Задачка по навигации

Здравствуйте!
Летая вторым пилотом на 737, периодически сталкиваюсь с ситуацией, когда на моё предложение попросить спрямление, кэп говорит - нет, тут ветер так дует, что лучше идти по трассе (т.е. по кривому маршруту). Первый раз услышав такое, я чуть не получил разрыв мозга. После второго и третьего раза я уже задумался - может я че не понимаю?? Каким образом, летя из точки А в точку В не по прямой, а по кривой (скажем, через точку С), при прочих равных, можно что-то выиграть?? Под прочими равными я имею в виду, что по всей площади ветер дует с одинаковой силой и направлением.
Буду благодарен за тривиальный пример, желательно с расчетами и математическим обоснованием того, что есть ситуации, когда пробиваться против ветра не "в лоб", а по кривой выгоднее!

Полетаешь лет так 20 может и наченешь разбираться....

maxbodom,
Загляните вот сюда, а потом поговорим про прямые и равномерные ветры.

MikVolg сказал(а):

maxbodom,
Загляните вот сюда, а потом поговорим про прямые и равномерные ветры.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Уточню задачу - речь о спрямлении в пределах ста миль. Сомневаюсь, что ветер там уж сильно под другим углом дует.

maxbodom сказал(а):

Здравствуйте!
Летая вторым пилотом на 737, периодически сталкиваюсь с ситуацией, когда на моё предложение попросить спрямление, кэп говорит - нет, тут ветер так дует, что лучше идти по трассе (т.е. по кривому маршруту). Первый раз услышав такое, я чуть не получил разрыв мозга. После второго и третьего раза я уже задумался - может я че не понимаю?? Каким образом, летя из точки А в точку В не по прямой, а по кривой (скажем, через точку С), при прочих равных, можно что-то выиграть?? Под прочими равными я имею в виду, что по всей площади ветер дует с одинаковой силой и направлением.
Буду благодарен за тривиальный пример, желательно с расчетами и математическим обоснованием того, что есть ситуации, когда пробиваться против ветра не "в лоб", а по кривой выгоднее!

Нажмите, чтобы раскрыть...

кэп начинал в эпоху парусного флота и знает, что бакштаг дает большую скорость, чем фордевинд

lev usyskin сказал(а):

кэп начинал в эпоху парусного флота и знает, что бакштаг дает большую скорость, чем фордевинд

Нажмите, чтобы раскрыть...

Я сам катаюсь на винд-серфинге и для меня не секрет, как парусные суда галсами пробиваются против ветра. Так же не вызывает разрыв мозга тот факт, что при скорости ветра в 10 м/с винд-серфинг может развивать скорость до 15-ти и более м/с Но это другая ситуация. Парусники, собственно, за счёт силы ветра и движутся. Плюс есть курсовая устойчивость за счёт водной массы.

maxbodom сказал(а):

Уточню задачу - речь о спрямлении в пределах ста миль. Сомневаюсь, что ветер там уж сильно под другим углом дует.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Маршруты, прокладываемые в зависимости от ветра бывают.
Например - треки в Северной Атлантике или заказываемые компанией Random Routes там же. Но там сектора по 300-400 миль, да и не спрямляют там по другим причинам.
Бывают дальние маршруты через Северный полюс, Северную Канаду, когда пилоты могут запросить спрямление, но это не рекомендуется, так как маршрут (пусть и извилистый) проложен именно с учетом влияния ветра и спрямление окажет негативный эффект. Но и там лэги по 300-600 миль.

Маршрутов с лэгами по 100 миль планируемых по ветру практически не бывает. На таких коротких участках просто невозможно предсказать ветер. От составления плана полета до пролета конкретного лэга может пройти и 3 и 6 часов, за которые ветер может кардинально измениться.

В таких случаях берут один из, как правило, трех маршрутов, заранее сверстанных, который по среднему ветру дает выигрыш во времени.

В идеале, самолеты должны летать по дугам с радиусом 500-1000 миль или по прямым, но в силу политических и технических причин вынуждены лететь как бык п...

Ваш кэп, возможно что-то слышал из этих соображений, но на занятиях не дослушал, а потом придумал сам свою теорию. Спорить с ним не надо, ибо CRM категорически против. Пусть летает не спрямляя. Это же не нарушение. Кроме того, не стоит и учить его навигации и метеорологии, так как такие кэпы весьма чувствительны к тому, что умные ВП пытаются делиться с ними знаниями, а возможностей нагадить второму пилоту у кэпа завсегда больше. Оно вам надо?

Еще раз уточню. Мы находимся в точке А. Нам надо в точку В. Ветер дует чётко в лоб (от точки В в А). И есть точка С (не лежащая на этой прямой). Так вот, по мнению кепа, смысл не в том, что бы предсказать ветер в точке С, а тупо пройтись под углом к ветру в направлении к точке С, уменьшив тем самым лобовую составляющую ветра. А затем довернуть на точку В и, опять-таки, пролететь остаток участка так же с уменьшенной лобовой составляющей. НО!!!! Уменьшив ЛОБОВУЮ составляющую, мы же увеличили БОКОВУЮ!

maxbodom, С точки зрения банальной эрудиции лететь по прямой всегда короче. С любым ветром. Втолкуйте это правило тому, кто не в курсе

Что-то, мне сдается, что в рассматриваемом примере кэп просто пошутил над рьяным ВП. Это старая летная задача-шутка. Дело в том, что на "кривых" участках путевая скорость действительно больше той, что на прямом участке с ветром в лоб. В решении задачи надо показать, что повышенная путевая не дает выигрыша во времени на увеличенном за счет излома расстоянии.
Решается красиво мелом и циркулем на классной доске.

Посему, беру обратно свои сомнения в компетентности и адекватности обсуждаемого кэпа и советую горячему ВП попробовать себя в школьной геометрии.

Да, в авиационной навигаци нет понятия "лобовая" составляющая. Есть "встречная". Вот эта тонкость и породила мои сомнения

Нет, шуток не было. Все на полном серьезе. Я согласен, что на кривых участках путевая будет больше, но это тот случай, когда будет выиграна битва, но всё равно проиграна война. И я элементарно решал эту же задачку векторно-графическим путём. Кеп - нет, векторно эта задача не решается... надо считать углы сноса и т.д. и т.п.))

Так как возможности что-то нарисовать на айпаде и вставить рисунок в пост у меня нет, попробую описать графическое решение словами.
Запаситесь линейкой и циркулем.

Сначала примем что время t = 1.

От исходной точки А в горизонтальном направлении откладываем вектор с длиной обозначающей истинную скорость. На конце вектора ставим точку В.
Примем, что в штиль, самолет за время t прилетит из А в В

Продолжим прямую АВ и отложим от В еще одну длину АВ. Обозначим полученную точку М (мечта)
От М в обратную сторону отложим два вектора U и получим итоговую точку О (окончание мучений) это точка в которой окажется самолет, летя по прямой со строго встречным ветром за время 2t

Теперь циркулем из центра А с радиусом |АВ| проводим окружность.

Из А рисуем еще один вектор под углом (любым) до пересечения с окружностью. Обозначим точку Х. Это будет истинная при полете по кривому маршруту.

Теперь от точки В откладывает в направлении к А некий вектор U (скорость ветра)
Такой же вектор откладываем от точки пересечения второго вектора с окружностью и ставим точку С. соединяем А, С и В отрезками и получаем "кривой" маршрут.

Вектор АС - есть путевая на этом участке

Теперь найдем путевую на участке СВ

Для этого из точки С проводим еще одну окружность с радиусом |АВ|
потом из точки пересечения Х проводим линию параллельную линии СВ.
От места пересечения новой линии с новой окружностью откладываем вектор U, получив на отрезке |СВ| точку F (finish)

Это точка нахождения самолета после пролета по маршруту АСВ за время 2t

Как не трудно убедиться глазами, полученная точка F значительно отстает от ранее полученной точки О

Такая вот занимательная геометрия Перельмана для пилотов

maxbodom сказал(а):

Я согласен, что на кривых участках путевая будет больше, но это тот случай, когда будет выиграна битва, но всё равно проиграна война. И я элементарно решал эту же задачку векторно-графическим путём. Кеп - нет, векторно эта задача не решается... надо считать углы сноса и т.д. и т.п.))

Нажмите, чтобы раскрыть...

Значит "носом на волну" нет желания идти. А вот интересно, кроме потери времени, чем еще опасен полет курсами, близкими перпендикулярными к ветру? Спасибо MikVolg ,давно искал такую карту. Посмотрел ветра на высоте (там 70 mB - 63000 фут; 250 мБ - 34000 фут, 500 мБ - 18000 фут). Сильнее всего дует на 250 мБ (видимо + _, возможно на карте 300-250-200-150 мБ будут еще большие значения). Скорость ветра до 100 м/сек, но интересна еще одна карта - где показана "плотность" ветра. И она вот на текущий момент, например, доходит до 200 кВатт/м2. Вот чем опасен такой боковой ветер? Например, Боинг 737 1 января 2007 года упал в море Сулавеси. Ветер слева 74 узла (37 м/сек), за 13 мин до катастрофы обнаружили расхождение между двумя инерциалками (ИМХО, следствие разного "обтекания" левой и правой системы измерения воздш. скорости), как следствие - при таком расхождении, возможно, отключился автопилот (так вроде написано в инструкции автопилота Б737 ). Левый элерон был 5 гр., стало по нулям и самолет начал "сваливаться" вправо? Тут я ставлю вопрос, так как чайник, запросто могу ошибиться. Ну и к примеру, к какой "струе" подошел МН17 (это карта на 1200 ГМТ , еще почти полтора часа, возможно он оказался в такой сильной зоне ветра). Взято с webtalk.ru

serg55 сказал(а):

за 13 мин до катастрофы обнаружили расхождение между двумя инерциальными

Нажмите, чтобы раскрыть...

А что тут удивительно так и должно быть. Вот если бы их показания были бы идентичны то сразу возник бы вопрос разве сие возможно?.

serg55 сказал(а):

(ИМХО, следствие разного "обтекания" левой и правой системы измерения воздш. скорости)

Нажмите, чтобы раскрыть...

Глупость несусветная, ну раз "ИМХО" простим неучу!

Mephistopheles сказал(а):

Глупость несусветная

Нажмите, чтобы раскрыть...

Может и так. Но я еще при обсуждении катастрофы ЯК-42 в Туношне заметил "пилы" скорости и разность показаний приборов и МСРП. Значит, опять же ИМХО, были боковые перемещения по ВПП при разбеге. Ну и вот попался отчет по А319.

serg55 сказал(а):

Но я еще при обсуждении катастрофы ЯК-42 в Туношне заметил "пилы" скорости и разность показаний приборов и МСРП

Нажмите, чтобы раскрыть...

Не морочить те голову людям своей безграмотностью знания элементарных законов физики.
Показания любых приборов в том числе и электронных часов всегда будут разными. Даже если к показателю скорости приставите зеркало то и их показания то же будут разными, а уж о восприятие на человеческий глаз и говорить не приходиться.
Ну а ветре Вас уж точно понисло. Полный венегрет хауса, прочитав так я и не понял что Вы хотите сказать, напишите - ВЫВОД.

Mephistopheles сказал(а):

Даже если к показателю скорости приставите зеркало то и их показания то же будут разными,

Нажмите, чтобы раскрыть...

Да, но 20 км/час многовато. Нашел тлк график ЯК-42 , график испытателей не нашел, а был. Ну давно дело было. Так вот там боковой ветер в два раза большие значения а "пил" практически нет.

У IRS-ок есть один существенный недостаток: в виду способа их функционирования, имеется НАРОСТАЮЩАЯ погрешность. Segr55 имел в виду, что IRS-ки могли дополнительно "уйти" в следствии неблагоприятных условий (ИМХО, следствие разного "обтекания" левой и правой системы измерения воздш. скорости). И действительно: левая и правая Ириски получают сигналы от разных датчиков ПВД. Но...
Serg55, истребитель мне в ангар, какой бы сильный не был ветер, находясь в воздухе, самолет обдувается ОДИНАКОВО с обеих сторон!!!! Исключением является случай, когда самолет разбегается по полосе! Тогда действительно, когда самолет имеет путевую устойчивость за счет силы сопротивления колёс, ветер может обдувать самолет под углом!

maxbodom сказал(а):

имеется НАРОСТАЮЩАЯ погрешность.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Разумеется.

maxbodom сказал(а):

Ириски получают сигналы от разных датчиков ПВД

Нажмите, чтобы раскрыть...

Зачем инерциалке информация от ПВД?

maxbodom сказал(а):

находясь в воздухе, самолет обдувается ОДИНАКОВО с обеих сторон!!!!

Нажмите, чтобы раскрыть...

На посадке некоторые до сих пор прикрываются креном.

Экзот сказал(а):

На посадке некоторые до сих пор прикрываются креном.

Нажмите, чтобы раскрыть...

Все верно. На посадке прикрываются креном, вследствие крена возникает боковое скольжение (в идеале величина бокового скольжения полностью компенсируется боковой составляющей ветра) и как следствие - таки да, неравномерное обтекание самолета Просто изначально речь шла не о посадке, а о полетах по маршруту, где с ветром уж точно не борются креном, а лишь берут курсовую поправку.