(str. 469 "Podręcznik nawigacji lotniczej" W. Wyrozumski.)
12.1 ZASIĘG, DŁUGOTRWAŁOŚĆ I PROMIEŃ LOTU (DZIAŁANIA) STATKU POWIETRZNEGO
Zasięgiem latu statku powietrznego nazywa się odległość mierzona względem powierzchni ziemi, jaką statek ten może przelecieć przy zużyciu określonej ilaści paliwa.
Długotrwałością lotu statku powietrznego nazywa się czas w którym statek ten może się utrzymać w powietrzu przy zużyciu określonej ilości paliwa.
Zasięg, w tych samych warunkach lotu, będzie przy danym zapasie paliwa tym większy, im mniejsze jest zużycie paliwa na jednostkę odległości. Odpowiednio, jeżeli zużycie paliwa na jednostkę czasu jest mniejsze, długotrwałość lotu z danym zapasem paliwa zwiększa się.
Zadania związane z określaniem zasięgu i długotrwałości lotu statku powietrznego są bardzo różnorodne i złożone. Zarówno zasięg jak i długotrwałość lotu dla każdego konkretnego statku powietrznego zależą od wielu czynników, np. od masy statku w locie, posiadanego zapasu paliwa, reżymu lotu, pracy zespołu napędowego itp. Oprócz tego na zasięg
i długotrwałość lotu wywierają wpływ czynniki eksploatacyjne (np. regulacja agregatów zespołu napędowego) oraz warunki atmosferyczne, w jakich jest wykonywany lot (wiatr, temperatura ,powietrza itp.).
W ocenie zasięgu i długotrwałości lotu statku powietrznego przyjęto posługiwać się pojęciami zasięgu technicznego i długotrwałości technicznej lotu oraz zasięgu praktycznego i długotrwałości praktycznej lotu.
Zasięgiem technicznym lotu nazywa się odległość poziomą, jaką statek powietrzny przeleci w jednym kierunku w warunkach ciszy, zużywając cały posiadany zapas paliwa.
Długotrwałością techniczną lotu nazywa się czas lotu statku powietrznego w warunkach określonych dla zasięgu technicznego.
Zasięgiem praktycznym lotu nazywa się odległość poziomą, jaką statek powietrzny przeleci w jednym kierunku w warunkach ciszy zużywając tzw. rozporządzalny zapas paliwa, będący pewną częścią całego zapasu paliwa znajdującego się w zbiornikach statku.
Długotrwałością praktyczną latu nazywa się czas lotu statku powietrznego w warunkach określonych dla zasięgu praktycznego.
Całkowity zapas paliwa składa się z rozporządzalnego zapasu paliwa i z pewnej ilości paliwa, na którą składa się tzw. nawigacyjny zapas paliwa, przeznaczony na nieprzewidziane zmiany nawigacyjnej sytuacji lotu (np. nieprzewidzianą przed lotem konieczność omijania niebezpiecznych zjawisk meteorologicznych. wzrost prędkości wiatru czołowego, wznawianie orientacji geograficznej, konieczność lądowania na lotni ku zapasowym itp.), zużycie paliwa na manewry statku w rejonie lotniska startu i lądowania, zużycie paliwa w czasie pracy zespołu napędowego na ziemi (rozruch, próba, kołowanie) i pozostałość niezużywalnego paliwa w zbiornikach (tzw. paliwo martwe).
Nawigacyjny zapas paliwa może być określony w przybliżeniu na podstawie danych wynikających z praktyki lotniczej, aktualnych (lub prognostycznych) warunków meteorologicznych wykonania lotu, dokładności stosowanych metod nawigowania, odpowiednich przepisów oraz instrukcji obliczania zasięgu i długotrwałości lotu lub instrukcji użytkowania danego typu statku powietrznego w locie.
Należy podkreślić, że sposób obliczania zasięgu lotu statku powietrznego jest taki sam, niezależnie od tego, czy oblicza się zasięg techniczny, czy zasięg praktyczny; wynik obliczeń jest różny, ponieważ brany pod uwagę w obliczeniach zapas paliwa jest w obydwu wymienionych przypadkach różny.
Całkowity zasięg lotu, tj. droga, jaką przelatuje statek powietrzny w ciszy - Lu=0, od miejsca startu do miejsca lądowania, składa się z sumy odległości, przebywanych na trzech następujących etapach lotu:
- odległości poziomej, podczas wznoszenia na wysokość, na jakiej rozpoczyna się właściwie lot na zasięg - Lwzn,
- odległości poziomej, jaką przebywa statek w locie poziomym, na tzw. „reżymie" przelotowym - Llp,
- odległości poziomej, podczas zniżania - Lzn.
W ten sposób całkowity zasięg lotu statku powietrznego w ciszy może być przedstawiony w postaci następującej sumy:
Lu=0= Lwzn + Llp + Lzn,
lub
Lu=0=Vr śr + twzn + Vr lp * tlp + Vr śr * tzn
Z trzech składników wzoru składnik Llp jest znacznie większy od dwu pozostałych. W przypadku statków powietrznych dalekiego zasięgu ta część odległości stanowi 90-95% całkowitego zasięgu lotu.
W lotnictwie wojskowym rozróżnia się również tzw. zasięg taktyczny. Zasięgiem taktycznym lotu nazywa się odległość poziomą, którą statek powietrzny przeleci w warunkach określonych dla z zasięgu praktycznego, przy odjęciu od całkowitego zapasu paliwa dodatkowego zużycia paliwa przewidzianego do wykonania postawionego zadania.
Zasięg taktyczny może być znacznie mniejszy od zasięgu praktycznego, ponieważ w jego obliczaniu bierze się dodatkowo pod uwagę zużycie paliwa na przewidywane dodatkowe manewry statku powietrznego, związane np. ze zbiórką grupy, lotem w ugrupowaniu (szyku), rozpuszczeniem grupy przed lądowaniem, wykonaniem zadania (np. walki powietrznej, dyżurowania w powietrzu, bombardowania, desantowania itp.). Nawigacyjny zapas. paliwa przyjmuje się w tych przypadkach, zgodnie z odpowiednimi przepisami, w granicach 5-20°/o zapasu paliwa, przewidzianego ,na wznoszenie, lot ,poziomy i zniżanie statku powietrznego.
Rozporządzalny zapas paliwa w przypadku zasięgu taktycznego zwany jest również operacyjnym zapasem paliwa Qoper.
Zasięgi techniczne są podawane zazwyczaj w instrukcji obliczania zasięgu i długotrwałości lotu lub instrukcji użytkowania w locie danego typu statku powietrznego.
Zasięgi praktyczne i taktyczne oblicza się na podstawie warunków wykonania lotu (zadania) oraz godzinowych i kilometrowych norm zużycia paliwa, za pomocą wspomnianych instrukcji bądź specjalnie wykonanych dla każdego typu statku powietrznego tablic i wykresów znacznie ułatwiających te obliczenia.
Promieniem działania statku powietrznego R nazywa się odległość, na jaką statek może się oddalić od lotniska startu i powrócić na nie, bez uzupełnienia zapasu paliwa.
Największe znaczenie praktyczne ma obliczanie maksymalnego promienia działania. .
Analogicznie do zasięgów lotu, rozróżnia się techniczny, praktyczny i taktyczny promień działania.
Wartości liczbowe wymienionych promieni działania w ciszy równają się połowie odpowiednich zasięgów lotu.
Taktycznym promieniem działania nazywa się maksymalną odległość, na jaką statek powietrzny (grupa) może się oddalić od lotniska startu w kierunku obiektu wykonania zadania (celu) i powrócić na to gamo lub zapasowe lotnisko w warunkach, określonych dla maksymalnego zasięgu taktycznego.
W dotychczasowych rozważaniach dotyczących zasięgu i promienia działania nie brano pod uwagę wpływu wiatru. W realnych warunkach lotu po trasie może występować wiatr tylny, czołowy, boczny, tylno-boczny i czołowo-boczny. W tych warunkach zasięg i promień będą się różniły od zasięgu i promienia działania obliczanych dla ciszy.
Do obliczenia zasięgu Lotu z uwzględnieniem wpływu wiatru potrzebna jest znajomość kilometrowego zużycia paliwa, tj. zużycia paliwa na jeden kilometr drogi mierzonej względem powierzchni ziemi.
Zużycie paliwa na jeden kilometr drogi mierzonej względem powierzchni ziemi można obliczyć za pomocą wzorów.
gdzie: Ckz - kilometrowe zużycie paliwa mierzone względem powierzchni ziemi,
Ck - kilometrowe zużycie paliwa mierzone względem ośrodka powietrznego,
Ch - godzinowe zużycie paliwa,
UE - prędkość wiatru ekwiwalentnego.
W szczególnym przypadku, kiedy lot odbywa się w łożu wiatru (U=UE), obliczenie zasięgu oraz promienia lotu nie różni się w zasadzie od obliczenia dla warunku ciszy. W danym przypadku trzeba tylko zamiast Vr uwzględnić w obliczeniach W== Vr ± U. Przy wietrze tylnym na całej trasie zasięg lotu względem powierzchni ziemi będzie większy niż odpowiedni zasięg obliczony dla warunków ciszy, przy czołowym - mniejszy.
Praktyczne znaczenie ma obliczanie promienia lotu (działania) przy dowolnych kierunkach wiatru względem kierunku lotu. Obliczenie takie można wykonać za pomocą wzoru.
gdzie: Ru - promień lotu (działania) z uwzględnieniem wpływu wiatru, w km,
Ru=0 - promień lotu (działania) w ciszy, w km; zamiast Ru=0 można podstawić do wzoru odpowiedni Lu=0/2.
Z wzoru wynika, że promień lotu (działania) przy wietrze:
- równa się promieniowi lotu (działania) w ciszy, jeżeli UE=0, tzn. gdy lot jest wykonywany w spokojnej atmosferze lub gdy wiatr jest w przybliżeniu prostopadły do linii drogi,
- jest zawsze mniejszy niż w ciszy, ponieważ prędkość UE występuje we wzorze w kwadracie; analogiczny wniosek jest również słuszny jeżeli statek powietrzny leci w jednym kierunku i na jednej połowie drogi wiatr wieje w jednym kierunku, a na drugiej - z tą samą prędkością, lecz w kierunku przeciwnym. Promień lotu (działania) z uwzględnieniem wpływu wiatru mocna również obliczyć według następującego wzoru.
gdzie:
W1 - prędkość podróżna lotu od lotniska startu, w km/h,
W2 - prędkość podróżna lotu powrotnego, w km/h,
trozporz - wyrażony w jednostkach czasu rozporządzalny zapas paliwa; w przypadku taktycznego promienia działania czas ten jest nazywany również operacyjnym zapasem paliwa w czasie.
(str. 474 "Podręcznik nawigacji lotniczej" W. Wyrozumski.)
"Podręcznik nawigacji lotniczej" - W. Wyrozumski
Obliczenia inżynieryjno-nawigacyjne.
1
Strona 3 z 1