Наземное оборудование

Принцип действия систем инструментальной посадки типа ПРМГ-4 заключается в следующем.

Наземными радиомаяками непрерывно излучаются в пространство навстречу заходящему на посадку самолету радиосигналы определенной последовательности, создающие равносигнальные направления. В пределах некоторого угла относительно равносигнальных направлений радиосигналы содержат информацию о стороне и величине отклонения самолета. В последовательности излучаемых курсовым радиомаяком сигналов содержатся две составляющие, амплитудное соотношение которых в горизонтальной плоскости пропорционально угловому отклонению от равносигнального направления и определяет сторону отклонения. Для сигналов глиссадного радиомаяка амплитудное соотношение между составляющими также пропорционально угловому отклонению от равносигнального направления в вертикальной плоскости. Для пояснения этого обратимся к рис. 3.

Если самолет находится в плоскости ОАВО, курсовая планка положения (курсовая стрелка) пилотажно-навигационного прибора (ПНП) или навигационно-пилотажного прибора (НПП) устанавливается в центре шкалы. Если самолет находится в плоскости ОСДО, глиссадная планка положения (глиссадная стрелка) устанавливается в центре шкалы. Если самолет находится на линии 00', образованной пересечением плоскостей ОАВО и ОСДО, обе планки устанавливаются в центре шкалы прибора, а это означает, что самолет находится точно на траектории захода на посадку. Если самолет находится на линии ОА (ОВ), курсовая планка устанавливается в центре шкалы, а глиссадная – на четвертой точке снизу (сверху) шкалы. Глиссадная планка указывает в этом случае на то, что самолет находится на краю рабочего сектора глиссады. Следовательно, необходимо снизиться (подняться) до линии 00', тогда и глиссадная планка займет положение в центре шкалы прибора ПНП.

Пользуясь рис. 3, полезно потренироваться либо в быстром и точном определении положения самолета в рабочей области системы по показаниям курсовой и глиссадной планок прибора ПНП, либо, наоборот, – в определении показаний указанных планок по задаваемому месту самолета в пространстве в пределах рабочей области системы.

Если решение первой из этих задач – определение положения самолета по показаниям планок прибора ПНП – соответствует потребностям летчика в подобной информации при выполнении реального полета, то решение второй задачи – определение показаний планок прибора ПНП в зависимости от места самолета – как следует из практики, более способствует уяснению принципа действия систем инструментальной посадки.

Навык такого рода помогает экономить время в процессе определения места самолета при заходе на посадку в реальном полете.

Однако продолжим рассмотрение возможных положений самолета в пределах рабочей области системы.

Если самолет находится на линии ОС (ОД), то глиссадная планка будет располагаться в центре прибора ПНП, а курсовая – на четвертой точке слева (справа). В этом случае самолет надо доворачивать влево до тех пор, пока он не окажется на линии 00', тогда и курсовая планка установится в центре шкалы прибора ПНП.

Если самолет находится на линии ОЕ, то курсовая планка будет находиться на четвертой точке слева, а глиссадная – на четвертой точке снизу шкалы прибора ПНП. Таким же образом можно определить положения курсовой и глиссадной планок при нахождении самолета на линиях ОF, ОН, 0G или в любом другом промежуточном месте.

Показанная на рис. 3 область ОЕFНG и есть рабочая область системы инструментальной посадки. В пределах этой области угловое отклонение самолета от равносигнальных направлений пропорционально отклонению курсовой и глиссадной планок от центра шкалы. Угловые размеры этой области следующие: угол СОД может быть от 3 до 6° в зависимости от длины ВПП (чем больше длина ВПП, тем меньше угол), угол АОО' равен (0,12^+0,01_-0,05)q, угол О'ОВ равен (0,12±0,02)q (q – угол наклона глиссады планирования).

Помимо рабочей области системы существует зона действия, в пределах которой летчик может определить сторону отклонения самолета от рабочей области системы. Зона действия курсоглиссадных радиомаяков по своим размерам во много раз превосходит рабочую область системы инструментальной посадки. Она имеет следующие размеры:

– по каналу курсовых сигналов в горизонтальной плоскости ±15° (относительно оси ВПП), в вертикальной плоскости снизу она ограничена углом 0,85° к горизонту и сверху углом не менее 7°; по дальности – не менее 45 км на высоте полета 600 м;

— по каналу глиссадных сигналов в горизонтальной плоскости влево и вправо относительно оси ВПП ±8°, в вертикальной плоскости (0,3-1,75)q, где q — угол наклона глиссады; по дальности – не менее 18 км;

– по дальномерному каналу – не менее 55 км на высоте полета 600 м в пределах 360° для всех посадочных систем, кроме ПРМГ-5, где она находится в пределах ±15° относительно оси ВПП.

Точность измерения текущей наклонной дальности от самолета до начала ВПП такова, что ошибка с доверительной вероятностью 0,95 не превышает 200 м.

Флажковые сигнализаторы готовности (бленкеры) срабатывают при нахождении самолета в зоне действия маяков.

Надежность современных курсоглиссадных радиомаяков и ретрансляторов дальномера достаточно высокая..Она достигается 100% горячим резервированием практически всех блоков, а также широким использованием в аппаратуре современной элементной базы и новейшей технологии.

Стабильность основных выходных характеристик радиомаяков обеспечивается благодаря применению встроенного допускового контроля.

В современных радиомаяках (ПРМГ-4 и в особенности ПРМГ-5) допусковым контролем охвачены практически все параметры, от которых зависит качество захода на посадку.

Так, например, в случае самопроизвольного изменения угла наклона глиссады всего на 0,075q° по сигналам допускового контроля будет выработана команда на отключение работающего комплекта и подключение резервного.

Отклонение линии курса на 10,5 м от установленного положения у торца ВПП (что составляет 9,9% номинальной ширины полусектора) также фиксируется допусковым контролем и вырабатывается команда на переключение комплектов.

Как уже говорилось, очень важным параметром систем инструментальной посадки является крутизна характеристики, определяющая величину тока на выходе бортового приемного устройства в зависимости от углового положения самолета (точки приема сигналов) в рабочей области системы.

Номинальная крутизна характеристики по каналу глиссадных сигналов S_Г при угле наклона глиссады q, равном 2,7°, равна 450 мкА/град. По каналу курса крутизна характеристики системы S_К устанавливается в зависимости от длины ВПП и в среднем равна 125 мкА/град. Крутизна характеристики определяет точность системы. Так, при указанной крутизне характеристики при отклонении самолета от равносигнального направления по глиссаде всего на 0,1° на выходе приёмного устройства по каналу глиссадных сигналов ток будет равен 45 мкА, глиссадная планка заметно отклонится от центра шкалы, и летчик будет принимать меры к тому, чтобы довернуть самолет и возвратить планку в центр шкалы (в автоматическом режиме автопилот выполнит эту команду).

Однако при слишком большой крутизне характеристики чрезмерно возрастает чувствительность планок индикатора; это затрудняет пилотирование самолета и приводит к колебательной траектории полета, особенно в директорном и ручном режимах управления.

Наземное оборудование систем инструментальной посадки ПРМГ-4КМ соответствует требованиям Государственных стандартов на системы инструментальной посадки I категории (ГОСТ № 14780-69), а ПРМГ-5 по своим характеристикам близка к требованиям ГОСТ на системы инструментальной посадки II категории (ГОСТ № 15827-70).

Радиомаячная система I категории – это наземное оборудование, которое обеспечивает экипаж самолета и его систему управления необходимой информацией для снижения самолета при заходе на посадку с достаточной точностью в сложных метеорологических условиях, при которых высота нижней границы облаков равна 60 м, а горизонтальная видимость вдоль ВПП 800 м.

Радиомаячная система II категории обеспечивает снижение самолета при высоте нижней границы облаков 30 м и горизонтальной видимости 400 м.

Итак, наземная аппаратура состоит из радиомаячных устройств со 100% резервированием всех основных блоков и жестким встроенным контролем, способным выработать объективную команду на отключение неисправного полукомплекта.

Наземное оборудование системы инструментальной посадки с высокой надежностью и точностью обеспечивает летчика текущей информацией о положении самолета относительно линий курса и глиссады и об удалении до начала ВПП. Этих сведений достаточно для выполнения успешного захода на посадку.