Руководство по летной эксплуатации самолета Ан-2

Расчет наивыгоднейшей высоты полета

При безветрии или при одинаковом ветре на всех высотах наивыгоднейшими будут следующие высоты (в зависимости от дальности беспосадочного полета):

  • при дальности 300 км — высота 1 000 м,
  • при дальности 600 км — высота 2 000 м.

Указанные наивыгоднейшие высоты могут служить только для общей ориентировки при выборе высоты. При наличии сведений о ветре по высотам наивыгоднейшую высоту полета нужно определять расчетом.

При одной и той же мощности двигателя и одинаковом часовом расходе топлива истинная воздушная скорость самолета на высоте больше, чем у земли. Прирост скорости получается благодаря уменьшению сопротивления воздуха. Для самолетов Ан-2 прирост скорости на крейсерских режимах составляет в среднем 5 км/ч на каждые 1 000 м высоты.

В табл. 1 приведена схема расчета наивыгоднейшей высоты.

Буквами ΔV (п. 6) в схеме расчета обозначен прирост скорости за счет уменьшения сопротивления при равной на всех высотах крейсерской мощности двигателя.

Направление и скорость ветра в схеме расчета (пп. 2 и 3) следует выписать из прогноза ветра, который выдается пилоту дежурным синоптиком перед полетом вместе с бюллетенем погоды. Направление ветра дается метеорологическое, т.е. «откуда дует», а скорость ветра указывается в километрах в час.

Таблица 1. Схема расчета наивыгоднейшей высоты при истинном путевом угле (ИПУ = 260o)

№ пункта Навигационные элементы Числовое значение навигационных элементов
1 Высота, м 500 1 000 1 500 2 000 3 000
2 Направление ветра (метеорологическое — «откуда дует»), град 70 60 50 30 360
3 Скорость ветра, км/ч 10 20 30 30 40
4 Угол ветра, град 170 160 150 130 100
5 Разница между путевой и истинной скоростями за счет ветра (W–V), км/ч +10 +19 +26 +18 +2
6 Прирост скорости по высота (ΔV), км/ч 2 5 7,5 10 15
7 Суммарный прирост скорости за счет высоты и ветра [(W–V)+ΔV], км/ч 12 24 33,5 28 17

Значения (W—V) по углу ветра приведены в табл. 2. Эти значения можно определять для различных высот также с помощью любого навигационного вычислителя, позволяющего определять путевую скорость или непосредственно разность между путевой и воздушной скоростями. При пользовании ветрочетом нужно вектор истинной воздушной скорости брать переменным по высотам, изменяя его по 5 км/ч на каждую тысячу метров.

Определение эффективности ветра (W—V)

В верхней горизонтальной строке табл. 2 указана скорость ветра, а в левой вертикальной колонке — метеорологический угол ветра.

Угол ветра — это угол между трассой и направлением ветра.

Таблица 2. Определение W–V по углу ветра для самолета с крейсерскими воздушными скоростями 150–220 км/ч

Метеорологический угол ветра равен углу между направлением ветра («откуда дует») и направлением полета.

Угол ветра, град Скорость ветра, км/ч
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80
5 5 10 15 20 25 30 34 39 44 49 59 69 79
10 5 10 15 20 25 29 34 39 44 49 59 69 79
15 5 10 15 19 24 29 34 38 43 48 58 68 78
20 5 9 14 19 24 29 33 38 43 48 58 67 77
25 5 9 14 18 23 28 32 37 42 47 56 66 76
30 4 8 13 17 22 27 31 36 40 45 54 64 74
35 4 8 12 16 21 26 30 34 39 43 52 62 71
40 4 8 12 16 20 24 28 32 37 41 50 59 69
45 3 7 11 15 19 22 26 30 35 39 47 56 66
50 3 6 10 13 17 20 24 28 33 36 44 53 62
55 3 6 9 12 16 19 22 26 30 33 41 49 58
60 2 5 8 11 14 17 20 23 27 30 37 45 54
65 2 4 7 9 12 15 18 21 25 27 33 41 49
70 2 3 6 8 10 13 16 18 21 23 29 36 44
75 1 3 5 6 8 10 13 15 18 20 25 31 38
80 1 2 3 4 6 8 10 12 14 16 20 26 32
85 1 1 2 3 4 5 7 8 10 12 15 20 25
90 0 0 1 1 2 3 4 4 6 7 10 14 18
95 0 1 1 1 0 0 1 1 2 3 5 8 11
100 1 2 2 2 2 3 2 2 2 2 0 2 4
105 1 2 3 4 4 5 5 6 6 6 6 5 3
110 2 3 5 6 7 8 8 9 10 10 11 11 11
115 2 4 6 7 9 10 12 13 14 15 17 18 18
120 2 5 7 9 11 13 15 16 18 20 22 24 26
125 3 5 8 10 13 15 18 19 21 24 27 30 33
130 3 6 9 12 15 18 21 23 25 27 32 36 40
135 4 7 10 13 16 20 24 26 28 31 37 42 46
140 4 8 11 15 18 22 26 29 32 35 42 48 54
145 4 8 12 16 16 20 27 31 35 38 46 52 59
150 4 9 13 17 21 25 29 33 38 41 49 56 64
155 4 9 13 18 22 26 30 35 39 44 52 60 69
160 5 10 14 19 23 28 32 37 41 46 55 64 73
165 5 10 14 19 24 28 33 38 42 47 57 66 75
170 5 10 15 19 24 29 34 39 43 48 58 67 77
175 5 10 15 20 25 29 34 39 44 49 59 69 79
180 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 70 80

Таблица рассчитана по метеорологическому углу ветра: отсчет угла производят от направления («откуда дует» ветер, т.е. так, как аэролог или синоптик записывает его в бюллетене погоды.

Чтобы избежать ошибок в определении угла ветра, рекомендуется пользоваться азимутальным кругом, изображенным на рис. 1.

В примере на рис. 1 ветер имеет метеорологическое направление («откуда дует») 40°, а направление полета («куда летит») 260°. Угол между этими двумя направлениями и есть метеорологический угол ветра. Пользуясь рис. 1, угол ветра всегда определяют по одному и тому же правилу: от направления ветра «откуда дует» нужно отсчитать число градусов до направления «куда летит». При этом нужно брать тот угол, который меньше 180°, так как табл. 2 составлена для углов ветра от 0 до 180°, а при углах больше 180° значения (W–V) повторяются.

Наивыгоднейшую для полета высоту после расчета по приведенной схеме определяют по признаку наибольшего суммарного прироста (или наименьшего суммарного уменьшения) скорости (п. 7 в схеме расчета, см. табл. 1).

Азимутальный круг

Рис. 1. Азимутальный круг

Цифры суммарного прироста получаются путем сложения соответствующих величин из строк 5 и 6.

В примере, приведенном в табл. 1, наивыгоднейшая высота получилась 1500 м. На этой высоте ветер увеличивает скорость самолета на 26 км/ч, а за счет уменьшения сопротивления скорость увеличивается на 7,5 км/ч. Суммарный прирост скорости получился 33,5 км/ч. На всех других высотах суммарный прирост скорости получился меньше, чем на высоте 1500 м.

Самолет многоцелевого назначения Ан-2