ДАК-ДБ-5 — Дистанционный астрономический компас

Статья под цифровой редакцией подготовлена: Орловым Геннадием Викторовичем (08.11.1965) — Советским выдающимся публицистом СССР — Прозаиком СССР — Историком СССР

Страна:    СССР.
Название:    ДАК-ДБ-5
Тип:    ?
Самолёт:   Ил-18
Создан:    ?
Завод:    ?
Отрасль:    Производство авиационной техники.

ДАК-ДБ-5 — Дистанционный астрономический компас является астрономическим курсовым прибором, вырабатывающим курс самолёта посредством автоматической пеленгации Солнца и  определяет истинный курс в полёте по произвольно заданной линии пути, при этом географические координаты места самолёта или вертолёта вводятся вручную при каждом определении, или непрерывно вырабатывает курс при полёте по ортодромии.

Повествование

В комплект астрокомпаса ДАК-ДБ-5 входят (рис. 1): датчик курсовых углов (ДКУ), блок усилителей, вычислитель, путевой корректор, указатели курса и переходный блок Д-62.

Датчик курсовых углов предназначен для автоматического измерения курсового угла Солнца и дистанционной передачи его в вычислитель. Устанавливается он на самолете сверху фюзеляжа. Основной частью ДКУ является пеленгаторная головка, состоящая из двух фотоэлементов и оптической системы, предназначенной для обеспечения равномерного освещения фотоэлементов.

Пеленгаторная головка смонтирована под защитным прозрачным колпаком из органического стекла. Она имеет круговое вращение при помощи электродвигателя.

Рис. 1. Принципиальная схема астрокомпаса ДАК-ДБ-5.

Если фотоэлементы освещаются Солнцем неодинаково, то электродвигатель поворачивает пеленгаторную головку по кратчайшему пути до совмещения плоскости визирования пеленгаторной головки с направлением на Солнце. После установки пеленгаторной головки в плоскости вертикала Солнца освещенность фотоэлементов становится одинаковой и электродвигатель останавливается. Пеленгаторная головка не имеет карданного подвеса. Поэтому при кренах самолета она наклоняется вместе с ним, что приводит к ошибке в определении курсового угла Солнца, а следовательно, и в вычислении истинного курса самолета. Чтобы исключить влияние крена, в имеется кренокорректор, который подает в вычислитель сигнал для выработки креновой поправки курсового угла.

Маятниковый кренокорректор жестко связан с пеленгаторной головкой. Ось качания его все время удерживается в плоскости пеленгования. Поэтому он реагирует только на крены, происходящие в плоскости, перпендикулярной к плоскости пеленгования, т. е. именно на те крены, которые влияют на величину измеряемого КУ.

Определение курса летательного аппарата в этом компасе производится по формуле

y = А - КУ

где, КУ - курсовой угол светила, определяемый как угол между плоскостью пеленгации и продольной осью самолета в проекции на горизонтальную плоскость,

А – азимут светила.

Курсовой угол измеряется с помощью пеленгаторной системы, а азимут рассчитывается по формуле

Формула не найдена

где, λ и φ - долгота и широта места измерения соответственно;

t_Г - гринвичский часовой угол.

Реализация зависимости осуществляется путем моделирования небесной сферы с помощью пространственного механизма – сферанта, воспроизводящего в пространстве параллактический треугольник: полюс мира P, зенит Z, ме­сто светила С.

С этой целью в вычислитель с помощью расположенных на его лицевой стороне азимут-механизмов кремальер и соответствующих шкал вводятся значения долготы и широты мест, местного часового угла и склонения светила.

На рисунке представлена упрощенная кинематическая схема сферанта горизонтального астрокомпаса, поме­щенного как бы в центре сферы Земли.

В конструкцию ДКУ также входит электродвигатель системы компенсации перемещения самолета при полете по ортодромии, который кинематически связан с осью вращения пеленгаторной головки.

Блок усилителей предназначен для усиления электрических сигналов, поступающих от фотоэлементов, путевого корректора и кренокорректора, а также сигналов других каналов астрокомпаса и для выдачи сигналов курса самолета на указатели и потребители курса. На лицевой панели блока усилителей установлены держатели предохранителей на 15 и 2А питания астрокомпаса постоянным и переменным током.

Рис. 2. Вычислитель астрокомпаса ДАК-ДБ-5.

Вычислитель предназначен для выработки азимута светила, его высоты и вычисления курса самолета.

Высота светила вырабатывается для определения креновой поправки, величина которой зависит не только от крена самолета, но и от высоты Солнца. Основной частью вычислителя является сферант, воспроизводящий параллактический треугольник небесной сферы. На передней панели вычислителя расположены следующие органы управления и сигнализации (рис. 2).

1. Рукоятки для установки склонения светила, гринвичского часового угла, долготы и широты. Отсчет координат производится по шкалам барабанного типа. Десятки градусов отсчитываются по левым шкалам, а единицы градусов и минуты — по правым. Цена одного деления на левых шкалах равна 5°, а на правых — 10. Оцифровка положительных склонений, восточных долгот и северных широт дана красным цветом, а отрицательных склонений, западных долгот и южных широт — синим.

2. Переключатель рода работы ДКУ-СП, который предназначен для перехода с работы от ДКУ на перископический секстант СП-1М. Когда переключатель стоит в положении ДКУ, то в вычислитель подается курсовой угол Солнца, определенный ДКУ, а когда в положении СП, то измеренный перископическим секстантом. Кроме того, при установке переключателя в положение СП производится отключение схемы выработки креновой поправки.

3. Выключатель «Питание». Предназначен для включения астрокомпаса в бортовую сеть.

4. Кнопка «Контроль ДКУ—Подзавод». При нажатии на эту кнопку включается электромагнит подзавода часов и приводится в действие баланс часов. После запуска часов начинает работать механизм самоподзавода часов. Часовой механизм компенсирует суточное вращение Земли. Он изменяет гринвичский часовой угол светила, установленный на астрокомпасе, в соответствии с течением времени.

С помощью кнопки производится также контроль за работой фотоследящей системы. При нажатой кнопке сигнал от фотоэлементов отключается и одновременно подается сигнал на фотоусилитель, что обеспечивает непрерывное вращение пеленгаторной головки и, следовательно, стрелок указателей курса. После отпускания кнопки, если система в порядке, стрелки возвращаются в прежнее положение.

5. Рукоятка регулятора чувствительности фотоэлементов ДКУ. Поворотом этой рукоятки подбирается оптимальная чувствительность фотоэлементов ДКУ в зависимости от яркости Солнца и погоды.

6. Три сигнальные лампы для контроля работоспособности астрокомпаса. Красная с надписью «Предел» загорается при достижении механизмом вычислителя предельных значений диапазона высот (0—70°) и невозможности дальнейшего определения курса самолета астрокомпасом. Желтая с надписью «Контроль» горит постоянно при непрерывной отработке гринвичского часового угла.

Вторая красная лампа с надписью «Прогрев» загорается при прогреве астрокомпаса в случае, когда температура внутри вычислителя упадет ниже -35°С, и сигнализирует о том, что электродвигатель часового угла выключен, пока не сработает электрообогрев.

Такой случай может быть при включении астрокомпаса в условиях низкой температуры.

Путевой корректор предназначен для счисления пройденного самолетом пути и удержания оси вращения пеленгаторной головки по вертикали начальной точки ортодромии. Для того чтобы выполнить полет по ортодромии с помощью астрокомпаса, необходимо, чтобы азимут и курсовой угол Солнца определялись для начальной точки ортодромии, в которой производилось измерение ортодромического путевого угла.

Для достижения указанного условия на вычислителе устанавливают координаты начальной точки ортодромии и на протяжении ортодромического участка их не меняют. При такой установке координат азимут Солнца будет вычисляться для начальной точки ортодромии. Но, кроме этого, для выработки астрокомпасом ортодромического курса нужно, чтобы и курсовые углы Солнца измерялись в той же точке, для которой вычисляется азимут Солнца.

Рис. 3. Принцип путевой коррекции.

Это условие требует учета движения самолета. Для компенсации движения самолета в астрокомпасе применен метод путевой коррекции.

Сущность этого метода состоит в том, что ось вращения пеленгаторной головки ДКУ на всем протяжении ортодромического участка удерживается по вертикали начальной точки ортодромии (рис. 3). По мере перемещения по ортодромии ось вращения пеленгаторной головки наклоняется к хвосту самолета на угол, пропорциональный пройденному пути. Наклон оси осуществляется электродвигателем, находящимся в ДКУ, а выработка угла наклона путевым корректором, имеющим ручную установку путевой скорости и связанным через усилитель с ДКУ. При таком методе путевой коррекции ось вращения пеленгаторной головки неизменно удерживается в направлении, параллельном вертикали начальной точки ортодромии, что и соответствует условиям непрерывного пеленгования Солнца в той же начальной точке независимо от движения самолета. Благодаря этому на указатели выдается ортодромический истинный курс относительно истинного (опорного) меридиана начальной точки ортодромии.

Предельный угол наклона оси вращения пеленгаторной головки равен 10°, что соответствует длине ортодромического участка 1100 км. Так как наклон оси осуществляется только назад к хвосту самолета в его продольной плоскости, то при изменении направления полета плоскость наклона оси отклоняется от заданной плоскости компенсации, вследствие чего параллельность оси ее первоначальному положению нарушается. Поэтому при всяком изменении направления полета путевой корректор должен быть установлен в исходное положение для координат и путевого угла начальной точки нового ортодромического участка.

Рис. 4. Общий вид путевого корректора.

Общий вид путевого корректора показан на (рис. 4). Шкала 1 путевого корректора имеет оцифровку от 0 до И. Показания шкалы, умноженные на 100, дают значения скорости в километрах в час и пути в километрах. Скорость отсчитывается против треугольного индекса 3, а путь — против стрелки 2. Установка путевой или истинной воздушной скорости самолета производится с помощью ручки 5, а сброс пройденного самолетом пути на ноль или корректировка значения пройденного пути — с помощью ручки 4.

Указатели курса предназначены для указания курса самолета. В ДАК-ДБ-5 предусмотрена возможность подключения потенциометрического указателя ПДК-49 и сельсинного указателя СУШ-7. При работе астрокомпаса совместно с курсовой системой курс самолета выдается на указатели УШ и УГА-IУ, входящие в комплект курсовой системы.

Проверка производится в следующем порядке:

1. Внешним осмотром убедиться в исправности астрокомпаса и включить АЗС с надписью ДАК.
2. Включить питание астрокомпаса, для чего выключатель «Питание» на вычислителе установить в верхнее положение.
3. Убедиться, что сигнальная лампа с надписью «Прогрев» погасла и астрокомпас готов к работе.
4. Завести и пустить часы, для чего нужно нажать 3—5 раз кнопку «Подзавод».
5. Убедиться, что лампочка с надписью «Контроль» горит, указывая на исправность часового механизма.
6. Установить на шкалах вычислителя гринвичский часовой угол и склонение Солнца, долготу и широту места проверки. Часовой угол устанавливается в тот момент времени, которому он соответствует. При вращении установочных рукояток вычислителя стрелки указателей курса должны перемещаться, что является признаком исправности сферанта. Установку координат необходимо производить только при включенном питании астрокомпаса, иначе может произойти заклинивание сферанта. Если при вращении какой-либо из рукояток загорится сигнальная лампа с надписью «Предел», эту рукоятку поворачивают в обратную сторону до того момента, когда лампа погаснет, и переходят к установке любой другой координаты, а затем возвращаются к установке той координаты, при которой сигнальная лампа загоралась. Подобные действия необходимо производить при каждом загорании лампы с надписью «Предел».
7. Установить на путевом корректоре треугольный индекс «Скорость» и стрелку «Путь» на нул.
8. Установить переключатель «ДУ—СП» в положение «ДКУ».
9. Регулятор «ДКУ» установить в такое положение, при котором прекратится колебание стрелок указателей курса.
10. Убедиться в исправной работе астрокомпаса. Если астрокомпас исправен, то при видимости Солнца стрелки указателей курса должны сохранять неизменное положение, указывая истинный курс самолета. При нажатии на кнопку «Контроль ДКУ—Подзавод» стрелки указателей курса должны начать вращаться, а после отпускания ее возвратиться в прежнее положение. При отсутствии видимости Солнца стрелки указателей курса занимают произвольное положение на шкале. При нажатии на кнопку «Контроль ДКУ—Подзавод» стрелки должны вращаться, а после отпускания ее должны остановиться в любом положении. При исправной работе часового механизма вычислителя лампочка с надписью «Контроль» должна непрерывно гореть. Показание ранее установленного значения гринвичского часового угла должно изменяться за каждую минуту времени на 15.
11. Проверить работу путевого корректора, для чего установить на приборе значение путевой скорости, равное 600 или 800 км/ч. Через 6 мин стрелка «Путь» должна указать по шкале путь, равный соответственно 60 или 80 км. Убедившись в правильности отработки пути, установить индекс «Скорость» и стрелку «Путь» на нуль.

Для проверки астрокомпаса перед ночным полетом и наличии на самолете секстанта СП-1М необходимо:

1. Включить астрокомпас и установить на вычислителе склонение и гринвичский часовой угол светила, которое намечено пеленговать секстантом, и координаты места самолета.
2. Установить переключатель «ДКУ—СП» в положение «СП».
3. Запеленговать секстантом намеченное светило; убедиться, что указатели курса указывают истинный курс самолета.

Материалы

Орлов Г.В. «ДАК-ДБ-5 — Дистанционный астрономический компас» (повествование 06.10.2022).

Источник

https://ussr-cccp.moy.su/index/aviacija_sssr/0-10