РСБН-2 — Радиотехническая система ближней навигации (стр.-1 (Основные сведения о РСБН-2))

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

Страницы     [01]     [02]

Страна:    СССР.
Название:    РСБН-2.
Тип:    РСБН.
Самолёт:   Ил-18.
Создан:    ?
Завод:    ?
Отрасль:    Производство авиационной техники.

РСБН-2 — Радиотехническая система ближней навигации — предназначена для обеспечения самолётовождения, захода на посадку в сложных метеоусловиях, контроля и управления движением самолётов с земли. Появление этой системы явилось большим достижением на пути автоматизации полёта, обеспечения высокой точности самолётовождения и безопасности полётов.

Повествование

Радиотехническая система РСБН-2 позволяет в зоне действия решать следующие задачи самолётовождения:

1. Непрерывно определять место самолёта.

2. Выполнять полёт по заданному маршруту.

3. Выводить самолёт в любую заданную точку независимо от условий видимости с указанием момента подхода к точке и момента ее пролёта.

4. Определять навигационные элементы полёта (ФЛОТУ, путевую скорость самолёта и угол сноса).

5. Осуществлять контролируемое пробивание облачности и заход на посадку. В связи с этим самолётная аппаратура имеет отдельный режим работы для пробивания облачности и отдельный режим для осуществления захода на посадку. Режим «Пробивание облачности» в ГА временно, до установки специальных курсовых и глиссадных радиомаяков, не задействован.

6. Наблюдать с земли по индикатору кругового обзора (ИКО) за самолётами, определять их координаты и опознавать самолёты, если они оборудованы самолётной аппаратурой системы опознавания.

В настоящее время многие аэродромы и самолёты гражданской авиации оснащены наземной и бортовой аппаратурой системы РСБН-2. Это требует от лётного состава знания основных данных об этой системе и методов её использования.

Основные сведения о РСБН-2

Радиотехническая система РСБН-2 является неавтономной системой самолётовождения. Она состоит из наземного и самолётного оборудования. Система работает на ультракоротких волнах, поэтому обмен сигналами между самолётом и наземным маяком возможен лишь на дальностях прямой видимости, которая в основном зависит от высоты полёта (Табл. 1) и может быть определена по формуле:

Д км=3,57 √Нм.

Таблица-1

Дальность действия РСБН-2

В горной местности, а также при наличии препятствий на пути распространения ультракоротких волн дальность действия системы уменьшается и зависит от угла, под которым видна антенна наземного маяка с самолёта (угла места наивысшей точки препятствия). Непосредственно над радиомаяком приём сигналов невозможен из-за наличия нерабочей воронки, радиус которой примерно равен высоте полёта самолёта.

РСБН-2 является двухкоординатной системой. В ней применена полярная система координат. При работе РСБН-2 непрерывно выдает дальность от самолёта до маяка и азимут самолёта относительно истинного меридиана, проходящего через радиомаяк. Такую систему называют смешанной или угломерно-дальномерной системой. На борту самолёта точность выдаваемых координат составляет:

• по дальности ±200 м;
• по азимуту ±0,25°.

На земле точность определения дальности равна ±2 км и азимута ±1°. На самолёте азимут и дальность непрерывно выдаются прямопоказывающим прибором дальности и азимута — ППДА (рис. 1). На земле отсчёт азимута и дальности производится по индикатору кругового обзора, на котором наблюдаются все самолёты, работающие с наземным маяком системы. Установление принадлежности отметок конкретным самолётам на ИКО производится после дачи указания экипажу через ультракоротковолновую радиостанцию о необходимости выделения на индикаторе интересующего самолёта. Получив такое указание, пилот нажимает кнопку «Опознавание», расположенную на приборной доске, и называет свой позывной. При нажатии на самолёте кнопки «Опознавание» ответные сигналы на ИКО повторяются дважды, вследствие чего отметка самолёта на индикаторе раздваивается. Такая индикация ответных сигналов позволяет производить опознавание самолётов. Для связи с самолётами в составе наземного оборудования имеется связная ультракоротковолновая радиостанция.

Важным достоинством системы является большая пропускная способность и высокая точность выдаваемых координат места самолёта. Система может одновременно обслуживать 100 самолётов. Пропускная способность ограничивается каналом радиодальномера. Канал азимута может обслуживать неограниченное количество самолётов одновременно, так как самолёты имеют только приёмный азимутальный канал и не мешают друг другу.

РСБН-2 имеет следующие режимы работы:

1. «Азимут».
2. «Орбита».
3. «СРП».
4. «Посадка».

Выбор режима определяется выполняемой задачей. Пилотирование самолета во всех режимах осуществляется по комбинированному пилотажному прибору — КППМ (рис. 2). Этот прибор имеет две пересекающиеся под прямым углом стрелки. При выполнении захода на посадку КППМ является нуль-индикатором курса и глиссады, а его вертикальная стрелка, кроме этого, является нуль-индикатором в маршрутном полёте.

Кроме двух пересекающихся под прямым углом стрелок, КППМ имеет третью стрелку — стрелку курса. В зависимости от типа КППМ она подключается к магнитному или гироскопическому датчику. Каждый тип КППМ соединяется только с определенными датчиками. Так, КППМ соединяется:

• с ГИК-1 или с ДГМК-7;
• с КППМ-1 и КППМ-С1 — с АП-15;
• с КППМ-2 и КППМ-С — с курсовой системой.

Способ подключения приборов КППМ к датчикам курса решается для каждого типа самолёта в отдельности в зависимости от его оборудования.

КППМ используется не только совместно с системой РСБН-2, но и совместно с оборудованием посадочных систем СП-50 и «Курс-МП-1 ». Для подключения прибора КППМ к системе РСБН-2 или посадочным системам СП-50 и «Курс-МП-1» имеется специальный переключатель. При необходимости он может быть установлен в одно из следующих положений:

1. «Свод».
2. «СП-50».
3. «Курс-М».

РСБН-2 имеет 40 рабочих каналов. Каждый канал стабилизирован кварцем, что исключает взаимные помехи и обеспечивает возможность беспоискового приема ответных сигналов наземного маяка.

Рис. 1. Прямопоказывающий прибор дальности и азимута штурмана (ППДА-Ш).

Рис. 2. Комбинированный пилотажный прибор (КППМ).

Для более полной реализации возможностей системы необходимо знать методы ее использования и уметь грамотно применять во всех режимах работы. Только при этих условиях РСБН-2 может обеспечить с большой точностью решение многих задач самолетовождения.

Применение РСБН-2 в полёте

Угломерно-дальномерная система может быть применена в полёте на любом участке трассы в зоне ее действия. Используется она по плану, намеченному в период подготовки к полёту. В этом плане указывается, в каком режиме необходимо использовать систему на том или другом участке трассы и для решения какой навигационной задачи её следует применять.

Рассмотрим методы использования системы и порядок работы с самолётным оборудованием при решении задач самолётовождения.

Определение места самолёта с помощью РСБН-2. Для определения места самолёта необходимо:

1. Включить самолётное оборудование системы, для чего АЗС с надписью «Свод» поставить в положение «Включено».

2. Поставить переключатель КППМ в положение «Свод». На самолётах Ан-24, на которых устанавливается РСБН-2, этот переключатель имеет два положения («Свод — СП-50») и предназначен для переключения КППМ из режима навигации в режим посадки.

3. Установить в положение «Выключено» переключатель «Посадка», расположенный на щитке пилота, и переключатель «Пробивание облачности», расположенный на щитке управления штурмана (рис. 3а).

4. Установить на щитке управления штурмана номер канала работы наземного радиомаяка.

5. Прослушать позывные сигналы и убедиться, что система настроена на выбранный маяк.

Позывные сигналы наземного маяка передаются телеграфной азбукой и прослушиваются через СПУ. Громкость позывных сигналов регулируется потенциометром, расположенным на щитке пилота.

6. Установить переключатель рода работ в положение, соответствующее выбранному роду работы системы («Азимут», «Орбита», «СРП»).

7. Через 5—6 мин после включения системы проверить работоспособность самолётного оборудования и произвести калибровку шкал азимута и дальности.

8. В тот момент, когда необходимо определить место самолёта, произвести отсчет азимута и дальности на ППДА и заметить время. Отсчет азимута на приборе штурмана производится по двум шкалам. Шкала грубого отсчёта оцифрована от 0 до 360° с ценой деления 10°, а шкала точного отсчёта имеет оцифровку от 0 до 10° с ценой деления 0,1°.

На ППДА пилота азимут отсчитывается только по грубому каналу. Цена одного деления на шкале этого прибора равна 2. Дальность до маяка системы определяется по счетчику, позволяющему отсчитать текущую дальность с точностью до 0,1 км.

9. Отложить на карте от радиомаяка отсчитанный азимут и на его линии дальность (рис. 4). Полученная точка даст место самолёта к моменту отсчёта азимута и дальности.

Достоинством РСБН-2 является то, что она непрерывно указывает место самолёта в любом из режимов работы («Азимут», «Орбита», «СРП») и даже тогда, когда переключатель рода работ будет поставлен в положение «КПП выключён». В этом положении переключателя система выдает на ППДА текущие координаты, а КППМ отключается.

Непрерывное указание координат места самолёта системой позволяет с большей точностью решать основные задачи самолётовождения.

Органы управления РСБН-2.

Рис. 3а. Щиток пилота, РСБН-2.

Рис. 3б. Блок управления счетно-решающего прибора (БУ СРП), РСБН-2.

Рис. 3в. Щиток управления штурмана., РСБН-2.

Рис. 4. Определение места самолёта, РСБН-2.

Выполнение полёта от наземного радиомаяка. Полёт от радиомаяка может быть выполнен в том случае, когда линия заданного пути строго совпадает с направлением от радиомаяка. Для выполнения полёта от радиомаяка необходимо:

1. Включить самолетное оборудование системы и подготовить его к работе по заданному радиомаяку.

 2. Установить на щитке управления штурмана.

а) номер канала работы наземного радиомаяка;

б) переключатель рода работ в положение «Азимут от»;

в) ручкой «Азимут» значение азимута, равное ЗИПУ;

г) ручкой «Орбита» дальность от маяка до пункта, момент пролёта которого намечено определить по световым сигналам системы.

3. Установить на приборе КППМ против треугольного индекса значение ЗМПУ.

4. Переключатель КППМ поставить в положение «Свод».

5. Пройти ИПМ с расчётным МК или с МК = ЗМПУ и определить по КППМ и ППДА, где находится ЛЗП по отношению к самолету.

6. Используя показания КППМ, вывести самолёт на ЛЗП. Вертикальная стрелка КППМ указывает положение ЛЗП по отношению самолёта, а стрелка курса по отношению к вертикальной стрелке показывает, под каким углом к ЛЗП направлена продольная ось самолёта (угол подхода к ЛЗП).

Для полёта по ЛЗП пилот обязан подобрать такой курс, при котором вертикальная стрелка находилась бы в центре шкалы прибора.

При наличии уклонения самолета от ЛЗП пилот обязан выйти на линию пути. Для выхода на линию пути самолёт разворачивают в сторону вертикальной стрелки КППМ и приводят кружок стрелки курса к верхнему обрезу вертикальной стрелки. Такое положение кружка стрелки курса обеспечивает непрерывное уменьшение угла подхода к ЛЗП и плавный выход на линию пути.

Совместное использование стрелок КППМ обеспечивает простоту вывода самолёта на ЛЗП и высокую точность выхода. При значительном уклонении самолёта от ЛЗП до начала движения вертикальной стрелки от края шкалы к центру стрелку курса рекомендуется устанавливать перпендикулярно к вертикальной стрелке, что обеспечит более быстрый выход на ЛЗП. Для обеспечения плавного вывода самолёта на заданное направление схема нуль-вождения КППМ имеет цепи ограничения, которые обеспечивают уменьшение угловой чувствительности вертикальной стрелки КППМ с увеличением сигнала рассогласования. Для того чтобы отклонение стрелки КППМ было пропорционально не угловому, а линейному отклонению самолёта от заданного направления, в системе предусмотрена автоматическая регулировка чувствительности отклоняющей системы КППМ. Это обеспечивается введением в электрическую цепь КППМ функционального потенциометра, ось которого изменяет своё положение в зависимости от дальности до маяка. Линейная чувствительность схемы отрегулирована таким образом, что она практически не зависит от дальности. Схема нуль-вождения выполнена так, что при уклонении самолёта от заданного направления в ней возникает напряжение рассогласования, которое преобразуется в напряжение постоянного тока и отклоняет вертикальную стрелку КППМ и тем самым указывает пилоту на необходимость маневра, обеспечивающего возврат самолёта на заданное направление полёта.

7. Осуществлять полёт по ЛЗП, удерживая вертикальную стрелку КППМ в центре шкалы прибора. Стрелка курса при нахождении вертикальной стрелки в центре шкалы прибора устанавливается на подобранный курс следования с учётом угла сноса. При отсутствии сноса она будет показывать курс, равный путевому углу. При наличии сноса стрелка будет показывать курс, отличающийся от путевого угла на величину угла сноса. Для удобства пилотирования самолёта необходимо на КППМ ручкой подвести подобранный курс против треугольного индекса.

8. Периодически уточнять курс следования с таким расчётом, чтобы он обеспечивал положение вертикальной стрелки КППМ в центре шкалы прибора.

9. Осуществлять контроль пути по направлению и дальности по показаниям ППДА.

Основным методом контроля пути по направлению при пилотировании самолёта с помощью КППМ является сопоставление отсчитанного на ППДА азимута с ЗИПУ. Если азимут, отсчитанный на ППДА, соответствует ЗИПУ, то полёт выполняется по ЛЗП. При уклонении самолёта вправо азимут будет больше ЗИПУ, а при уклонении влево — меньше.

Контроль пути по дальности осуществляется путём наблюдения за текущей дальностью на ППДА с последующим расчётом путевой скорости и времени пролёта контрольных точек маршрута.

10. Определить момент пролёта контрольной точки по световым сигналам системы.

При полёте от маяка РСБН-2 обеспечивает выдачу световых сигналов о подходе к заданной точке и её пролёте. Предупреждение о подлёте к заданной точке и сигнализация о ее пролёте осуществляются только в случае, если на щитке управления штурмана на селекторах азимута и орбиты установлены координаты заданной точки и самолёт в ходе полёта пройдёт контрольную точку.

Когда самолёт приближается к зоне заданного пункта на расстояние, равное 1—2 мин полёта (радиус, зоны предупреждения регулируется на заводе), и входит в так называемую зону предупреждения, происходит включение зелёной лампы «Подлёт к зоне». В момент пролёта контрольной точки происходит автоматическое включение красной лампы «Пролёт зоны». Она включается, когда фактические координаты, измеренные системой, соответствуют установленным на щитке управлений или отличаются от них не более чем на 1,1° по азимуту и на 1,1 км по дальности.

Лампы «Подход к зоне» и «Пролёт зоны» устанавливаются на приборных досках пилота и штурмана. Начиная с момента входа в зону предупреждения, пилот обязан более внимательно осуществлять пилотирование самолёта, так как сигнальная лампа «Пролёт зоны» включается, если курсовая стрелка КППМ находится в пределах черного кружка.

После пролёта пункта гаснет красная лампа, а после выхода самолета из зоны предупреждения гаснет и зеленая лампочка.

Если самолёт не пройдёт точно над контрольной точкой, координаты которой установлены на щитке управления штурмана, то после предупредительного зелёного сигнала красная лампочка не загорается. При установке на щитке управления штурмана координат поворотного пункта маршрута для обеспечения выхода на ЛЗП следующего участка необходимо учитывать линейное упреждение разворота (ЛУР), т. е. при установке дальности ППМ необходимо уменьшить фактическую дальность на величину ЛУР. В этом случае в момент загорания красной лампы самолёт будет находиться над точкой начала разворота.

11. Контролировать периодически исправность работы аппаратуры. Работа азимутального канала контролируется по бленкеру и сигнальной лампочке, а канала дальности — по сигнальной лампочке.

Выполнение полёта на радиомаяк. Полёт на радиомаяк может быть выполнен, если ЛЗП совпадает с направлением на радиомаяк, а дальность до него обеспечивает устойчивый обмен сигналами между самолётом и наземным маяком.

При полёте на радиомаяк порядок работы с самолётным оборудованием такой же, как и при полёте от радиомаяка. Исключение представляет положение некоторых переключателей, а именно:

1. Переключатель рода работ на щитке управления штурмана устанавливают в положение «Азимут на». При этом происходит изменение полярности включения вертикальной стрелки КППМ.

2. Ручкой «Азимут» устанавливают значение заданного азимута А=ЗИПУ± 180° (рис. 5).

Методика выполнения полёта на радиомаяк аналогична методике выполнения полёта от радиомаяка.

Войдя в зону действия радиомаяка экипаж, определяет по вертикальной стрелке КППМ и по значению азимута на ППДА положение самолёта относительно ЛЗП.

Выход на ЛЗП осуществляется по показаниям КППМ. Пилот непрерывно удерживает в совмещенном положении стрелку курса с верхним обрезом вертикальной стрелки КППМ. Такое совмещение стрелок в процессе выхода обеспечивает одновременный разворот самолёта с приближением его к ЛЗП по плавной кривой.

Полёт по ЛЗП осуществляется с помощью КППМ, показания которого при полёте на радиомаяк остаются такими же, как и при полёте от радиомаяка, т. е. вертикальная стрелка указывает где находится ЛЗП относительно самолёта. Если вертикальная стрелка КППМ удерживается в центре черного кружка, то полёт происходит по ЛЗП.

Контроль пути по направлению при полёте на радиомаяк осуществляется по показаниям КППМ и ППДА. Сравнение показаний ППДА с заданным азимутом является основным методом контроля пути по направлению. Если фактический азимут, отсчитанный на ППДА, соответствует заданному, то самолёт находится на ЛЗП; если фактический азимут больше или меньше заданного, то самолёт находится соответственно слева или справа от ЛЗП (см. рис. 5).

Контроль пути по дальности ведется путём наблюдения за текущей дальностью, непрерывно указываемой счётчиком ППДА.

Момент пролета ППМ (КО), как и при полете от радиомаяка, определяется по световой сигнализации. Для этого на щитке управления штурмана на селекторах азимута и орбиты должны быть установлены координаты того пункта, момент пролёта которого необходимо определить по световым сигналам системы.

Выполнение полёта по орбите. Полётом по орбите называется полёт по окружности с заданным радиусом, центром которой является радиомаяк. Такой полёт может быть применён в том случае, когда линия заданного пути совпадает с окружностью. Например, если два ППМ находятся в зоне действия системы и расположены на одинаковом расстоянии от радиомаяка, то полет между этими пунктами можно выполнить по орбите.

При полётах по трассам режим «Орбита» практически не применяется. Однако в некоторых случаях при внетрассовых полётах, а также при выполнении полётов по специальному применению этот род работы может быть с успехом использован.

Рис. 5. Полёт на радиомаяк, РСБН-2.

Рис. 6. Полёт по орбите, РСБН-2.

Рис. 7. Подготовка данных для полёта в режиме «СПР», РСБН-2.

Для выполнения полёта по орбите необходимо:

1. Установить на щитке управления штурмана:

• а) канал работы наземного радиомаяка;
• б) переключатель рода работы в положение «Орбита левая» или «Орбита правая». Левой считается орбита, при полете по которой радиомаяк находится слева от самолёта; если радиомаяк оправа от самолёта, то орбита будет правая;
• в) ручкой «Орбита» радиус заданной орбиты;
• г) ручкой «Азимут» азимут первого контрольного ориентира или ППМ (КПМ).

2. Переключатель КППМ поставить в положение «Свод».

3. Установить на КППМ значение МПУ, соответствующее направлению орбиты в точке выхода на нее самолёта (рис. 6).

4. Выйти к точке начала разворота и развернуть самолёт на курс, равный примерно МПУ для точки выхода на орбиту. Для обеспечения плавного выхода на заданную орбиту этот разворот начинают с учетом линейного упреждения разворота. При полёте к заданной орбите по азимуту величина ЛУР равна радиусу разворота самолёта.

5. Пользуясь КППМ, вывести самолёт на заданную орбиту. Отклонение вертикальной стрелки КППМ при полёте по орбите остается таким же, как и при полёте по азимуту, т. е. она указывает, куда нужно развернуть самолёт, чтобы выйти на ЛЗП. Вывод самолёта на заданную орбиту осуществляется путем совместного использования стрелки курса и вертикальной стрелки КППМ.

6. Выполнять полёт по орбите, удерживая вертикальную стрелку в пределах черного кружка шкалы КППМ.

При полёте по орбите путевой угол непрерывно меняется, поэтому пользоваться магнитным компасом в этом случае невозможно. Удержание самолёта на заданной орбите достигается путем сохранения подобранного крена с плавным изменением курса.

7. Осуществлять контроль пути по направлению и дальности. Контроль пути по направлению ведётся наблюдением за положением вертикальной стрелки КППМ и значением текущей дальности на ППДА, которое должно быть равно дальности до заданной орбиты.

Контроль пути по дальности ведётся наблюдением за текущим значением азимута и сравнением его с азимутом контрольных точек, а также с помощью световой сигнализации (по загоранию лампочек подлёта и пролёта заданной точки). Для обеспечения контроля пути по дальности в период подготовки к полёту для намеченных ориентиров определяют азимуты, которые записывают на карте и заносят в специальный бланк. В полёте текущие значения А сравнивают с расчётным А контрольного ориентира.

Из вышеизложенного следует, что основной задачей экипажа при полёте по орбите является сохранение на протяжении всего полёта заданной дальности от наземного радиомаяка до самолета. Эта задача решается автоматически, если вертикальную стрелку КППМ непрерывно удерживать в центре шкалы.