Как самолеты приземляются «по приборам». Система КГС (ILS)
Наверное, многих авиапассажиров интересовал вопрос, как пилоты так метко сажают самолет на взлетно-посадочную полосу? Ведь приземлиться необходимо в определенную точку, не только не смещаясь в сторону, но и в нужное время.
Существует два типа захода на посадку: «по приборам» и «визуально». Посадка «по приборам» бывает различных видов в зависимости от установленного в аэропорту оборудования и делится на точный и не точный заход на посадку. Отличие состоит в том, что при точном заходе оборудование осуществляет как боковое (помогает приземлиться на полосу, не отклоняясь в стороны) так и вертикальное наведение (отвечает за точное приземление в начало полосы). Точный заход делится на категории точности. Чем выше категория, тем в более сложных метеоусловиях возможно приземление в аэропорту.
В данной статье пойдет речь о наиболее популярной в крупных аэропортах системе захода на посадку, называемой КГС (курсоглиссадная система) или на английском, ILS (Instrument Landing System). Данная система является точной системой захода.
Немного о терминах. Курсом называется направление движения самолета. А глиссадой траекторией — траектория снижения самолета на взлетно-посадочную полосу.
Система автопосадки КГС упрощенно работает следующим образом: на земле устанавливаются специальные излучатели радиоволн (маяки), которые излучают в сторону самолета по два пучка радиоволн горизонтально (курсовой маяк) и вертикально (глиссадный маяк). На пересечении двух пучков сила радиоволн этих пучков одинаковая. Бортовое оборудование самолета определяет силу радиоволн и отклонение самолета от посадочного курса.
Далее, в зависимости от оборудования самолета и режима посадки, выбранного пилотом, прибор может просто отображать на приборной панели это отклонение, и пилотам требуется направлять самолет в нужную сторону с необходимым снижением, либо автопилот сам будет направлять самолет по заданной траектории посадки.
В одном аэропорту могут рядом находится несколько взлетно-посадочных полос. Для каждой из них радиоволны КГС будут передаваться на разной частоте. Курсовой маяк кроме основных радиоволн передает специальный код азбукой Морзе. Это позволяет пилоту удостовериться, что система настроена на правильную КГC. Частоты системы и код имеются в полетной документации у пилотов.
При этом все равно существует вероятность захвата ложного сигнала. Для дополнительного контроля используются дальний и ближний маяки. Это оборудование, установленное на определенном удалении от взлетно-посадочной полосы. Оно излучает радиосигнал частотой 75 МГц узким пучком вверх. При пролете над этими маяками в самолете загорается специальная индикация и раздается звуковой сигнал. Дальний радиомаяк располагается на расстоянии 4км от взлетно-посадочной полосы. В зависимости от схемы посадки самолет пролетает эту точку на высоте около 220 метров. В этой точке пилоты должны проконтролировать работу КГС, текущую высоту полёта и продолжить снижение. Ближний радиомаяк располагается на расстоянии 1км от взлетно-посадочной полосы. В большинстве случаев — это точка принятия решения командиром о посадке. Если в данной точке пилоты не видят полосу, они обязаны уйти на второй круг.
За работой курсоглиссадной системы следит специальное оборудование и, при возникновении неполадок, отключает её. При этом у пилотов в самолете появляется индикация о неработающей системе.
Бортовое оборудование, работающее с системой, использует милливольтные напряжения, поэтому любые устройства пассажиров самолета, которые могут создать радиоизлучение, напрямую угрожают жизни их самих и окружающих их пассажиров.
Курсо-глиссадные системы посадки в гражданской авиации СССР (70-80-е гг. Xx В. ) (историко — технический анализ) Текст научной статьи по специальности «История и археология»
Аннотация научной статьи по истории и археологии, автор научной работы — Никитин Дмитрий Александрович
Раскрывается история создания и внедрения курсо-глиссадных систем посадки в ГА СССР. Впервые в научный оборот вводятся новые архивные материалы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по истории и археологии , автор научной работы — Никитин Дмитрий Александрович
Программно-аппаратный комплекс для контроля систем посадки воздушных судов
Дальномерно-доплеровский метод измерения параметров полета и положения воздушного судна при снижении по глиссаде
Перспективы развития автоматизированных систем управления полетами, навигации, посадки и связи государственной авиации
Моделирование работы двухчастотной системы посадки самолетов
Использование виртуальной глиссады для вычисления отклонений летательного аппарата на конечном участке посадки
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
THE HISTORY OF NAVAGLIDE SYSTEMS OF FITS IN THE USSR CIVIL AVIATION (1970-80s)
The article discovers the history of creation and exploitation of navaglide systems of fits. The new archive materials are put in scientific use firstly.
Текст научной работы на тему «Курсо-глиссадные системы посадки в гражданской авиации СССР (70-80-е гг. Xx В. ) (историко — технический анализ)»
НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА Серия История, философия, социология
КУРСО-ГЛИССАДНЫЕ СИСТЕМЫ ПОСАДКИ В ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ СССР (70-80-е гг. XX в.) (ИСТОРИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ)
Статья представлена доктором философских наук, профессором Панферовым К.Н.
Раскрывается история создания и внедрения курсо-глиссадных систем посадки в ГА СССР. Впервые в научный оборот вводятся новые архивные материалы.
Курсо-глиссадная система (КГС) обеспечивает экипаж при заходе на посадку информацией о положении самолета относительно линии посадочного курса и глиссады (предпосадочной наклонной прямой). КГС является наиболее распространенной системой захода на посадку на крупных и оживленных аэродромах. Кроме того, она является наиболее точной, если не считать микроволновой системы посадки (МСП). Основные компоненты КГС: курсовой радиомаяк (КРМ), который обеспечивает наведение самолета в горизонтальной плоскости — по курсу; глиссадный радиомаяк (ГРМ), обеспечивающий наведение в вертикальной плоскости — по глиссаде; маркеры, сигнализирующие момент пролета определенных точек на траектории захода; приемные устройства на борту самолета, обеспечивающие прием и обработку сигнала [8].
Как отмечал в 1975 г. начальник ГосНИИГА Р.В. Сакач, «анализ зарубежных материалов по причинам катастроф на конечном этапе захода на посадку показывает, что многие из них были бы предотвращены, если бы пилоты имели визуальные указатели глиссады. При наличии КГС визуальные указатели глиссады (глиссадные огни) позволяют осуществить контроль за глиссадой и после перехода на визуальный полет. Визуальные указатели глиссады необходимы в тех случаях, когда затруднено определение высоты при снижении над ровной поверхностью, не имеющей характерных черт (водной, заснеженной или песчаной), при укороченной линии огней приближения и в ряде других случаев. Глиссадные огни особенно эффективны при отсутствии оборудования инструментального захода на посадку, т.е. на аэродромах местных воздушных линий (МВЛ)» [6, л. 123-124].
Еще в 30-е гг. XX в. советские ученые разработали и испытали инструментальную систему захода на посадку в сложных метеоусловиях — «Ночь-1». В конце 1945 г. работы по ее совершенствованию возобновились. В результате была введена звуковая сигнализация прохода самолета над радиомаркерами и показания высотомера о достижении высоты выравнивания перед приземлением. Учитывая необходимость оснащения большого числа аэропортов радиотехническими средствами посадки, Главное управление ГВФ в 1946 г. приняло меры по широкому внедрению временных упрощенных систем посадки (ВУСП), состоявших из двух приводных радиостанций, установленных в створе взлетно-посадочной полосы (ВПП), и светового оборудования. Продолжались работы по созданию системы посадки в сложных метеоусловиях с курсовыми и глиссадными маяками [1, с. 161]. Идея ее создания принадлежала командующему дальней авиацией ВВС А.Е. Голованову, разработка системы осуществлялась под руководством начальника связи дальней авиации Н.А. Байкузова и начальника института «Аэропроект» И.П. Иванова. В 1948 г. система, получившая название ОСП-48, была установлена на аэродроме дальней авиации в Кубинке [3]. В ГВФ ОСП-48 были оборудованы аэропорты Внуково, Ленинград, Свердловск, Хабаровск, Киев, Харьков, Рига, Сталинград, Актюбинск, Минеральные Воды. Ее модернизированная версия СП-50, работавшая
в комплексе с радиодальномером и радиолокационной системой управления, была также взята на вооружение всех аэродромов дальней авиации ВВС и аэропортов ГВФ. К концу 1950 г. во Внуковском, Ленинградском, Свердловском и Харьковском аэропортах были установлены КГС посадки СП-50. С 1955 г. системой СП-50 начали оснащаться другие аэропорты 1-го класса.
Использование СП-50 и ВУСП расширило возможности полетов самолетов в сложных метеоусловиях и в ночное время, повысило их регулярность [2, с. 276]. Темпы оборудования воздушных линий радио- и светотехническими средствами постоянно росли. Так, если в 1946 г. было смонтировано 20 радиопеленгаторов, 20 приводных и 30 командных радиостанций, введены в эксплуатацию для обслуживания ночных полетов 24 посадочных радиостанций и 17 светомаяков, то в 1948 г. в строй вошли 40 приводных радиостанций, 34 командные и 33 стартовых радиостанций, 31 радиопеленгатор и 15 радиомаяков [1, с. 161].
ВУСП существовали до появления посадочных радиолокаторов. Первый экспериментальный посадочный локатор (П-20 «Ромашка») был установлен в Вильнюсе в 1956-57 гг. -это было оборудование советского производства, и в зависимости от курса посадки его антенную систему с помощью рычагов вручную поворачивали на 180°. Затем появились локаторы чехословацкого производства под общим названием РП (были РП-2, РП-2Ф, РП-3). В 1953 г. в Аэрофлот стали поступать обзорные локаторы. Первоначально они были установлены в Ленинградском аэропорту и в аэропортах на воздушных линиях, соединяющих Москву с Хабаровском, Киевом, Ленинградом, Ташкентом, Алма-Атой и другими крупными городами. С 1960 г. началось внедрение в эксплуатацию радиомаяков ближней навигации. С их помощью экипажи могли в любое время определить свое местоположение на трассе. Была перестроена работа диспетчерской службы: на всех основных воздушных трассах, проходивших через зону Московской диспетчерской службы, созданы вспомогательные районные диспетчерские пункты (ВРДП), что позволило обеспечить полный радиолокационный контроль за полетами по трассе. Организованы главные районные диспетчерские пункты (ГРДП), на которые возлагались руководство и контроль движения транспортных самолетов всех ведомств на воздушных трассах СССР на высотах выше 4500 м [8].
К 1970 г. в ГА СССР 70 аэропортов, 97 направлений посадки были оснащены КГС СП-50, позволявшими в сочетании с соответствующим бортовым оборудованием автоматизировать процесс посадки и постепенно снижать посадочный минимум, что являлось важным фактором повышения регулярности и безопасности полетов [2, с. 336-351]. В 1974 г. были приняты в эксплуатацию системы посадки СП-50 и СП-68 в аэропортах Лиепая, Фрунзе, Пулково, Мурманск, Куйбышев. С 8 по 27 июля 1974 г. комиссия под председательством начальника летно-штурманского отдела Латвийского управления гражданской авиации (УГА)
А.А. Матулиса произвела в аэропорту Лиепая приемку в эксплуатацию системы посадки СП-50М2 с посадочным курсом МК-248°, предъявленной к сдаче 5 июля 1974 г. Летная проверка КРМ и ГРМ системы СП-50М2 проводилась с 6 по 25 июля 1974 г. с самолета-лаборатории Ил-14 № 91572 (командир Литовар, бортинженер-оператор Стоянов, инженер СП-50М2 Ковалевский, старший инженер Рыбин, инженер Еганян) [4, л. 1-3, 19-20].
В июле 1974 г. началась доработка системы СП-50М с посадочным курсом МК-220° в аэропорту Ростов-на-Дону. Строительные работы по доработке были завершены в августе 1974 г., после чего была произведена наземная и летная настройка радиомаяков. В настройке радиомаяков принимали участие специалисты завода-изготовителя (т. Чадин) и предприятия-разработчика (тт. С.А. Точилкин и Мальцев). Последняя летная настройка в ноябре 1974 г. возглавлялась заместителем главного конструктора системы СП-68 С.А. Точилкиным. По выводам командира самолета-лаборатории А.Х. Потасина, инженера-оператора Р. Шафигу-лина и старшего инженера инструментальной системы посадки В. Колесникова, проводивших летные испытания КРМ и ГРМ, характер курса и глиссады не вызывал трудностей пи-
дотирования самолета при заходе на посадку, и система могла использоваться для посадки самолетов в сложных метеоусловиях [4, л. 93-95].
На основании приказа начальника Киргизского УГА И. Абдраимова № 308 от 04.10.74 комиссия под председательством начальника летно-штурманского отдела Киргизского УГА
В.В. Шарова произвела техническую и летную проверку объектов системы посадки СП-68 с посадочным курсом МК-225°, установленной в аэропорту Фрунзе-Новый. Летные испытания КРМ и ГРМ проводились с 27 сентября по 5 октября 1974 г. на самолете-лаборатории Ил-14 № 52045 (командир В. Николенко, инженер-оператор В. Зарубин, старший инженер инструментальной системы посадки В. Лупенко). В акте по результатам испытаний отмечалось: «. техническое состояние радиомаяков и рабочие режимы соответствуют требованиям ГОСТа. Характер искривлений зон курса и глиссады обеспечивает нормальное выполнение заходов на посадку как в директорном, так и в автоматическом режимах. В связи со сложным рельефом местности курсовой радиомаяк имеет ложную зону под углом -13,5° (слева по направлению посадки), справа ложных зон нет. Комиссия считает, что курсо-глиссадные радиомаяки соответствуют нормам ТУ и пригодны к эксплуатации» [4, л. 36-40]. В ленинградском аэропорту Пулково система посадки СП-50М с посадочным курсом МК-132° была принята в эксплуатацию 28 октября 1974 г. [4, л. 61-67].
Приказом Министра ГА СССР № 15 от 10.02.75 были введены в действие параметры минимумов для взлета и посадки самолетов Ту-154, Ту-154А, Ил-62, Ил-62М, оборудованных системой автоматического управления САУ-1Т-1, как дополнение к «Методике определения минимумов для взлета и посадки воздушных судов гражданской авиации», введенной в действие в 1971 г. В соответствии с приказом на самолетах с газотурбинными двигателями, предназначенных к эксплуатации в условиях посадочного минимума I категории (60х800 м), следовало иметь: сдвоенную аппаратуру приемников сигналов курсового и глиссадного радиомаяков «Курс-МП-1», «Курс-МП-2» или «Ось-1»; бортовую систему автоматического управления заходом на посадку БСУ-ЗП серии 01, систему АБСУ-154 или систему САУ-1Т-1.
К самостоятельным полетам на самолетах с автоматическими системами захода на посадку, при минимуме 60х800 м, днем и ночью допускались экипажи, прошедшие наземную и летную подготовку по специальной программе, утвержденной МГА. В процессе захода на посадку бортовое и наземное посадочное оборудование обеспечило автоматический и дирек-торный заход на посадку до высоты 60 м [5, л. 120-128]. В этот период системы светосигнального оборудования, состоявшие из огней приближения и огней ВПП, уже не обеспечивали пилотов информацией о высоте, наиболее ценной при посадке. Такую информацию могли предоставить системы визуального указания глиссады (системы глиссадных огней, СГО). В это время практически все категорированные зарубежные аэропорты, а также часть некатегорированных и аэропортов МВЛ были уже оборудованы СГО. ИКАО предусматривала обязательную установку систем визуальной индикации глиссады УАБІБ на всех ВПП, где по каким-либо причинам не обеспечивалась безопасность захода на посадку без точного указания глиссады планирования. Разработанный в США 10-летний план развития оборудования аэропортов предусматривал широкое внедрение СГО, увеличивая их количество с 214 (1975 г.) до 1083 (1985 г.). Некоторые зарубежные фирмы разработали и изготавливали систему глиссадных огней Т-УАБІ, имевшую определенные преимущества перед системой УАБІБ с точки зрения летной эксплуатации. На советских аэродромах также предполагалось широкое внедрение СГО, но имелись они только в аэропорту Шереметьево. Отечественная промышленность приступила к разработке СГО в 1974 г., а начало ее серийного изготовления намечалось только на 1977 г.
Для проведения сравнительных летных испытаний с целью выбора оптимальной СГО, МГА СССР в 1974 г. решило закупить систему Т-УАБІ, разработанную бельгийской фирмой АБВ. Начальник Управления радиоэлектронного оборудования (УРЭО) МГА Т.Г. Анодина
обратилась с просьбой к Председателю Всесоюзного объединения «Авиаэкспорт» B.C. Сту-деникину ускорить закупку комплекта глиссадных огней T-VASI согласно импортной заявке и подтверждению указанной заявки с технико-экономическим обоснованием. В случае затруднений с покупкой предлагалось рассмотреть возможность закупки аналогичной системы у голландской фирмы Philips. С целью выбора перспективной системы, предназначенной для оборудования аэропортов Г А, необходимо было провести сравнительные наземные и летные испытания известной системы и новой системы T-VASI. ГосНИИГА подал в «Авиатехснаб» заявку на закупку у фирмы ADB или Philips комплекта огней T-VASI. С целью скорейшего оснащения аэропортов ГА системами глиссадных огней для повышения безопасности полетов, Т.Г. Анодина посчитала необходимым обратиться в Минэлектротехпром с просьбой ускорить разработку и изготовление СГО. Контракт на поставку глиссадных огней AT-VASIS был подписан с фирмой ADB 9 декабря 1975 г., и поставка ожидалась в ближайшее время [6, л. 122-125].
23 апреля 1975 г. Государственному авиационному регистру СССР была поручена сертификация гражданской авиационной техники с целью подтверждения ее соответствия действующим нормам годности к эксплуатации в СССР. Без проведения сертификации новая авиатехника не могла быть принята на эксплуатацию в ГА. В 1975 г. проводились работы по созданию и внедрению комплекса электросветосигнального оборудования аэродрома «Свеча-3» (главный конструктор И.Е. Коцин). Комплекс был создан на предприятиях оборонного значения. 13 ноября 1975 г. 1-й заместитель Министра ГА СССР А.Н. Катрич утвердил координационный план-график по внедрению комплекса «Свеча-3» в аэропорту Донецк. Государственные испытания комплекса проводились со 2 января по 31 марта 1976 г. [6, л. 117, 126, 131]. Комплекс «Свеча-3» для аэродромов I категории получил сертификат 12 июля 1978 г., для аэродромов II категории — 2 июля 1979 г. [9].
Решение о порядке совместных работ Министерства гражданской авиации СССР и Министерства электротехнической промышленности СССР в области создания и внедрения электросветотехнического оборудования аэродромов ГА было подписано соответствующими министрами Б.П. Бугаевым и А.К. Антоновым 9 декабря 1975 г. В нем говорилось о необходимости «обеспечения своевременной разработки, изготовления и внедрения нового, более совершенного электросветотехнического оборудования для оснащения магистральных аэродромов и аэродромов МВЛ ГА, повышения эффективности его использования и надежности работы в эксплуатации по обеспечению взлета, посадки и руления самолетов и вертолетов ГА при метеоминимумах, соответствующих нормам I, II и III категорий ИКАО» (в том числе комплекса «Свеча-3» и отдельных его подсистем) и назывались конкретные сроки выполнения тех или иных видов работ [6, л. 127-130].
Министр гражданской авиации СССР Б.П. Бугаев в письме Министру обороны СССР Д.Ф. Устинову от 27 июля 1983 г. сообщал о выполнении МГА СССР совместно с Министерством авиационной промышленности СССР, Министерством радиопромышленности СССР и другими министерствами работ по созданию и внедрению на самолетах и аэродромах ГА средств автоматизированного захода на посадку по минимумам I и II категорий ИКАО, а также по подготовке к внедрению минимума III категории. В результате этих работ весь парк магистральных самолетов ГА был допущен к полетам по I категории.
На июль 1983 г. количество категорированных аэродромов, введенных согласно установленному МГА порядку, составило 43 (55 направлений посадки), из них 38 аэродромов -по I категории и 5 — по II категории. Тренировка и допуск летного состава по минимумам I и II категорий осуществлялись с использованием комплексных тренажеров и систем имитации видимости СИВ-1. Для этой цели было разработано необходимое программное и методическое обеспечение. Однако несмотря на достигнутые результаты, отечественная гражданская авиация в этой области по-прежнему отставала от передового зарубежного уровня. Основными причи-
нами отставания являлись недостаточные темпы строительства и ввода категорированных аэродромов, обусловленные ограничениями лимитов капиталовложений и подряда, а также длительные сроки разработки и внедрения отечественных технических средств захода на посадку [7, л. 73-75].
На рубеже 70-80-х гг. в СССР велись работы по созданию оптической лазерной системы посадки «Глиссада». В ее основу был положен принцип навигации по линейным ориентирам
— лучам лазеров, установленных вблизи ВПП, создающих в пространстве определенную геометрическую картину. По положению такой картины экипаж мог судить о правильности выдерживания траектории по курсу, снижения по глиссаде, о расстоянии до ВПП, высоте пролета над дальним и ближним приводами, крене самолета и т.д. При этом на борту самолета не требовалось никакой дополнительной аппаратуры. Наземное оборудование состояло из различного числа лазеров в зависимости от задач, решаемых на конкретном аэродроме. Основное требование к используемым в качестве направленных протяженных ориентиров лазерным лучам заключалось в том, чтобы они уверенно наблюдались летчиком как в условиях чистой атмосферы, так и в условиях дымки, тумана. Испытания системы дали положительные результаты, однако в тумане и во время дождей происходило размывание лучей и координаты были не точны. Над ней работали и дальше, но с развалом СССР исследования по этой теме прекратились [8].
Таким образом, в 70-80-е гг. XX в. было осуществлено внедрение курсо-глиссадных систем посадки в гражданской авиации СССР. Практическое использование КГС в сочетании с соответствующим бортовым оборудованием позволило автоматизировать процесс посадки, постепенно снизить посадочный минимум, что стало важным фактором повышения регулярности и безопасности полетов в отечественной Г А.
1. История гражданской авиации СССР: Научно-популярный очерк; Под общей ред. Б.П. Бугаева. -М.: Воздушный транспорт, 1983.
2. История отечественной гражданской авиации; Под ред. И.А. Филатова. — М.: Воздушный транспорт, 1996.
3. «Красная звезда», 2004, 7 августа.
4. РГАЭ, ф. 55, оп. 1, ед. хр. 1893.
5. РГАЭ, ф. 55, оп. 1, ед. хр. 1903.
6. РГАЭ, ф. 55, оп. 1, ед. хр. 2027.
7. РГАЭ, ф. 55, оп. 1, ед. хр. 4180.
THE HISTORY OF NAVAGLIDE SYSTEMS OF FITS IN THE USSR CIVIL AVIATION (1970-80s)
The article discovers the history of creation and exploitation of navaglide systems of fits. The new archive materials are put in scientific use firstly.
Сведения об авторе
Никитин Дмитрий Александрович, 1973 г.р., окончил МГТУ ГА (1995), младший научный сотрудник НИЛ-17 МГТУ ГА, аспирант МГТУ ГА, автор 15 научных работ, область научных интересов
— история науки и техники.
Заход на посадку по курсо-глиссадной системе
Автор: Дмитрий Просько Дата: 06.02.2005 23:20
Курсо-глиссадная система (в дальнейшем будем называть ее КГС, как это принято в России) является наиболее распространенной системой захода на посадку на крупных и оживленных аэродромах. Кроме того, она является наиболее точной, если конечно не считать MLS — Microwave Landing System, которая до сих пор не получила такого же широкого распространения. Сейчас мы попытаемся разобраться, как работает эта система и как научить ею пользоваться. Конечно, эта статья не претендует на наиболее полное и единственно верное руководство :), но в качестве учебного пособия на начальном этапе она вам очень поможет.
Состав и принцип работы КГС
Все, что мы видим на приборах при посадке — это 2 перекрещивающихся планки, обозначающие положение самолета относительно траектории захода на посадку. Давайте попытаемся понять, за счет чего они перемещаются, и почему пилотажно-навигационный комплекс самолета получает очень точную информацию о положении самолета.
Итак, из чего состоит КГС:
- Курсовой маяк, который обеспечивает наведение самолета в горизонтально плоскости — по курсу.
- Глиссадный маяк, обеспечивающий наведение в вертикальной плоскости — по глиссаде.
- Маркеры, сигнализирующие момент пролета определенных точек на траектории захода. Обычно маркеры устанавливаются на ДПРМ и БПРМ.
- Приемные устройства на борту самолета, обеспечивающие прием и обработку сигнала.
Курсовой и глиссадный маяки устанавливаются возле ВПП. Курсовой маяк — в противоположном торце ВПП по осевой линии, глиссадный маяк сбоку от ВПП на удалении точки приземления от порога ВПП.
Теперь о том, как работают эти маяки. Возьмем за основу курсовой маяк и несколько упрощенно рассмотрим его работу. При работе маяк формирует 2 разночастотных сигнала, которые схематично можно показать как 2 лепестка, направленные вдоль траектории захода на посадку.
В случае, если самолет находится точно на пересечении этих двух лепестков, мощность обоих сигналов одинакова, соответственно разность их мощностей равна нулю, и индикаторы прибора выдают 0. Мы на курсе. Если самолет отклонился влево или вправо, то один сигнал начинает преобладать над другим. И чем дальше от линии курса, тем больше это преобладание. В результате этого за счет разницы в мощности сигнала приемник самолета точно устанавливает, насколько далеко мы от линии курса.
Глиссадный маяк работает точно по такому же принципу, только в вертикальной плоскости.
Читаем показания приборов
Итак, мы вошли в зону действия КГС. Планки на ПНП отшкалили, значит пора нам сориентироваться, где мы находимся и как нам надо пилотировать самолет, чтобы точно вписаться в траекторию захода.
В зависимости от того, какой прибор у нас установлен, индикация может меняться, но основной принцип остается неизменным — планки (стрелки, индексы) показывают нам положение траектории захода относительно нашего места. На том приборе, что мы сейчас рассмотрим, наше положение относительно курса показывает вертикальная планка, а положение относительно глиссады — треугольный индекс в правой части прибора.
Сами планки как бы показывают нам, где именно находится наша траектория. Если курсовая планка слева, то линия курса тоже находится слева, а значит, нам надо довернуть влево. То же и по глиссаде — если глиссадный индекс внизу, то мы идем выше, и нам надо увеличить вертикальную скорость, чтобы «догнать» глиссаду.
Теперь давайте пройдемся по разным положениям самолета и посмотрим на индикацию прибора в положениях, указанных на общем рисунке.
1. Мы на линии курса и еще не подошли к точке входа в глиссаду. Все как положено — курсовая планка точно в центре, глиссадный индекс вверху. Линия глиссады проходит над нами и устремляется в никуда под углом в среднем 2 градуса 40 минут относительно горизонта. Кстати, угол наклона глиссады (УНГ) на разных аэродромах разный. Это зависит от рельефа местности и от других условий. К примеру, на горных аэродромах УНГ может составлять до 4-5 градусов.
2. Мы находимся в точке входа в глиссаду (ТВГ). Это точка, образованная пересечением глиссады с высотой круга. Средняя величина удаления ТВГ составляет примерно 12 км. Естественно, чем выше высота круга и чем меньше УНГ, тем дальше от порога ВПП находится ТВГ.
3. Мы находимся левее и выше. Надо довернуть вправо и увеличить скорость снижения.
4. Мы находимся левее и ниже. Приберем вертикальную и довернем вправо.
5. Мы находимся правее и выше. Довернем влево и увеличим вертикальную.
6. Мы правее и ниже. Догадайтесь, что нужно сделать 🙂
Ну в общем-то это все, что хотелось вам сообщить 🙂
Напоследок хочу сделать одно весьма важное дополнение.
Учтите, что чем ближе мы находимся к ВПП, тем меньше должны быть эволюции самолета, потому что прибор становится очень чувствительным. К примеру, если мы находимся на удалении 10 км от порога ВПП, положение курсовой планки на второй точке шкалы может означать боковое отклонение в 400 метров или более (это к примеру). Чтобы довернуть, нам понадобится изменить курс на 4-5 градусов или более. Если же мы находимся на удалении 2 км, то такое положение планки означает, что отклонения превысили предельно допустимые, и единственное, что нам остается, это уходить на второй круг. Чем ближе самолет к порогу ВПП, тем ближе к центру должна быть курсовая планка. В идеале конечно точно в центре 🙂 И соответственно, чем мы ближе, тем меньше должны быть эволюции самолета. Нет смысла закладывать 30-градусный крен в районе ближнего привода. Во-первых, это опасно на такой высоте, во-вторых вы просто не успеете довернуть, учитывая инерцию самолета.
То же самое касается и глиссады. Если мы находимся ниже глиссады, то на большом удалении нам иногда приходится уменьшать вертикальную до нуля, а на маленьком удалении это было бы неверно опять же из-за опасности перелета и, соответственно, выкатывания за ВПП.
Поэтому обязательно учитывайте удаление от порога ВПП, прежде чем начинать маневрирование. В общем-то поэтому ТВГ и сделали на таком большом удалении, чтобы вы успели поправить все ошибки и точно выполнить заход 🙂
Удачи и мягких посадок!
Курсо-глиссадная система
Ку́рсо-глисса́дная система, КГС. В России, согласно действующему на 2010 год ГОСТу именуется — Система инструментального захода самолётов на посадку радиомаячная [1] . — Наиболее распространённая в авиации радионавигационная система захода на посадку по приборам. В зависимости от длины волны делятся на системы метрового (англ. ILS (Instrument Landing System) ) и сантиметрового диапазонов (англ. MLS, Microwave landing system — Микроволновая система посадки).
История
Системы посадки по приборам, основанные на радионавигационных принципах работы, в наиболее развитых странах начали разрабатывать в начале 1930-х годов. В США после успешных испытаний курсо-глиссадной системы Администрация Гражданской Авиации заключила договор на её установку к 1941 году в 6 аэропортах страны. В 1945 году США использовали КГС на 9 гражданских аэродромах и 50 военных [2] . Созданная немцами в 1930-е годы КГС к 1938 году, помимо самой Германии, продавалась по всему миру и была установлена, в частности, в Дании, Швеции, Польше, Чехословакии, Венгрии, Австралии и Англии [3] . Япония до войны разработала оптическую систему посадки для использования на авианосцах. Во Вторую мировую войну подобной системой на авианосцах обладали только японцы. В СССР первой серийной КГС была СП-50 (система посадки) 1950 года [4] .
Принцип работы
Антенная система КРМ представляет собой многоэлементную антенную решётку, состоящую из линейного ряда направленных антенн метрового диапазона частот с горизонтальной поляризацией. Для расширения рабочего сектора радиомаяка до углов ±35° часто используется дополнительная антенная решётка. Диапазон рабочих частот КРМ 108—112 МГц (используется 40-канальная сетка частот, где каждой частоте КРМ поставлена в соответствие определённая частота ГРМ). КРМ размещают за пределами взлётно-посадочной полосы на продолжении её осевой линии. Его антенная система формирует в пространстве одновременно две горизонтальных диаграммы излучения. Первая диаграмма имеет один широкий лепесток, направленный вдоль осевой линии, в котором несущая частота промодулирована по амплитуде суммой сигналов с частотой 90 и 150 Гц. Вторая диаграмма имеет два узких противофазных лепестка по левую и правую сторону от осевой линии, в которых радиочастота промодулирована по амплитуде разностью сигналов с частотой 90 и 150 Гц, а несущая подавлена. В результате сложения сигнал распределяется в пространстве таким образом, что при полёте вдоль осевой линии глубина модуляции сигналов 90 и 150 Гц одинакова, а значит разность глубин модуляции (РГМ) равна нулю. При отклонении от осевой линии глубина модуляции сигнала одной частоты растёт, а другой — падает, следовательно, РГМ увеличивается в положительную или отрицательную сторону. При этом сумма глубин модуляции (СГМ) в зоне действия маяка поддерживается на постоянном уровне. Бортовое пилотажно-навигационное оборудование измеряет величину РГМ, определяя сторону и угол отклонения воздушного судна от посадочного курса.
Антенная система ГРМ представляет собой в простейшем случае решётку из двух разнесенных по высоте направленных антенн дециметрового диапазона с горизонтальной поляризацией (решётка «0»). Диапазон рабочих частот ГРМ 329—335 МГц. ГРМ размещают со стороны, противоположной участку застройки и рулёжным дорожкам, на расстоянии 120—180 м от оси ВПП напротив зоны приземления. Удаление ГРМ от порога ВПП определяется таким образом, чтобы при заданном угле наклона глиссады опорная точка (точка над торцом ВПП, через которую проходит прямолинейная часть глиссады) находилась на высоте 15±3 м для радиомаячных систем посадки I и II категории и 15+3−0 м для систем III категории. Диаграмма направленности антенной системы ГРМ формируется в результате отражения радиоволн от поверхности земли, поэтому к чистоте зоны, непосредственно прилегающей к антенной системе ГРМ, предъявляются особые требования. Чтобы уменьшить влияние неровностей подстилающей поверхности на диаграмму направленности, а, следовательно, и искривления линии глиссады, используется антенная решётка из трёх вертикально разнесенных антенн (решётка «M»). Она обеспечивает пониженную мощность излучения под малыми углами к горизонту. ГРМ использует тот же принцип работы, что и КРМ. Его антенная система формирует в пространстве одновременно две вертикальных диаграммы излучения, с одним широким лепестком и с двумя узкими — выше и ниже плоскости глиссады (плоскости нулевого значения РГМ). Пересечение плоскости курса и плоскости глиссады даёт линию глиссады. Линию глиссады можно назвать прямой только условно, так как в идеальном случае она представляет собой гиперболу, которая в дальней зоне приближается к прямой, проходящей через точку приземления. В реальных условиях из-за неровностей рельефа местности и препятствий в зоне действия радиомаяков линия глиссады подвержена искривлениям, величина которых нормируется для каждой категории системы посадки.
Угол наклона глиссады (УНГ) примерно равен 3°, но может зависеть от местности. Чем меньше УНГ, тем удобнее садиться самолёту, так как ниже вертикальная скорость. В России в аэропортах, где местность не мешает низкому заходу, используется УНГ 2°40′. В горах или если глиссада проходит над городом, УНГ больше. Например, в аэропорту Новосибирск Северный, который находится близко к центру города, глиссада, проходящая над лесом, наклонена под углом 2°40′ (уклон 4,7 %), а заход со стороны города производится под углом 3°40′ (наклон 6,4 %, в 1,5 раза больше). В аэропорту города Кызыла, в горной местности, УНГ равен 4° (7 %).