Увидел у Богаченко Евгения (проект Kty4mate), уже известного тем, кто интересуется астронавигационными методами навигации в симе, фильм про определение ветра по картам погоды:
Ну вот, для первой оценки всё оказалось не так уж и сложно.
Зашёл на сайт http://www.meteoinfo.ru/plav-forc-rus и выбрал прогностическую карту абсолютной топографии изобарической поверхности 500 мбар. Эта поверхность удобна тем, что обычно держится на высотах 5000-7000 метров. Время прогноза выбрал близкое к текущему Гринвичскому, так как FSrealWX у меня берёт реальные сроки наблюдений.
Маршрут решил взять знакомый, Шеннон (Ирландия) — Рейкьявик (Исландия)
Вот так он выглядит на синоптической карте.
Как мы видим, на пути у нас небольшой циклончик.
Определяем ветер по маршруту. С некоторыми допущениями можно считать что он идёт вдоль изогипс давления и, согласно барическому закону ветра, оставляя слева (в северном полушарии) зону более низкого давления. В южном полушарии, естественно, всё наоборот. Виноваты в этом вращение Земли и сила Кориолиса, но это уже другая тема. Итак, ветер на маршруте (буквой «Н» обозначена область низкого давления, иначе говоря — центр циклона):
Для расчёта скорости ветра воспользуемся формулой из книги, упомянутой в самом начале данной темы — «Учет ветра в дальних полетах» Молоканова Г.Ф.
Для удобства изменяем множитель 242. Делим его два раза на 1.852 и получаем 71. Теперь можно подставлять значения Sn в морских милях, а скорость ветра сразу получать в узлах. Зелёным подчёркнуты ограничения метода. Красным подчеркнул один немаловажный момент, который заметил только после окончания полёта.
Как назло, только сейчас выяснилось, что в принтере закончился порошок. Поэтому, переносить графику на листочек пришлось руками. Пересчитал расстояния и наложил направления ветра. Его скорость легко считается. Всего пять движений на линейке НЛ-10М. Можно прямо в полёте считать. Если конечно на прогностической карте заранее определились с масштабом. Обращаем внимание на то, что карта эта в стереографической проекции. Об этом надо помнить при определении направления ветра и расстояния между изогипсами.
Пример расчёта на НЛ-10М первого участка маршрута (все скрины кликабельны) Перепад высот 40 метров, расстояние между изогипсами 120 миль, широта 52 градуса. Считаем по формуле (6) из книги «Учёт ветра в дальних полётах» Г.Молоканова
Spoiler
Ставим визирку на значение множителя 71 по 5-й шкале. На третей шкале(синусов) выставляем бегунком значение широты 52 градуса.
Промежуточный результат (множитель 71, делённый на синус широты) напротив чёрного треугольника. Подгоняем туда визирку.
Затем бегунок двигаем так, что бы под промежуточным результатом встала цифра «10» шкалы 2.
Теперь, по этой же шкале, напротив значения перепада высоты (40 метров) получаем второй промежуточный результат. Двигаем туда визирку.
Теперь двигаем бегунок так, что бы на визирке выставилось расстояние между изогипсами (120 nm). И осталось только посмотреть (на шкале 1) над цифрой 10 (шкалы 2) величину скорости ветра — 30 узлов.
По расчёту вышло что первую треть маршрута ветер будет боковой слева, 30-26 узлов. Затем центральная часть циклона, где ветер будет неустойчивым, от ноля до 5 узлов. Затем, оставшуюся часть маршрута ветер станет боковым, правым, 25-30 узлов. При вычислениях не обошлось без досадных ошибок, допущенных по собственной невнимательности. Поэтому к концу полёта листочек принял вот такой вид:
Для оценки «в реале» выбрал, как обычно, рабочую лошадку Ан-26.
Как и ожидалось по расчёту, в начале маршрута сносило вправо (смотрим снос на экране «Грозы»). Скорость ветра 21-25 узлов.
Через час полёта достигли центральной части циклона. Здесь ветер, как и положено, заметно уменьшился. Почти час его скорость не превышала 3-5 узлов.
После двух часов полёта, ветер, как и ожидалось, вновь усилился и поменял направление почти на 180 градусов. Скорость 25-38 узлов.
Ну а вот на локаторе уже Исландия.
Садиться не будем, это была лишь одна из оценок применимости метода в симуляторе.
В целом данные, расчёта и фактические, совпадают. Ветер в начале маршрута оказался чуть меньше, а в конце — чуть больше. Циклон — немного дальше от начала маршрута. Вполне объяснимо — ведь он движется. Надо попробовать анализировать несколько последовательных прогностических карт и точнее рассчитывать своё движение по времени относительно движения изобарической поверхности. Полёт длился более трёх часов и изменения могут быть заметны, ведь средняя скорость циклонов обычно около 20 узлов, и может достигать и 50 узлов.
Теперь надо только подготовить полёт с самолётом помедленнее и постарше (без ДИСС и прочих наворотов). На нём уже проверим это дело по настоящему.
Каким образом учитывать ветер, ещё не решил. Наверное разбивать маршрут на участки (причём не обязательно на перепады высот в 40 метров, Молоканов приводит примеры и с перепадами в 80м.) и считать для каждого участка свой УС. Может будет достаточным посчитать средний на весь маршрут? Опять же, маршруты разные бывают, большие и малые.
Alexander Belov
04.11.2012 в 08:19
Леша,
Поставь самописцы и сними барограмму — сравним с расчетом. Можно сделать «каскадные» самописцы, чтобы по окончании ленты одного автоматически запускался следующий — не будут барограммы путаться на одной ленте.
UEMJ
04.11.2012 в 09:40
Поставь самописцы и сними барограмму — сравним с расчетом. Можно сделать «каскадные» самописцы, чтобы по окончании ленты одного автоматически запускался следующий — не будут барограммы путаться на одной ленте.
Дык, зачем ставить? Собираюсь на WB-29 лететь, его как раз для этого и оборудовали. Но барограммы не очень совпадут, они по районам меняются в симуляторе, особенно в океане, где станций нет. Типа как с одного плоскогорья на другое поднимаешься. «Каскадные» наверное не стоит делать. На три-четыре часа полёта и этих хватает, всё равно ж скриншоты делаются. Сейчас, созрею до подготовки полёта и начну чертить. Ещё плохо в картах этих разбираюсь. Не решил что делать с ними «во времени». Брать ближайший прогноз просто, или всё таки учитывать по двум прогнозам движение барического поля. А потом брать один вариант на первую половину маршрута, другой, попозже — на вторую Что-то мне подсказывает что достаточная точность будет уже с одного, ближайшего по времени, прогноза. Полёты там, блин, продолжительные и сложные. Это ж не Ан-26, где среднюю широту ввёл, автопилот на ГПК-52 переключил, ЗУК покрутил, на указателе ЛБУ кнопочку нажал и пошёл пиво пить. На WB-29 лететь, это в особое состояние надо впасть сначала! Для этого, как минимум, дома никого не должно быть (в крайнем случае, допускается наличие спящих домашних), а в крови не должно содержаться заметных следов алкогольного опьянения. Сию оба этих условия выполнены. Теперь надо подготовить полёт. А пока сижу, синоптические карты рассматриваю в интернете. В принтере вот порошок кончился, а без бумажных синоптических сложно.
Alexander Belov
04.11.2012 в 10:11
Леша,
Так скачки давления и есть моменты изменения направления ветра. Ты по РЛС в момент скачка давления увидишь изменение угла сноса. Вот сделаю для «нептуна» допплероскую систему — поставим на WB-29.
UEMJ
04.11.2012 в 11:36
Так скачки давления и есть моменты изменения направления ветра.
Саша, и это ты рассказываешь мне после того, как я определил ветер по барической карте? Скачки разные бывают. Помнишь, как-то, в полёте к Гренландии (вроде даже в этой ветке), сохранял высоту по радиовысотомеру? Скачки были, но давление не всегда изменялось заметно. Тут ещё, видимо, очень влияют настройки погодников. Не на саму конечно погоду, а на характер переходов в другую зону. Короче, надо больше летать просто.
Ты по РЛС в момент скачка давления увидишь изменение угла сноса.
Не могу пользоваться РЛС на B-29 пока там она рисует мне цветной рельеф и точные контуры берегов. Да и над океаном с неё мало толку. Впрочем, и сам момент сноса особо не нужен. В реале он меняется плавно и непрерывно, а корректируют его дискретно. И всё равно долетают. Важен общий метод расчёта. Если его освоить, то не важен будет и характер изменения погоды. Замечательно что твой C1 на B-29 давление не чувствует! Поэтому и видно на барографе больше и летит он ровнее. В прошлом полёте Ан-26 у меня здорово бросало на переходах между зонами. С непривычки аж испугался немного
UEMJ
05.11.2012 в 09:44
Встал сегодня аж в 8 утра. В Гринвиче, соответственно, час ночи. Один прогноз имелся на ноль по Гринвичу
Второй, на 6 утра
Решил интерполировать ветер между ними на маршрут Кефлавик — Шеннон.
Схема маршрута.
Летим по локсодромии, основной курсовой прибор — штатный магнитный компас FluxGate.
Так как магнитное склонение изменяется равномерно, на всём протяжении ЛЗП используем его среднее значение — минус 16 градусов.
Первичная обработка прогностических карт.
Наносим вдоль изогипс направления ветра и расстояния между изогипсами, необходимые для расчёта скорости ветра. Также делим маршрут на участки с близкими параметрами ветра.
00:00 UTC
06:00 UTC
Получается, в первой трети маршрута ветер практически попутный. Снос нулевой. Потом, если учитывать движение барического поля, ветер постепенно поворачивает и начинает дуть слева-сзади. Снос вправо, положительный. Угол ветра (УВ), ориентировочно составит 40-45 градусов.
Порошка в принтере нет, пришлось снимать расстояния между изогипсами линейкой, прямо с экрана компьютера. Для определения масштаба пользовался изображением ЛЗП, считал на НЛ-10М.
Ветер по участкам.
Вот схема ветра на маршруте на интервал 6 часов
Взлетел с опозданием, в 4 часа по Гринвичу.
Учёл снос по приводу Кефлавика. Снос влево, прогноз соответствует данным радиопеленгатора.
Потом долго отлаживал автопилот. Надо добиться триммерами (обычно только с РВ проблемы) и регулировочными потенциометрами такого состояния C1 (так автопилот на B-29 называется), что бы все лампочки были погашены и загорались только изредка, когда система парирует изменения положения самолёта.
Через час двадцать пять после вылета — расчётное изменение курса для учёта прогнозируемого времени. Теперь вводим расчётное значение УС. По прогнозу и расчёту теперь должно сносить вправо.
Поглядел задумчиво на самописцы и тут дошло, что барограф пишет не в милибарах, а в миллиметрах ртутного столба!
А я высоту, не долго думая по ним набирал. И лечу теперь, километра на два ниже изобары 500 мбар, на которую всё и считалось!
Ну что ж теперь, посмотрим что получится. Это увеличит ошибку.
Тем временем светало.
Через три с лишним часа показались берега Ирландии
Похоже что прошли над Donegal Bay. Это хорошо — сказал я себе, разглядывая старинную карту.
Но вот Шеннона на ней не нашёл. Только реку Shannon. Пришлось лезть в Интернет. Оказалось, аэропорт расположен рядом с устьем этой реки.
UEMJ
05.11.2012 в 09:59
Через три и три четверти часа стало немного неуютно. Поглядывал на стрелку радиокомпаса и размышлял о том, насколько обидно перелететь благополоучно более 700 миль на океаном и заблудиться уже над сушей, вблизи аэродрома. Соседние привода-то я не переписал на свою схему.
Но вот стрелка вздрогнула и показала привод Foynes 395.0. На него я как то уже раз ориентировался при заходе ночью. Этот радиомаяк мощнее Шенновского.
Значит Шеннон, с его слабеньким приводом, даже ближе к нам.
Перестраиваюсь на привод Шеннона и вскоре пролетаю над ним с курсом посадки.
Коробочка.
Четвёртый разворот.
Посадка.
Смотрим трек.
Первый излом, это изменение курса по данным расчёта. Второй, видимо, тот самый, прогнозируемый поворот ветра. Жаль конечно что с высотой ошибся, теперь трудно оценить достоверность метода.
Вполне возможно, что третий, последний излом (в районе аэродрома), и есть ошибка, набежавшая из-за неправильного выбора высоты полёта.
Но, в тоже время, любая неудача, это лишь повод слетать снова.
А здесь видно уклонение от конечного пункта маршрута.
В общем-то долетел. Но не на той высоте. Результат вроде положительный, но методику надо отрабатывать дальше.
ilya1502
05.11.2012 в 10:22
Лёш, а можно твои настройки FSRealWX посмотреть?
UEMJ
05.11.2012 в 10:40
Лёш, а можно твои настройки FSRealWX посмотреть?
Это легко! Они в этой теме, выше Там же и настройки FSUIPS для ветра
На всякий случай продублирую (вдруг чего изменил)
ilya1502
05.11.2012 в 10:56
Спасибо! Только у меня будто бы другая версия
А вот ты выше говоришь, что у тебя она настроена, чтобы брать реальные сроки наблюдений — это какой пункт настроек?
И ещё, всё не могу понять в поле Downloads — что за additional weather data?
UEMJ
05.11.2012 в 11:31
А вот ты выше говоришь, что у тебя она настроена, чтобы брать реальные сроки наблюдений — это какой пункт настроек? И ещё, всё не могу понять в поле Downloads — что за additional weather data?
Если честно, то и сам в ней не разбираюсь. Всё методом тыка. А реальные сроки она вроде автоматом берёт. В её главном окне сразу заметил.
Вообще, я считал (и в тайне до сих пор считаю ) что все программы-погодники так делают. Это же самое простое.
UEMJ
05.11.2012 в 17:59
Нашёл у Молоканова («Учёт ветра в дальних полётах») интересный момент, который видимо будет работать и в симуляторе при переходе в другую погодную зону:
UEMJ
05.11.2012 в 18:15
А вот и то, что доктор прописал!
А я тут, прочитав только первые страницы, велосипед изобретаю.
UEMJ
21.11.2012 в 19:46
Результат прошлого полёта мне не понравился из-за большого уклонения. Возможно, ошибся где-то. А возможно, из-за отсутствия над океаном метеостанций, FSrealWX изменяет погоду иначе, чем над сушей. Для очередного опробования метода выбрал маршрут Шеннон — Берлин. Он и по расстоянию похож (813 миль), недалеко от Атлантики и населён метеостанциями. При этом решил пока не брать прогностические данные, уж больно они неточные из-за большого масштаба карты. FSrealWX выдаёт текущий разрез атмосферы, решил взять фактические высоты поверхности 500 мбар в НПМ и КПМ и попробовать слетать по ним с постоянной поправкой к курсу (см. Г.Ф.Молоканов «Анализ ветра в дальних полётах«). Два первых полёта закончились над Голландией, недалеко от границы с Германией — сим вылетал через два с небольшим часа полёта. Видимо мешался какой-то сценарий. Но уже и по этим результатам было видно, что метод работает. В районе Шеннона ветер на изобаре 500 мбар (~18000 ft) достигал 60 узлов, в районе Берлина, на изобаре, он падал почти до штилевого. Там ползал антициклон. На время второго полёта барическое поле немного сместилось, поправка изменилась, но к Голландии вышел оба раза почти в ту же точку — середина залива Эйсселмер, немного севернее Амстердама.
Так же отметил что барическое поле изменяется достаточно медленно. Посмотрел прогностическую карту на ближайшее время. Первые полёты были в выходные, теперь же антициклон сместился заметно южнее (см. изогипсу с высотой 5680 м между Римом и Киевом)
Ветер будет попутно-боковой справа.
Немного почистил симулятор и стал готовиться к очередному полёту. Высоты поверхности 500 мбар, на момент вылета узнал по FSrealWX, поставив самолёт сначала в Берлин (18398 ft), потом в Шеннон (17794 ft). Разница высот 604 ft. Длина маршрута по локсодромии 813 миль. Воздушная скорость B-29 200 узлов, надо бы путевую, но для оценки пойдёт и эта. Расстояние 813 миль.
По формуле
считаем на НЛ-10М поправку к курсу.
Переводим 604 фута (разница высот нашей изобары) в метры
184 метра. Считаем формулу. Коэффициент 4048 делим на 813 миль
Результат делим на 200 узлов
И тут же умножаем на 184 метра (разность высот изобары)
Осталось поделить результат на синус средней широты маршрута (она равна,приблизительно, 52.5 градуса)
Напротив чёрного треугольника считываем величину поправки к курсу — 5.75 градуса. Округляем до 6 градусов. Согласно формуле поправка положительная.
Для локсодромии Шеннон — Берлин ИПУ=91 Магнитное склонение изменяется равномерно от -9 до ноля градусов в Берлине (определял по FSmag). Взял среднее магнитное -5. Итого ЗИПУ=97 (91+6), ЗМПУ=102 (91+6+5)
Лечу, держу постоянный ИК=97 и высоту изобарической поверхности 500 мбар по барографу (это 375 мм.рт.ст.) Что интересно, по барометрическому высотомеру высота при этом колеблется в пределах 400 футов. Видимо влияет температура за бортом, к которой кабинный барограф по идее не должен быть чувствителен. Над Голланндией немного нервничал, боялся что опять симулятор вылетит, даже из суеверия не скринил полёт. Но вот, вроде прошёл, уже в меню радиообмена стали немецкие города появляться. Через три часа полёта стрелка радиокомпаса показала Берлин. И чего я не совсем ожидал, с отклонением всего градусов в пять-шесть, не больше!
Но поправлять курс по приводу не стал, что бы посмотреть потом ЛБУ. Вот это уже через три часа двадцать пять минут полёта.
Вот справа проплывает Потсдам. Левее — светлое пятно центра Берлина. Красота! Ни тебе затемнения, ни прожекторных столбов и облачков зенитных разрывов
Кстати, по этому маршруту как раз на Берлин и летали американцы. Только не из Ирландии, а с баз на восточном побережье Британии. Пара штук мне попалась по пути.
Прилетели! Время в полёте 3 часа 30 минут.
ЛБУ составило около 12 миль.
По идее, горизонтальный профиль полёта должен повторять вертикальный профиль изобары. Но тут не очень наглядно, да ещё и изгибается волнообразно.
В принципе, за три с половиной часа может и изменилось давление. В следующий раз проверю.
P/S Отправил это сообщение и только потом заметил что скрины на радостях не уменьшил в размере, уж извините, размытые поэтому получились. Зато кликать можно
По полученному в полёте ЛБУ (10-15 миль), определим БУ для расстояния 813 миль
Боковое уклонение составило приблизительно один градус.
Теперь, зная фактическое время полёта (три с половиной часа) определим путевую скорость
230 узлов. Попробуем рассчитать поправку к курсу для этой скорости. Снова делим 4048 на 813 миль.
Полученный результат делим на фактическую путевую (230 узлов)
Результат умножаем на разность высот изобары 500 мбар (184 м)
Делим всё это на синус средней широты (sin(52.5)) и, напротив чёрного треугольника получаем исправленную поправку к курсу,
5 градусов! Как помним, перед полётом была рассчитана и задана поправка 6 градусов. Боковое уклонение (БУ) составило 1 градус. Выходит, если бы была рассчитана по изобарам прогностической карты продольная составляющая ветра, а по ней ожидаемая путевая, то получилось бы значение поправки к курсу не 6 градусов, а 5. И тогда, самолёт мог бы попасть точно на заданный аэродром! Не всё конечно так однозначно, но первым таким результатом доволен. Теперь надо набрать практику подобных полётов (над морем, над сушей, на различные расстояния, высоты и т.п.) и подумать какими синоптическими картами пользоваться. Потому что не дело это, определять высоту изобары по FSrealWX. В жизни это было бы равнозначно одновременному выпуску, перед полётом, двух радиозондов. А это дорого и нереально, ибо аэрологические станции не стоят в каждом аэродроме, а выпуски производятся не когда захочешь, а в единые международные сроки, два раза в сутки.
Основная точность в используемой здесь формуле определяется точностью величины разности высот изобары над НПМ и КПМ. Поэтому, для такого метода учёта ветра, точность синоптических карт будет определяющей.
Ну а вообще здорово! Без учётов сноса, определения местонахождения и прочих, казалось бы необходимых действий, взять и точно прилететь за 1500 километров! И всё по какой-то разнице, каких то двух высот! Разумеется, если это применяли в жизни, то всё равно считали и снос и определялись по месту. В жизни самолёт и атмосфера ведут себя совершенно иначе, чем в симуляторе, да и комплексное самолётовождение до сих пор не отменили. Интересно было бы ещё, кроме книги Молоканова, найти информацию о применении подобной практики.
Alexander Belov
22.11.2012 в 06:12
Леша, БРАВО!!!!!
UEMJ
25.11.2012 в 12:01
Попробовал теперь над океаном.
Вылетел из Гандера (Ньюфаундленд)
И через три с половиной часа сел в Bluie West One (Гренландия)
На глаз, отклонение около 30 миль. Пойду за пивом и буду анализировать.
ATLON
25.11.2012 в 13:14
Алексей, вы теперь только на Бэхе летаете?
UEMJ
25.11.2012 в 14:33
Алексей, вы теперь только на Бэхе летаете?
Да почему же? Для каждой задачи свой самолёт. А мой WB-29,благодаря Саше Белову, дополнившему платник WoP B-29, модель уникальная. Чего только стоит электромеханический автопилот C1, освоить который уже само по себе тема, плюс новый ПНК, метеоприборы и прочие моменты, типа подогрева карбюраторов и многое другое. А так мне интересны самолёты, на которых можно летать где хочешь и исторически это будет оправдано. Это, прежде всего DC-3 и Каталина. Для быстрых проверок чего либо по навигации, идеально подходит Ан-24/26 с ПНК Степана Грицевского. Методику учёта высоты изобарических поверхностей ещё охота для Каталины приспособить. Есть идея летать по данным давления на метеостанциях НПМ и КПМ. Для Северов очень бы пригодилось. Но это пока на стадии идеи. Например, маршрут Новая Земля и Земля Франца Иосифа. Наземное давление получаем по радио от метеостанций, считаем поправку. Каталина летает низко, поэтому смотрим соответствующую синоптическую карту (наверное по поверхности) или по высотной учитываем трение о поверхность (как в ролике выше) — 15 градусов от направления ветра в сторону низкого давления, и летим.
ATLON
25.11.2012 в 14:38
Да почему же? Для каждой задачи свой самолёт. А мой WB-29,благодаря Саше Белову, дополнившему платник WoP B-29, модель уникальная. Чего только стоит электромеханический автопилот C1, освоить который уже само по себе тема, плюс новый ПНК, метеоприборы и прочие моменты, типа подогрева карбюраторов и многое другое.
Вы меня заставляете завидовать вам всеми видами зависти! (Шутка конечно!)
Например, маршрут Новая Земля и Земля Франца Иосифа.
Мало кто на это захочет.
UEMJ
25.11.2012 в 15:01
Вы меня заставляете завидовать вам всеми видами зависти!
Пишите Саше в личку, думаю что он не откажет.
Мало кто на это захочет.
Я летаю исключительно для себя А с Новой Земли до ЗФИ проходил не раз. Началось с того, что первый раз заблудился по глупому, когда ещё путал, а вернее сказать — вообще не знал нюансов работы с картографическими проекциями, локсодромиями и ортодромиями. А в высоких широтах разницу между последними очень хорошо заметно. И величины склонений большие. Да и не один я там летал, например, Вадим (SkunsDonetskiy) на дирижабле там бывал. Ещё кто-то из коллег (к сожалению, ник забыл, из Томска) обращался с проблемой увода в сторону при повторе моего полёта. Причина, вроде в искажении магнитного склонения была из-за какого-то сценария. На Серверах многие летают. И каждый, наверное, хоть раз да пробует. Там можно себя проверить не только в реале, но и в симуляторе Это особенная радость, когда после трёх-четырёх часов над океаном выходишь в заданный район. И ведь эти три часа просто так не посидишь, даже если автопилот есть. Надо и ветер учитывать, склонения, схождение меридианов и пр. А если компас и гироскоп реалистичные, то и курс не так просто держать даже с автопилотом. Да и когда выходишь первый раз к какому-нибудь архипелагу, острова совсем не такие, как представляешь их сначала по карте. Да что там говорить, Север, это Север
Alexander Belov
25.11.2012 в 15:30
Леша,
Не только Вадим на Север на дирижабле «ходил» :
Ох, намучался, пока «догреб» до Тихой…
ATLON
25.11.2012 в 15:36
Леша,
Не только Вадим на Север на дирижабле «ходил» :
Ох, намучался, пока «догреб» до Тихой…
Блин, завидки берут, сам еще до этого не дошел, знания и техника не та!
Alexander Belov
25.11.2012 в 17:09
Коллега,
А в чем проблема? Присоединяйтесь! Поможем, если что.
NDakota
25.11.2012 в 17:22
От я и сам боюсь на север летать, хотя массу прочитал и книг и Лешиных и Наташиных постов, но что-то сдерживает.
http://www.youtube.com/watch?v=-UFB9x_66G0&list=UU9eSbiXqrQCmnqG8-wQF4NA&index=1&feature=plcp
Сайт, которым он пользуется в фильме http://nomads.ncdc.noaa.gov/ncep/NCEP
Зашёл на сайт http://www.meteoinfo.ru/plav-forc-rus и выбрал прогностическую карту абсолютной топографии изобарической поверхности 500 мбар. Эта поверхность удобна тем, что обычно держится на высотах 5000-7000 метров.
Время прогноза выбрал близкое к текущему Гринвичскому, так как FSrealWX у меня берёт реальные сроки наблюдений.
Маршрут решил взять знакомый, Шеннон (Ирландия) — Рейкьявик (Исландия)
Вот так он выглядит на синоптической карте.
Как мы видим, на пути у нас небольшой циклончик.
Определяем ветер по маршруту. С некоторыми допущениями можно считать что он идёт вдоль изогипс давления и, согласно барическому закону ветра, оставляя слева (в северном полушарии) зону более низкого давления. В южном полушарии, естественно, всё наоборот. Виноваты в этом вращение Земли и сила Кориолиса, но это уже другая тема.
Итак, ветер на маршруте (буквой «Н» обозначена область низкого давления, иначе говоря — центр циклона):
Для расчёта скорости ветра воспользуемся формулой из книги, упомянутой в самом начале данной темы — «Учет ветра в дальних полетах» Молоканова Г.Ф.
Для удобства изменяем множитель 242. Делим его два раза на 1.852 и получаем 71. Теперь можно подставлять значения Sn в морских милях, а скорость ветра сразу получать в узлах.
Зелёным подчёркнуты ограничения метода.
Красным подчеркнул один немаловажный момент, который заметил только после окончания полёта.
Как назло, только сейчас выяснилось, что в принтере закончился порошок. Поэтому, переносить графику на листочек пришлось руками. Пересчитал расстояния и наложил направления ветра. Его скорость легко считается. Всего пять движений на линейке НЛ-10М.
Можно прямо в полёте считать. Если конечно на прогностической карте заранее определились с масштабом. Обращаем внимание на то, что карта эта в стереографической проекции. Об этом надо помнить при определении направления ветра и расстояния между изогипсами.
Пример расчёта на НЛ-10М первого участка маршрута (все скрины кликабельны)
Перепад высот 40 метров, расстояние между изогипсами 120 миль, широта 52 градуса.
Считаем по формуле (6) из книги «Учёт ветра в дальних полётах» Г.Молоканова
По расчёту вышло что первую треть маршрута ветер будет боковой слева, 30-26 узлов. Затем центральная часть циклона, где ветер будет неустойчивым, от ноля до 5 узлов. Затем, оставшуюся часть маршрута ветер станет боковым, правым, 25-30 узлов.
При вычислениях не обошлось без досадных ошибок, допущенных по собственной невнимательности. Поэтому к концу полёта листочек принял вот такой вид:
Для оценки «в реале»
выбрал, как обычно, рабочую лошадку Ан-26.
Как и ожидалось по расчёту, в начале маршрута сносило вправо (смотрим снос на экране «Грозы»).
Скорость ветра 21-25 узлов.
Через час полёта достигли центральной части циклона. Здесь ветер, как и положено, заметно уменьшился. Почти час его скорость не превышала 3-5 узлов.
После двух часов полёта, ветер, как и ожидалось, вновь усилился и поменял направление почти на 180 градусов. Скорость 25-38 узлов.
Ну а вот на локаторе уже Исландия.
Садиться не будем, это была лишь одна из оценок применимости метода в симуляторе.
В целом данные, расчёта и фактические, совпадают. Ветер в начале маршрута оказался чуть меньше, а в конце — чуть больше. Циклон — немного дальше от начала маршрута. Вполне объяснимо — ведь он движется. Надо попробовать анализировать несколько последовательных прогностических карт и точнее рассчитывать своё движение по времени относительно движения изобарической поверхности. Полёт длился более трёх часов и изменения могут быть заметны, ведь средняя скорость циклонов обычно около 20 узлов, и может достигать и 50 узлов.
Теперь надо только подготовить полёт с самолётом помедленнее и постарше (без ДИСС и прочих наворотов). На нём уже проверим это дело по настоящему.
Каким образом учитывать ветер, ещё не решил. Наверное разбивать маршрут на участки (причём не обязательно на перепады высот в 40 метров, Молоканов приводит примеры и с перепадами в 80м.) и считать для каждого участка свой УС. Может будет достаточным посчитать средний на весь маршрут? Опять же, маршруты разные бывают, большие и малые.
Поставь самописцы и сними барограмму — сравним с расчетом. Можно сделать «каскадные» самописцы, чтобы по окончании ленты одного автоматически запускался следующий — не будут барограммы путаться на одной ленте.
Дык, зачем ставить? Собираюсь на WB-29 лететь, его как раз для этого и оборудовали. Но барограммы не очень совпадут, они по районам меняются в симуляторе, особенно в океане, где станций нет. Типа как с одного плоскогорья на другое поднимаешься.
Что-то мне подсказывает что достаточная точность будет уже с одного, ближайшего по времени, прогноза.
«Каскадные» наверное не стоит делать. На три-четыре часа полёта и этих хватает, всё равно ж скриншоты делаются.
Сейчас, созрею до подготовки полёта и начну чертить. Ещё плохо в картах этих разбираюсь. Не решил что делать с ними «во времени». Брать ближайший прогноз просто, или всё таки учитывать по двум прогнозам движение барического поля. А потом брать один вариант на первую половину маршрута, другой, попозже — на вторую
Полёты там, блин, продолжительные и сложные. Это ж не Ан-26, где среднюю широту ввёл, автопилот на ГПК-52 переключил, ЗУК покрутил, на указателе ЛБУ кнопочку нажал и пошёл пиво пить.
На WB-29 лететь, это в особое состояние надо впасть сначала! Для этого, как минимум, дома никого не должно быть (в крайнем случае, допускается наличие спящих домашних), а в крови не должно содержаться заметных следов алкогольного опьянения.
Сию оба этих условия выполнены. Теперь надо подготовить полёт. А пока сижу, синоптические карты рассматриваю в интернете. В принтере вот порошок кончился, а без бумажных синоптических сложно.
Так скачки давления и есть моменты изменения направления ветра. Ты по РЛС в момент скачка давления увидишь изменение угла сноса. Вот сделаю для «нептуна» допплероскую систему — поставим на WB-29.
Саша, и это ты рассказываешь мне после того, как я определил ветер по барической карте?
Скачки разные бывают. Помнишь, как-то, в полёте к Гренландии (вроде даже в этой ветке), сохранял высоту по радиовысотомеру? Скачки были, но давление не всегда изменялось заметно. Тут ещё, видимо, очень влияют настройки погодников. Не на саму конечно погоду, а на характер переходов в другую зону.
Короче, надо больше летать просто.
Не могу пользоваться РЛС на B-29 пока там она рисует мне цветной рельеф и точные контуры берегов. Да и над океаном с неё мало толку.
Впрочем, и сам момент сноса особо не нужен. В реале он меняется плавно и непрерывно, а корректируют его дискретно. И всё равно долетают. Важен общий метод расчёта. Если его освоить, то не важен будет и характер изменения погоды.
Замечательно что твой C1 на B-29 давление не чувствует! Поэтому и видно на барографе больше и летит он ровнее. В прошлом полёте Ан-26 у меня здорово бросало на переходах между зонами. С непривычки аж испугался немного
Второй, на 6 утра
Решил интерполировать ветер между ними на маршрут Кефлавик — Шеннон.
Схема маршрута.
Летим по локсодромии, основной курсовой прибор — штатный магнитный компас FluxGate.
Так как магнитное склонение изменяется равномерно, на всём протяжении ЛЗП используем его среднее значение — минус 16 градусов.
Первичная обработка прогностических карт.
Наносим вдоль изогипс направления ветра и расстояния между изогипсами, необходимые для расчёта скорости ветра. Также делим маршрут на участки с близкими параметрами ветра.
00:00 UTC
06:00 UTC
Получается, в первой трети маршрута ветер практически попутный. Снос нулевой. Потом, если учитывать движение барического поля, ветер постепенно поворачивает и начинает дуть слева-сзади. Снос вправо, положительный. Угол ветра (УВ), ориентировочно составит 40-45 градусов.
Порошка в принтере нет, пришлось снимать расстояния между изогипсами линейкой, прямо с экрана компьютера. Для определения масштаба пользовался изображением ЛЗП, считал на НЛ-10М.
Ветер по участкам.
Вот схема ветра на маршруте на интервал 6 часов
Взлетел с опозданием, в 4 часа по Гринвичу.
Учёл снос по приводу Кефлавика. Снос влево, прогноз соответствует данным радиопеленгатора.
Потом долго отлаживал автопилот. Надо добиться триммерами (обычно только с РВ проблемы) и регулировочными потенциометрами такого состояния C1 (так автопилот на B-29 называется), что бы все лампочки были погашены и загорались только изредка, когда система парирует изменения положения самолёта.
Через час двадцать пять после вылета — расчётное изменение курса для учёта прогнозируемого времени. Теперь вводим расчётное значение УС. По прогнозу и расчёту теперь должно сносить вправо.
Поглядел задумчиво на самописцы и тут дошло, что барограф пишет не в милибарах, а в миллиметрах ртутного столба!
А я высоту, не долго думая по ним набирал. И лечу теперь, километра на два ниже изобары 500 мбар, на которую всё и считалось!
Ну что ж теперь, посмотрим что получится. Это увеличит ошибку.
Тем временем светало.
Через три с лишним часа показались берега Ирландии
Похоже что прошли над Donegal Bay. Это хорошо — сказал я себе, разглядывая старинную карту.
Но вот Шеннона на ней не нашёл. Только реку Shannon. Пришлось лезть в Интернет. Оказалось, аэропорт расположен рядом с устьем этой реки.
Но вот стрелка вздрогнула и показала привод Foynes 395.0. На него я как то уже раз ориентировался при заходе ночью. Этот радиомаяк мощнее Шенновского.
Значит Шеннон, с его слабеньким приводом, даже ближе к нам.
Перестраиваюсь на привод Шеннона и вскоре пролетаю над ним с курсом посадки.
Коробочка.
Четвёртый разворот.
Посадка.
Смотрим трек.
Первый излом, это изменение курса по данным расчёта. Второй, видимо, тот самый, прогнозируемый поворот ветра. Жаль конечно что с высотой ошибся, теперь трудно оценить достоверность метода.
Вполне возможно, что третий, последний излом (в районе аэродрома), и есть ошибка, набежавшая из-за неправильного выбора высоты полёта.
Но, в тоже время, любая неудача, это лишь повод слетать снова.
А здесь видно уклонение от конечного пункта маршрута.
В общем-то долетел. Но не на той высоте. Результат вроде положительный, но методику надо отрабатывать дальше.
Это легко! Они в этой теме, выше Там же и настройки FSUIPS для ветра
На всякий случай продублирую (вдруг чего изменил)
А вот ты выше говоришь, что у тебя она настроена, чтобы брать реальные сроки наблюдений — это какой пункт настроек?
И ещё, всё не могу понять в поле Downloads — что за additional weather data?
Если честно, то и сам в ней не разбираюсь. Всё методом тыка. А реальные сроки она вроде автоматом берёт. В её главном окне сразу заметил.
Вообще, я считал (и в тайне до сих пор считаю
) что все программы-погодники так делают. Это же самое простое.
А я тут, прочитав только первые страницы, велосипед изобретаю.
При этом решил пока не брать прогностические данные, уж больно они неточные из-за большого масштаба карты.
FSrealWX выдаёт текущий разрез атмосферы, решил взять фактические высоты поверхности 500 мбар в НПМ и КПМ и попробовать слетать по ним с постоянной поправкой к курсу (см. Г.Ф.Молоканов «Анализ ветра в дальних полётах«).
Два первых полёта закончились над Голландией, недалеко от границы с Германией — сим вылетал через два с небольшим часа полёта. Видимо мешался какой-то сценарий.
Но уже и по этим результатам было видно, что метод работает. В районе Шеннона ветер на изобаре 500 мбар (~18000 ft) достигал 60 узлов, в районе Берлина, на изобаре, он падал почти до штилевого. Там ползал антициклон.
На время второго полёта барическое поле немного сместилось, поправка изменилась, но к Голландии вышел оба раза почти в ту же точку — середина залива Эйсселмер, немного севернее Амстердама.
Так же отметил что барическое поле изменяется достаточно медленно. Посмотрел прогностическую карту на ближайшее время. Первые полёты были в выходные, теперь же антициклон сместился заметно южнее (см. изогипсу с высотой 5680 м между Римом и Киевом)
Ветер будет попутно-боковой справа.
Немного почистил симулятор и стал готовиться к очередному полёту.
Высоты поверхности 500 мбар, на момент вылета узнал по FSrealWX, поставив самолёт сначала в Берлин (18398 ft), потом в Шеннон (17794 ft). Разница высот 604 ft. Длина маршрута по локсодромии 813 миль.
Воздушная скорость B-29 200 узлов, надо бы путевую, но для оценки пойдёт и эта. Расстояние 813 миль.
По формуле
считаем на НЛ-10М поправку к курсу.
Переводим 604 фута (разница высот нашей изобары) в метры
184 метра.
Считаем формулу.
Коэффициент 4048 делим на 813 миль
Результат делим на 200 узлов
И тут же умножаем на 184 метра (разность высот изобары)
Осталось поделить результат на синус средней широты маршрута (она равна,приблизительно, 52.5 градуса)
Напротив чёрного треугольника считываем величину поправки к курсу — 5.75 градуса.
Округляем до 6 градусов. Согласно формуле поправка положительная.
Для локсодромии Шеннон — Берлин ИПУ=91
Магнитное склонение изменяется равномерно от -9 до ноля градусов в Берлине (определял по FSmag). Взял среднее магнитное -5.
Итого ЗИПУ=97 (91+6), ЗМПУ=102 (91+6+5)
Лечу, держу постоянный ИК=97 и высоту изобарической поверхности 500 мбар по барографу (это 375 мм.рт.ст.)
Что интересно, по барометрическому высотомеру высота при этом колеблется в пределах 400 футов. Видимо влияет температура за бортом, к которой кабинный барограф по идее не должен быть чувствителен.
Над Голланндией немного нервничал, боялся что опять симулятор вылетит, даже из суеверия не скринил полёт. Но вот, вроде прошёл, уже в меню радиообмена стали немецкие города появляться.
Через три часа полёта стрелка радиокомпаса показала Берлин. И чего я не совсем ожидал, с отклонением всего градусов в пять-шесть, не больше!
Но поправлять курс по приводу не стал, что бы посмотреть потом ЛБУ.
Вот это уже через три часа двадцать пять минут полёта.
Вот справа проплывает Потсдам. Левее — светлое пятно центра Берлина.
Красота! Ни тебе затемнения, ни прожекторных столбов и облачков зенитных разрывов
Кстати, по этому маршруту как раз на Берлин и летали американцы. Только не из Ирландии, а с баз на восточном побережье Британии. Пара штук мне попалась по пути.
Прилетели! Время в полёте 3 часа 30 минут.
ЛБУ составило около 12 миль.
По идее, горизонтальный профиль полёта должен повторять вертикальный профиль изобары. Но тут не очень наглядно, да ещё и изгибается волнообразно.
В принципе, за три с половиной часа может и изменилось давление. В следующий раз проверю.
P/S Отправил это сообщение и только потом заметил что скрины на радостях не уменьшил в размере, уж извините, размытые поэтому получились. Зато кликать можно
По полученному в полёте ЛБУ (10-15 миль), определим БУ для расстояния 813 миль
Боковое уклонение составило приблизительно один градус.
Теперь, зная фактическое время полёта (три с половиной часа) определим путевую скорость
230 узлов. Попробуем рассчитать поправку к курсу для этой скорости.
Снова делим 4048 на 813 миль.
Полученный результат делим на фактическую путевую (230 узлов)
Результат умножаем на разность высот изобары 500 мбар (184 м)
Делим всё это на синус средней широты (sin(52.5)) и, напротив чёрного треугольника получаем исправленную поправку к курсу,
5 градусов!
Как помним, перед полётом была рассчитана и задана поправка 6 градусов. Боковое уклонение (БУ) составило 1 градус.
Выходит, если бы была рассчитана по изобарам прогностической карты продольная составляющая ветра, а по ней ожидаемая путевая, то получилось бы значение поправки к курсу не 6 градусов, а 5. И тогда, самолёт мог бы попасть точно на заданный аэродром!
Не всё конечно так однозначно, но первым таким результатом доволен. Теперь надо набрать практику подобных полётов (над морем, над сушей, на различные расстояния, высоты и т.п.) и подумать какими синоптическими картами пользоваться. Потому что не дело это, определять высоту изобары по FSrealWX. В жизни это было бы равнозначно одновременному выпуску, перед полётом, двух радиозондов. А это дорого и нереально, ибо аэрологические станции не стоят в каждом аэродроме, а выпуски производятся не когда захочешь, а в единые международные сроки, два раза в сутки.
Основная точность в используемой здесь формуле определяется точностью величины разности высот изобары над НПМ и КПМ. Поэтому, для такого метода учёта ветра, точность синоптических карт будет определяющей.
Ну а вообще здорово! Без учётов сноса, определения местонахождения и прочих, казалось бы необходимых действий, взять и точно прилететь за 1500 километров! И всё по какой-то разнице, каких то двух высот!
Разумеется, если это применяли в жизни, то всё равно считали и снос и определялись по месту. В жизни самолёт и атмосфера ведут себя совершенно иначе, чем в симуляторе, да и комплексное самолётовождение до сих пор не отменили.
Интересно было бы ещё, кроме книги Молоканова, найти информацию о применении подобной практики.
Вылетел из Гандера (Ньюфаундленд)
И через три с половиной часа сел в Bluie West One (Гренландия)
На глаз, отклонение около 30 миль. Пойду за пивом и буду анализировать.
Да почему же? Для каждой задачи свой самолёт. А мой WB-29,благодаря Саше Белову, дополнившему платник WoP B-29, модель уникальная. Чего только стоит электромеханический автопилот C1, освоить который уже само по себе тема, плюс новый ПНК, метеоприборы и прочие моменты, типа подогрева карбюраторов и многое другое.
А так мне интересны самолёты, на которых можно летать где хочешь и исторически это будет оправдано. Это, прежде всего DC-3 и Каталина. Для быстрых проверок чего либо по навигации, идеально подходит Ан-24/26 с ПНК Степана Грицевского.
Методику учёта высоты изобарических поверхностей ещё охота для Каталины приспособить. Есть идея летать по данным давления на метеостанциях НПМ и КПМ. Для Северов очень бы пригодилось. Но это пока на стадии идеи.
Например, маршрут Новая Земля и Земля Франца Иосифа. Наземное давление получаем по радио от метеостанций, считаем поправку. Каталина летает низко, поэтому смотрим соответствующую синоптическую карту (наверное по поверхности) или по высотной учитываем трение о поверхность (как в ролике выше) — 15 градусов от направления ветра в сторону низкого давления, и летим.
Вы меня заставляете завидовать вам всеми видами зависти!
(Шутка конечно!)
Мало кто на это захочет.
Пишите Саше в личку, думаю что он не откажет.
Я летаю исключительно для себя
А с Новой Земли до ЗФИ проходил не раз. Началось с того, что первый раз заблудился по глупому, когда ещё путал, а вернее сказать — вообще не знал нюансов работы с картографическими проекциями, локсодромиями и ортодромиями. А в высоких широтах разницу между последними очень хорошо заметно. И величины склонений большие.
Да и не один я там летал, например, Вадим (SkunsDonetskiy) на дирижабле там бывал. Ещё кто-то из коллег (к сожалению, ник забыл, из Томска) обращался с проблемой увода в сторону при повторе моего полёта. Причина, вроде в искажении магнитного склонения была из-за какого-то сценария.
На Серверах многие летают. И каждый, наверное, хоть раз да пробует. Там можно себя проверить не только в реале, но и в симуляторе
Это особенная радость, когда после трёх-четырёх часов над океаном выходишь в заданный район. И ведь эти три часа просто так не посидишь, даже если автопилот есть. Надо и ветер учитывать, склонения, схождение меридианов и пр. А если компас и гироскоп реалистичные, то и курс не так просто держать даже с автопилотом.
Да и когда выходишь первый раз к какому-нибудь архипелагу, острова совсем не такие, как представляешь их сначала по карте. Да что там говорить, Север, это Север
Не только Вадим на Север на дирижабле «ходил»
:
Ох, намучался, пока «догреб» до Тихой…
Блин, завидки берут, сам еще до этого не дошел, знания и техника не та!
А в чем проблема? Присоединяйтесь! Поможем, если что.
P.S.В Африку и Сангарский пролив пожалуйста.