 90 градусов, а поскольку синус 90 градусов равен единице, эту часть формулы упраздняем и получаем:

Прикинув максимальное значение угла сноса, его нужно скорректировать на направление, что легко делается в уме, если знать значения синусов основных углов:

Знак же определяется исходя из направления ветра, если ветер дует в правый борт, то минус, если в левый, то плюс.

Зная косинусы основных углов легко также в уме вычислить продольную составляющую ветра, которая в свою очередь позволит вычислить путевую скорость.

Для примера рассчитаем в уме угол сноса и путевую скорость для самолета Боинг-737 при заходе на посадку, имея следующие данные:

Воздушная скорость при заходе 140 узлов

Посадочный путевой угол 90˚

Ветер 120˚, 30 узлов

Определяем максимальный угол сноса: 12˚, корректируем на направление ветра. Ветер встречно-боковой в правый борт под 30˚, таким образом, угол сноса равен минус 6˚, то есть необходимо довернуть вправо против ветра на 6˚. Далее рассчитываем встречную составляющую ветра: 26 узлов. Вычитаем ее из воздушной скорости, получаем путевую скорость на глиссаде 114 узлов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ВЕТРА В ПОЛЕТЕ

Для
определения фактического ветра в полете
необходимо иметь фактические
значения:

1. Истинной
   скорости
   (для ВС Ан-2 = приборной скорости по
   УС-350);

2. Магнитного
   курса следования
   (снятого с ГИК-1);

3. Угла
   сноса:

УС_факт.
= ФМПУ – МК

ФМПУ
может быть определен одним из следующих
способов:

• визуально,
  при гарантированном полете по ЛЗП, при
  этом ФПМУ=ЗМПУ;

• визуально,
  при полете вдоль линейного ориентира
  с известным МПУ;

• при
  полете «от» РНТ: ФПМУ = МПС (при условии
  неизменности МК_факт.);

• при
  полете «на» РНТ: ФМПУ = МПР (при условии
  полета с МПР = ЗМПУ);

• при
  полете «от» УКВ РП: ФМПУ = ПП;

• при
  использовании спутниковых систем
  навигации (GPS):
  ФМПУ=TRK.

1. Путевой
   скорости:

W
в полете рассчитывается по времени
полета между двумя КО (в т.ч. ППМ),
расстояние между которыми известно.
Расчет производиться в уме или на НЛ-10
по следующим ключам (в зависимости от
единиц измерения времени: мин.
или сек.)

минуты

секунды

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
   ВЕТРА С ПОМОЩЬЮ НЛ-10

1. Определить
   эквивалентный ветер:

U_Э
= W – V_И

1. На
   НЛ-10 поочередно по двум ключам определить
   острый угол «УВ»,
   а затем скорость ветра «U».

1. Определить
   метеорологическое направление ветра:

–
при W > V_И
:
δ_м
= МК + (±УС _факт.)
+ (±УВ)
± 180°

–
при W < V_И
:
δ_м
= МК +
(±УС _факт.)
– (±УВ)

ПРИМЕЧАНИЕ:

1.
УС имеет знак «+», если снос правый
(самолет сносит вправо – ветер дует в
левый борт). УС имеет знак «-», если снос
левый (самолет сносит влево – ветер
дует в правый борт).

2.
УВ΄ имеет знак УС.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ВЕТРА В УМЕ С ПОМОЩЬЮ КУРСОВОГО ПРИБОРА

1.
Определить
эквивалентный (встречную или попутную
составляющую) ветер:

U_Э
= W – V_И

2.
Определить
боковую составляющую ветра:

U_Б
= УС_факт.

к,
где
к = V_И
/ 60
(для Ан-2: к
= 3)

3.
Определить
острый угол «α»
по следующему правилу:

«меньшую
составляющую ветра разделить на большую
составляющую

и
разность умножить на 50»

–
если U_Б
меньше U_Э
: УВ’
= α

–
если U_Б
больше U_Э
: УВ’
= 90º – α

4.
Определить метеорологическое направление
ветра с помощью курсового прибора:

4.1.
Смотря на курсовой прибор, мысленно по
линии ФМПУ (ФМПУ=МК±УС) разделить его
на два полукруга, и на основе знака УС
(стороны – откуда дует ветер относительно
линии ФМПУ), определить «полукруг»
направления ветра, как полукруг,
ограниченный значениями: ФМПУ и ФМПУ±180°
(рис.1).

Например:
МК=140˚, УС_факт.=
+10˚ (ветер дует слева), отсюда ФМПУ=150˚ и
«полукруг направления ветра» ограничивается
значениями от 150 до 330°….

Рис.
1

4.2.
На основе соотношения W
и V_И
(ветер
попутный или встречный), смотря на
курсовой прибор, определить «четверть
направления ветра», как сектор,
ограниченный значениями: ФМПУ (ФМПУ±180°)
± 90° (рис.2).

Например:
W <
V_И,
отсюда «четверть» направления ветра
ограничивается значениями от 330 до 60°…

Рис. 2

4
.3.
Смотря на курсовой прибор определить
метеорологическое направление ветра,
для чего от ФМПУ или ФМПУ±180° в направлении
«четверти ветра» отнять или прибавить
угол ветра «УВ»
(рис.3).

Рис. 3

5.
Определить
скорость ветра по правилу:

«к
большей составляющей прибавить половину
меньшей

и
от суммы отнять 10%»

т.е.

U
= (U_Э
+ U_Б /
2) – 10% или
U = (U_Б
+ U_Э
/ 2) – 10%

Пример:	Решение:
МК = 140° УС = +10° (снос правый) W = 230км/ч VИ = 180км/ч	UЭ = 50км/ч (ветер попутный) UБ = 30км/ч (ветер дует слева) УВ = (30 / 50) 50 = 0,6  50 = 30˚ ФМПУ = 140+10 = 150˚ «Четверть» направления ветра» по курсовому прибору: от 330 до 60˚ 6. δм = 330 + УВ = 360˚ 7. U = (50+30/2)-10% ≈ 60км/ч
При точном расчете на НЛ-10: УВ =33˚, U = 60км/ч, δм = 003˚

При
знании фактического ветра в полете,
необходимо запомнить и зафиксировать
его направление на курсовом приборе. В
этом случае, проведя на приборе мысленно
(или установив КЗД) на линию ЗМПУ
следующего участка маршрута можно без
затруднений определить (увидеть) значение
УВ
на этом участке – расчет новых УС и W
произвести аналогично предварительному
расчету УС, МК и W
в уме, зная таблицу синусов.

В
случае, если рассчитанный в полете ветер
отличается от прогностического, по
которому были рассчитаны навигационные
элементы (МК_расч.
и W) на земле, их необходимо пересчитать
на последующие этапы вновь (аналогично
методике расчета ШБЖ), и выдерживать в
дальнейшем.

В
полете пересчитывать ветер необходимо
через каждые 30-60 минут полета

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Очень просто, на Нл-10 там всё считается в два движения объяснять не буду, а в уме ешё проше:

Находим острый угол ветра, например 30гр, и скорость ветра 20 кмч, нужно синус 30гр уножить на скорость ветра и получим боковую, а умножив Cos на скорость ветра, встречную (попутную), как быстро посчитать Sin и cos?? тоже просто сушествуют коэфициенты которые надо просто запомнить: до угла 42 гр просто делим на 6 и получаем коэфициент, а дадьше запомнить Sin50=0,8, sin60=0,9, sin70=0,9, sin 80=1, sin90=1, а что бы получить cos просто вычитаем из 90 наш угол ветра и смотрим для него крэфициент.

Пример: МК=100, направление ветра 150, скорость 30кмч.

Реншение. Отсюда острый угол ветра 50гр, Sin50=0,8 умножаем 30 на 0,8 и получаем 24 кмч это боковая состовляющая, теперь встречная вычитаем из 90 наш угол 50 получаем 40 для него коэфициент 0,7 умножаем 0,7 на скорость ветра 30 и получаем 21кмч

Ответ: боковая 24, встречная 21.

Unit Converter

Enter the total wind speed (knots) and the wind angle (deg) into the Crosswind Calculator. The calculator will evaluate the components of the crosswind and headwind.

• Ground Speed Calculator
• Stall Speed Calculator
• Cruise Velocity Calculator
• Rate of Climb Calculator

Crosswind Formula

The following two example problems outline the steps and information needed to calculate the Crosswind.

• CW is the Crosswind (knots)
• HW is the Headwind (knots)
• WS is the total wind speed (knots) 
• a is the wind angle (deg) 

To calculate the crosswind component, multiply the true wind speed by the sine of the angle between the wind and the moving object. To calculate the headwind component, multiply the true wind speed by the cosine of the angle.

How to Calculate Crosswind?

The following steps outline how to calculate the Crosswind.

---

1. First, determine the total wind speed (knots). 
2. Next, determine the wind angle (deg). 
3. Next, gather the formula from above = CW = WS * SIN (a).
4. Finally, calculate the Crosswind.
5. After inserting the variables and calculating the result, check your answer with the calculator above.

---

Example Problem : 

Use the following variables as an example problem to test your knowledge.

total wind speed (knots) = 34

wind angle (deg) = 32

CW = WS * SIN (a) = ?