sdta
DESCRIPTION
kTRANSCRIPT
Linia de poziţie este locul geometric al tuturor punctelor care pot reprezenta poziţia avionului pe suprafaţa pământului. În practica navigaţiei aeriene se folosesc următoarele linii de poziţie:
- loxodroma;
- ortodroma;
- linia azimuturilor egale;
- linia distanţelor egale etc.
Loxodroma este linia de poziţie care trece prin punctul de plecare PIT și punctul de sosire PFT al drumului avionului și intersectează meridianele sub acelaşi unghi constant. Din punct de vedere geometric, loxodroma prelungită dincolo de capetele drumului apare ca o spirală care se apropie de poli, dar fără să-i atingă (excepție de la această regulă fac paralelele, meridianele și ecuatorul).Elementele loxodromei sunt distanţa loxodromică (AB) şi drumul loxodromic (unghiul
).Zborul pe loxodromă este folosit în cazul distanțelor mici (sub 1.000 km).
Ortodroma reprezintă arcul de cerc care trece prin punctul de plecare şi de sosire ale unei traiectorii de pe suprafaţa Pământului. Este drumul cel mai scurt între aceste puncte. Lungimea arcului AB se numeşte distanţă ortodromică, iar unghiul drumului de urmat se numeşte drum ortodromic.Ortodroma intersectează meridianele sub unghiuri diferite. Zborul avionului pe ortodromă se execută pe distanțe mari (peste 1.000 km) și presupune o schimbare permanentă a direcţiei geografice de urmat. Aceasta nu reprezintă o problemă, datorită mijloacelor de navigaţie care urmăresc deplasarea funcție de mijloacele radioelectrice de la sol, care sunt dispuse pe ortodromă.
COMPONENTELE UNUI AVION ŞI FUNCŢIILE LOR
Imaginea de mai sus arată componentele unui avion şi funcţiile lor. Avioanele sunt dispozitive de
transport care sunt proiectate să transporte persoane şi marfă dintr-un loc în altul. Avioanele au
mai multe forme şi mărimi diferite în funcţie de misiunea avionului. Imaginea de mai sus prezintă
un avion cu reacţie de linie care a fost ales ca avion tipic. Toate avioanele au un sistem de
comanda creat pentru a-i permite pilotului sa efectueze manevre cu avionul in timpul zborului in
jurul celor trei axe.
Momentele (fortele de rotatie) necesare pentru indeplinirea acestui aspect sunt generate prin schimbarea elementelor curentului de aer din jurul suprafetelor portante, modificandu-le forma sau schimbandu-le pozitia. Suprafetele de comanda pe care pilotul le poate misca sunt de obicei suprafete mobile in apropierea capetelor suprafetelor portante astfel incat sa aiba o parghie cat mai mare fata de centrul de gravitatie pentru a crea un moment al bratului cat mai mare si o eficacitate mare a
comenzilor.
Fuzelajul
Fuzelajul este partea aeronavei în care este plasată cabina piloţilor, cabina pasagerilor,
încărcătura de transport şi cea mai mare parte a echipamentelor
şi instalaţiilor de bord. El reprezintă corpul central de care se
leagă aripa, stabilizatoarele (ampenajele) şi trenul de aterizare.
Fuzelajul trebuie să aibă o rezistenţă la înaintare minimă. De
aceea forma sa trebuie să fie aerodinamică, să aibă cât mai
puţine proeminenţe, suprafaţa "spălată" de curentul de aer să fie
bine finisată şi cu cât mai puţine ondulaţii.Cele mai folosite în
prezent în construcţia aerospaţială sunt fuzelajele tip cocă, care
s-au impus definitiv odată cu apariţia motoarelor turboreactoare.
Elementele principale ale fuzelajelor de tip cocă sunt: structura
longitudinală formată din lonjeroane şi lise, structura transversală
formată din cadre, şi învelişul rezistent.
Fuzelajul, sau corpul
avionului susţine toate piesele unui avion
laolaltă. Fuzelajul este gol pentru a oferi
spaţiu de transport, dar şi pentru a reduce
greutatea. Ca şi multe alte componente ale
unui avion, forma fuzelajului este
determinată de misiunea avionului. Un
avion de luptă supersonic are un fuzelaj
foarte subţire, aerodinamic, pentru a reduce încetinirea şi pierderea controlului cauzate de viteza
de zbor foarte mare. Un avion de pasageri are fuzelajul foarte mare pentru a putea transporta cât
mai mulţi pasageri şi marfă. La un avion cu reacţie de pasageri, piloţii stau în cockpit, în partea
din faţă a fuzelajului. Pasagerii şi marfa sunt transportate în partea din spate a fuzelajului şi
combustibilul este stocat de obicei în aripi. La un avion de luptă, cockpit-ul este de obicei plasat
deasupra fuzelajului, armele sunt plasate pe aripi, iar motorul şi combustibilul este plasat în
spatele acestuia. Greutatea unui avion este distribuită peste tot de-a lungul acestuia. Fuzelajul cu
tot cu pasagerii şi încărcătura, contribuie major la creşterea greutăţii. Centrul de greutate al unui
avion este locaţia medie a greutăţii (unde avionul stă în echilibru), şi este localizat de obicei în
interiorul fuzelajului. În zbor avionul se roteşte în jurul centrului de greutate datorită cuplului de
torsiune genrat de elevator, cârmă şi eleroane. Fuselajul trebuie să fie destul de rezistent pentru
a rezista acestor forţe.
Aripa
În zborul aerodinamic, bazat pe forţa portantă, cea mai importantă parte a avionului este aripa.
Împreună cu stabilizatoarele orizontale (ampenajele), aripa asigură sustentaţia, stabilitatea şi
manevrabilitatea avionului. În general aripa este compusă din structura de rezistenţă, înveliş
exterior, rezervoarele de combustibil, aparatura hidro-pneumatică aferentă comenzilor. Sub aripă
se instalează trenul principal de aterizare al avionului, sistemul de propulsie, rachete, bombe sau
rezervoare. Elementele constructive ale unei aripi de avion obişnuite sunt: lonjeroanele, lisele,
nervurile, panourile de înveliş şi alte piese componente, de rigidizare (ex: montanţi) folosite
pentru transmiterea eforturile între aripă şi fuzelaj sau între tronsoanele aripii.Aripile cu cel puţin
două lonjeroane împreună cu învelişul formează chesonul de rezistenţă, care are sarcina de a
prelua eforturile aerodinamice şi mecanice la care este supusă aripa.
Lonjeroanele sunt elemente de rigidizare aşezate de-a lungul aripii, care preiau cea mai mare
parte din forţele şi momentele ce acţionează asupra acesteia. Au aspectul unei grinzi consolidate
alcătuite din tălpi (profile corniere) şi inimă (platbandă), îmbinate între ele cu nituri. Sunt realizate
de regulă din materiale rezistente la încovoiere şi răsucire: duraluminiu, titan, oţeluri speciale.
Nervurile sunt elemente de rigidizare transversală a aripii, montate de obicei perpendicular pe
bordul de atac al aripii. Nervurile au rolul de a păstra forma aripii şi de a transmite solicitările
aerodinamice la lonjeroane şi lise. Pot fi nervuri simple sau nervuri de forţă, acestea din urmă
având rolul suplimentar de a prelua forţele concentrate datorate diverselor echipamente şi
instalaţii acroşate de aripi.
Lisele sunt elemente de rigidizare montate în lungul aripii cu rolul de a prelua solicitările axiale
datorate încovoierii aripii. Ele trebuie să fie rezistente la întindere şi compresiune şi măresc
rezistenţa învelişului la deformaţie. Sunt obţinute tehnologic prin extrudare sau îndoire şi sunt
alcătuite din duraluminiu, aliaje pe bază de titan sau oţel inoxidabil.
Învelişul aripii are rolul de a menţine forma sa şi este realizat din tablă de duraluminiu sau aliaje
pe bază de titan, magneziu etc. Învelişul este solicitat la eforturi de încovoiere şi răsucire. Ele
este prins de celelalte elemente prin nituri. Dacă distanţa dintre lise este mică se foloseşte pentru
rigidizarea învelişului tablă ondulată. Îmbinarea tablei ondulate cu invelişul se poate face prin
metoda suduri, nu prin nituire. Dacă aripa are grosime mică, învelişul se poate realiza prin
panouri monolit. Construcţia unei astfel de aripi se realizează prin îmbinarea panourilor dintr-o
singură bucată. La aripile cu grosime foarte mică, spaţiul interior nu mai cuprinde elemente de
rigidizare, ci este umplut cu structură de tip fagure sau cu alt material compozit, rezultând o
structură compactă, cu rezistenţă mecanică mare
Definiţiile geometriei aripii
Imaginile de mai sus oferă definiţii tehnice ale geometriei aripii, care este unul dintre factorii
principali care afectează portanţa avionului şi rezistenţa la înaintare. Figura arată o aripă privită
din trei unghiuri diferite; o aripă privită de sus (colţul din stânga-sus), o aripă privită din lateral
(colţul stânga jos), şi o aripă privită din faţă (dreapta jos).
Vederea de deasupra
Vederea de deasupra din imagine arată o aripă simplă, a unui avion uşor. Partea din faţă a aripii
(în partea de sus) se numeşte bord de atac; partea din spate a aripii (în partea de jos a imaginii)
este numită bord de fugă sau de scurgere. Distanţa dintre bordul de fugă şi cel de scurgere se
numeşte coardă, notat cu litera „C”. Capetele aripii se numesc vârfuri, iar distanţa dintre două
vârfuri se numeşte anvergură, notată cu simbolul „S”. Forma aripii privită de sus se numeşte
planformă. În figură, planforma este un dreptunghi. Pentru o aripă cu planforma dreptunghiulară,
lungimea coardei este pe toată lungimea anvergurii egală. Pentru multe alte planforme, lungimea
corzii variază o dată cu lungimea anvergurii. Aria aripii (A) este aria proiectată a planformei şi
este limitată de bordul de atac, bordul de scurgere şi de vârfuri.
Aria aripii este DIFERITĂ de aria totală a aripii. Aria totală a aripii include suprafeţele inferioară şi
superioară. Aria aripii este o arie proiectată şi este aproape jumătate din aria totală.
Raportul este o măsură a cât de lungă şi cât de zveltă este o aripă dintr-un vârf în celălalt.
Raportul unei aripi este definit ca pătratul anvergurii împărţit la aria aripii şi este notat cu simbolul
AR. Pentru o aripă dreptunghiulară, aceasta se reduce la raporul anvergură şi coardă. .AR = s2/A
= s2/ (s.c) =s/c
Aripile cu raport mare au anverguri mari (precum planoarele de performanţă), pe când avioanele
cu raport mic au anverguri mici (precum F-16 Fighter) sau corzi mari. Există o parte a tracţiunii
unui avion, numită tracţiune indusă, care depinde invers de raportul imaginii aripii. O aripă cu un
raport mare are o tracţiune mai mică şi o portanţă puţin mai mare decât aripile cu un raport mic.
Deoarece unghiul de planare a unui avion depinde de raportul portanţei la tracţiune, un planor
este de obicei proiectat cu un AR foarte mare. O navetă spaţială are un AR mic şi este un planor
foarte prost. Avioanele F-14 şi F-111 sunt cele mai bune în ambele cazuri. Ele îşi pot modifica
raportul în timpul zborului prin pivotarea aripilor – anvergură mare pentru viteză mică, anvergură
mică pentru viteză mare.
Vederea din faţă
Vederea din faţă a aripii din desen ne arată că aripa dreaptă şi cea stângă nu se
află în acelaşi plan dar se întâlnesc la unghi. Unghiul pe care aripile îl au faţă de orizontală se
numeşte unghi diedru. Acesta este adăugat aripilor pentru a mări stabilitatea la rotaţie; o aripă cu
un unghi diedru se va întoarce natural la poziţia originală dacă întâlneşte o rotaţie (cu cât este
mai mare unghiul diedru, cu atât stabilitatea avionului faţă de rotaţie este mai mare, dar un unghi
diedru mare are unele inconveniente, ca reducerea manevrabilităţii. Poate aţi observat că
avionele de serie mari, cu anverguri mari au unghi diedru. Vârfurile aripilor sunt la o înălţime mult
mai mare faţă de sol decât baza lor. Pe cealaltă parte, avionele de luptă foarte manevrabile nu au
unghi diedru. De fapt, unele avione de luptă au chiar un unghi diedru negativ, pentru a mări
performanţa la rotire.
Vederea din lateral
O tăietură în aripă perpendiculară pe bordurile de atac şi de scurgere ne va arăta
o secţiune trensversală prin aripă. Este numită nervură şi are definiţiile geometrice în colţul din
stânga jos. Linia dreaptă dintre bordul de atac şi cel de scurgere este numită linie de coardă.
Linia de coardă împarte nervura în suprafaţa superioară şi cea inferioară. Dacă împărţim nervura
în două, pe o linie la jumătatea distanţei dintre extremităţile suprafeţei superioare şi a celei
inferioare, vom obţine o linie numită linia curburii medii. Pentru o nervură simetrică (suprafaţa
superioară este egală ca formă şi dimensiuni cu cea inferioară), limia curburii medii va fi peste
coardă, dar în cele mai multe cazuri, aceste linii sunt diferite, deci suprafaţa superioară este
diferită de cea inferioară. Distanţa maximă dintre linia curburii medii şi linia de coardă este
curbura aripii. Distanţa maximă dintre suprafaţa superioară şi cea inferioară este numită grosime.
Adesea vedeţi aceste dimensiuni împărţite la lungimea liniei de coardă, pentru a produce un
număr procentual. Nervurile aripilor pot avea o largă varietate de combinaţii de curburi şi grosimi.
Stabilizatorul (ampenajul) orizontal. Elevatorul (profundorul)
În spatele fuselajului celor mai multor avione există un stabilizator orizontal şi un elevator.
Stabilizatorul orizontal este o aripă fixă cu scopul de a furniza stabilitate avionului, adică pentru a-
l ţine drept în zbor. Aceste previne mişcarea sus-jos a botului avionului, sau tangajul. Elevatorul
este o mică piesă mobilă de la
spatele stabilizatorului
orizontal fixată de acesta prin
balamale. Prin rotirea
elevatorului se variază forţa
creată de coada avionului şi
este utilizat pentru a genera şi
controla mişcarea de tangaj a
avionului. Elevatoarele
lucrează în pereche; când unul
este în sus, şi celălalt este tot
în sus.
Elevatorul este utilizat pentru a controla poziţia botului avionului şi a unghiului de atac al aripilor.
Modificând înclinaţia aripilor se modifică portanţa generată de acestea. Aceste lucruri, combinate,
creează urcarea şi coborârea avionului. În timpul decolării, elevatoarele sunt ridicate pentru a
ridica botul avionului şi pentru a putea începe ascensiunea. În timpul unui viraj pe verticală,
elevatoarele sunt utilizate pentru a mări portanţa şi a cauza un viraj mai strâns, motiv pentru care
performanţa elevatoarelor este atât de importantă pentru avioanele de luptă. Elevatoarele
realizează, de fapt, modificarea bordului de scurgere a stabilizatoarelor orizontale.Pilotul
controleaza elevatorul prin miscarea inainte si inapoi a mansei – miscarea inainte duce elevatorul
in jos, ceea ce are ca efect impingerea avionului cu botul in jos, si miscarea inapoi a mansei
misca elevatorul in sus, ceea ce are efectul de a trage in sus botul avionului.
Stabilatorul
În spatele fuselajului, majoritatea
avionelor au un stabilizator orizontal şi un
elevator care furnizează mişcarea sus-jos
a avionului, sau tangajul. Pe multe avioane
de luptă, pentru a satisface cerinţele de
manevrabilitate mare a acestora,
stabilizatorul şi elevatorul sunt combinate
într-o suprafaţă numită stabilator.
Deoarece stabilatorul se mişcă, el variază
forţa generată de suprafaţa cozii şi este
folosit pentru a controla tangajul avionului.
De obicei este câte un stabilator pe fiecare parte a fuselajului şi ele funcţionează în perechi; când
un stabilator este în sus, şi celălalt va fi tot în sus. Stabilatoarele sunt folosite pentru a controla
poziţia vârfului avionului şi a unghiului de atac al aripii. Modificarea înclinaţiei aripii modifică
portanţa generată de aceasta. Acest lucru cauzează urcarea sau coborârea avionului. În timpul
decolării, stabilatoarele sunt folosite pentru a ridica botul avionului şi a începe ascensiunea. În
timpul unui viraj, stabilatoarele pot fi folosite pentru a lua virajul mai strâns.
Flapsurile şi volierele (volete)
În timpul decolării şi al aterizării,
viteza avionului este relativ scăzută.
Pentru a păstra portanţa acestuia la
un nivel mare (pentru a nu se lovi de
construcţiile de pe sol), proiectanţii de
avioane au încercat să mărească
suprafaţa aripii şi să modifice forma
nervurii cu ajutorul unor suprafeţe de
control de la bordul de scurgere şi cel
de atac. Suprafaţa de la bordul de
scurgere este numită flaps, iar cea de
la bordul de atac, volier. Flapsurile şi
volierele se mişcă de-a lungul şinelor de metal aflate pe aripă. Prin mişcarea flapsurilor spre pupa
(spre coadă) şi a volierelor în faţă, se măreşte suprafaţa aripii. Pivotând bordul de atac al
voilerului şi bordul de scurgere al flapsului în jos creşte coarda efectivă a nervurii, şi implicit şi
portanţa. În plus, avioanele cu o suprafaţă proiectată mare a flapsurilor au o rezistenţă la
înaintare mai mare decât celelalte. Acest lucru ajută la încetinirea avionului la aterizare.După
terminarea procedurii de decolare, flapsurile sunt retrase și, pentru a se compensa scăderea
portanței, este necesară ridicarea botului avionului si mărirea unghiului de atac.
RADARUL PRIMAR. PRINCIPIUL DE FUNCȚIONARE
Figura de mai jos ilustrează principiul de
funcţionare al unui radar primar. Antena
radarului iluminează ţinta cu un semnal
de frecvenţă foarte înaltă, numit semnal
de „sondaj”. Acest semnal este reflectat
de ţintă şi recepţionat de către receptor
prin intermediul antenei. Semnalul
recepţionat se mai numeşte şi semnal
„ecou”. Semnalul de sondaj este generat
de un emiţător de putere mare şi
recepţionat de un receptor cu sensibilitate
ridicată. Comutatorul de antenă (numit şi duplexor) permite folosirea aceleiaşi antene atât de
către emiţător, cât şi de receptor.Toate ţintele produc o reflexie difuză, adică semnalul este
reflectat în toate direcţiile (fenomen numit şi dispersie). Reflexia undelor în direcţie opusă celor
incidente se numeşte „backscatter” (reflexie către radar).Semnalele recepţionate vor fi afişate pe
indicator. Acesta este de obicei un indicator de observare circulară (IOC), numit şi indicator
panoramic (PPI). Un IOC afişează un vector cu originea în centrul ecranului, corespunzătoare
poziţiei radarului, care se roteşte simultan cu antena, indicând direcţia acesteia şi implicit
azimutul ţintelor. Vectorul poartă denumirea de „desfăşurare”.
Eleroanele
Eleroanele sunt utilizate pentru a genera o mişcare de rotaţie a unui avion. Eleroanele sunt mici
secţiuni ale bordului de scurgere a
aripilor, fixate în balamale, de obicei
la capetele bordului de fugă ale
aripilor. Eleroanele lucrează de
obicei în opoziţie: când eleronul din
dreapta este în sus, cel din stânga
este în jos şi viceversa. Imaginea
de mai jos arată ce se întâmplă
atunci când pilotul ridică eleronul
din dreapta şi coboară eleronul din
stânga. Eleroanele sunt folosite
pentru a înclina avionul; o aripă
coboară şi cealaltă urcă. Înclinaţia
creează o forţă laterală, care este o componentă a forţei uriaşe de portanţă, aşa că această
înclinaţie creează virarea avionului (avioanele virează şi din cauza înclinaţiei efectuate cu ajutorul
eleroanelor, nu doar din cauza cârmei). Eleroanele funcţionează prin schimbarea formei efective
a nervurii în zona din spate a aripii. Aşa cum este prezentat şi în imaginea de mai sus,
modificarea unghiului de deflecţie în spatele unei aripi va modifica portanţa creată de aceea
aripă. Cu o deflecţie în jos, va creşte portanţa creată, iar cu o deflacţie în sus, portanţa va
scădea. Aşadar, portanţa creată de aripa stângă creşte, iar cea creată de aripa dreaptă scade.
Pentru ambele aripi, portanţa (Fr sau Fl) unei aripi crescută sau scăzută cu ajutorul eleroanelor
este aplicată centrului aerodinamic al secţiunii respective, care este la o anumită distanţă (L) de
centrul de greutate al avionului. Aceasta crează o torsiune (T) asupra centrului de gravitaţie care
se calculează prin formula T=FxL. Dacă forţele (şi distanţele) sunt egale, nu există torsiune netă
asupra avionului. Dar dacă forţele sunt inegale, există o torsiune netă asupra centrului de
gravitaţie care face ca avionul să se rotească în jurul acestuia. În cazul arătat în figură, mişcarea
de rotaţie a avionului este spre dreapta (în sens orar) dacă privim din spate. Dacă pilotul schimbă
deflecţia eleroanelor (eleronul drept în sus şi cel stâng în jos), avionul se va roti în direcţie opusă
(în sens antiorar).
Spoilerele
Spoilerele sunt mici secţiuni de control fixate în balamale pe partea superioară a aripii. Acestea
pot fi utilizate pentru a încetini avionul, sau să îl facă să coboare atunci când sunt ridicare pe
ambele aripi (spoilerele nu coboară). Ele mai
pot fi folosite şi pentru a genera înclinaţia şi
virajul avionelor, când este ridicat numai un
spoiler. Imaginea de mai sus arată ce se
întâmplă când pilotul ridică spoilerul
drept.Spoilerele ridicate pe ambele aripi:
Când pilotul activează spoilerele, acestea se
ridică în fluxul de aer de peste aripă. Acest
lucru cauzează întreruperea fluxului de aer
de peste aripă, şi implicit şi a rezistenţei la
înaintere şi portanţa creată de acea aripă. Ele
pot fi utilizate pentru a „întrerupe” portanţa şi a face avionul să coboare, sau pentru a încetini
avionul când acesta se pregăteşte pentru aterizare. Când avionul aterizează pe pistă, pilotul
ridică de obicei spoilerele pentru a anula efectul portnaţei (P) şi pentru a ajuta frânele în
încetinirea avionului. Frecarea (F) dintre pneuri şi pistă depinde de frecarea „normală”, care se
calculeză prin formula: F=G-P („G” este greutatea aeronavei) cu cât portanţa este mai mică, cu
atât frecarea va fi mai mare, deci şi frânele vor funcţiona mai bine. Rezistenţa la înaintare
adiţională creată de spoilere încetineşte şi ea avionul. Spoiler ridicat pe o singură aripă: Un
singur spoiler este utilizat pentru a înclina avionul; pentru a face ca vârful unei aripi să se ridice şi
celălalt să coboare. Întoarecera creează o forţă laterală neechilibrată, care este o parte a
portanţei, fapt ce face ca avionul să vireze (avioanele virează datorită înclinării, nu datorită forţei
generate de cârmaă).În imagine, spoilerul drept al avionului este ridicat iat spoilerul stâng este
aliniat cu aripa. Fluxul de aer de deasupra aripii drepte va fi întrerupt de spoiler, rezistenţa
acesteia la înaintare va fi crescută, iar portanţa va scădea în comparaţie cu cea a aripii stângi.
Portanţa (F) este aplicată centrului de presiune, care este la o anumită distanţă (L) de cetrul de
greutate al avionului. Acest lucru creează o torsiune (T) care se calculează prin formula T=FxL
asupra centrului de greutate. Mişcarea rezultată va roti avionul în jurul centrului său de greutate
spre dreapta (în sens orar). Dacă pilotul invresează deflecţia spoilerelor, (spoilerul stâng ridicat
iar cel drept în repaus), avionul se va înclina în direcţie opusă.
ATERIZAREA Venirea la aterizare si aterizarea constituie fazele cele mai dificile ale zborului avionului. De aceea, sistemele de aterizare cuprind echipamente de sol si de bord care sa asigure pilotului informatii cat mai precise despre pozitia aeronavei in raport cu pista de aterizare-decolare, si care sa permita executarea aterizarii fara pericole, chiar si in situatii meteorologice nefavorabile. Avionul coboara de la inaltimea de zbor, la o anumita inaltime deasupra aeroportului de destinatie, unde este preluat de catre turnul de control.Pentru aterizare avionul trebuie sa primeasca autorizatia de aterizare, de la turnul de control. Deoarece aeronava poate sosi catre aeroport din orice directie, aceasta trebuie sa se incadreze pe directia axului pistei printr-o manevra ulterioara.Venirea la aterizare si incadrarea pe directia axului pistei poate fi urmarita in figura de mai jos:
Dupa incadrarea in axul pistei, se executa
aterizarea propri-zisa, cu o anumita
componenta verticala a vitezei.
Pe portiunea notata cu:
a - s-a efectuat manevra de apropiere;
b - se coboara cu o componenta a vitezei
c - se reduce viteza de coborare la si se face
o corectie a directiei tinand cont de
componenta laterala a vantului;
d - este etapa finala constand din rulajul pe
pista iar apoi aeronava este dirijata spre o
platforma de debarcare a calatorilor si
marfurilor.
DECOLAREA
Să considerăm exemplul simplu al unui aeroport de capacitate mică, care are pistele de decolare-aterizare şi anexe de următoarea formă:Observăm că există patru zone: Zona 1 – destinată operaţiunilor de îmbarcare/debarcare pasageri, încărcătură şi echipaj Zonele 2,3 – culoare de legătură, folosite în mod excepţional în situaţii speciale şi pentru aterizări de urgenţă Zona 4 – pista de aterizare-decolare propriu-zisă. Din punct de vedere al unui zbor, avionul staţionează în Z1, după ce a primit permisiunea de decolare de principiu. În baza unei autorizări speciale, execută operaţiunea de rulare (taxi), cu străbaterea, de exemplu, a zonei Z2, virajul de angajare pe pistă şi se opreşte la intrarea în Z4, după parcurgerea a 30 – 100 metri din porţiunea dreaptă a PDA. Se execută o verificare finală a manevrabilităţii suprafeţelor de comandă ale avionului şi se solicită autorizarea propriu-zisă de decolare. Dacă aceasta este primită, pilotul iniţiază procedura de decolare, în conformitate cu caracteristicile pistei şi tipul avionului pilotat. In zona aeroportului se executa doua manevre de zbor: luarea inaltimii, incadrarea pe directia de zbor dorita.In timpul zborului, deplasarea avionului are loc de la PIR către PFR, sub forma unei linii frânte ce survolează o serie de puncte bine stabilite în planul de zbor, puncte ce se numesc PI. Aceste PI se află în general pe verticala unui radiofar.
PIR – punctul iniţial al rutei
PIn – puncte intermediare
PFR – punctul final al rutei
Deplasarea între 2 aeroporturi se face survolând un număr de radiofaruri,
amplasate în puncte bine stabilite, cartate, având indicative şi frecvenţe de lucru stabilite şi
cunoscute. Numărul şi punctele lor de amplasare sunt alese astfel încât să permită crearea unei
reţele de culoare de zbor satisfăcătoare pentru necesităţile de trafic local. Pe un anumit teritoriu
se pot construi un numar foarte mare de rute de zbor.Pe ruta de zbor se face o esalonare a
avioanelor pentru a asigura siguranta zborurilor. Avionul trebuie sa se incadreze intr-un culoar
de anumite dimensiuni. Se face o esalonare verticala si o esaloanare laterala, iar esalonarea in
adancime pe directia de zbor, se face in timp si nu in distanta.
SCHEMA BLOC A RADARULUI PRIMAR Blocul de sincronizare = elementul cel mai important al staţiei radar, deoarece el dirijează funcţionarea emiţătorului şi receptorului. El produce, la intervale de timp riguros egale, impulsuri de comandă sau de pornire foarte slabe, care se amplifică în etajele sale, transformându-se apoi în impulsuri de forma necesară (triunghiulare, dreptunghiulare, etc.), în funcţie de blocurile asupra cărora acţionează. El produce: -Impulsurile pentru pornirea emiţătorului, pe care le transmite blocului modulator; -Impulsurile de comandă pentru deschiderea şi închiderea receptorului, care reglează automat şi continuu amplificarea lui în momentul sosirii impulsului reflectat -Impulsurile de pornire a afişajului indicatorului -Impulsuri pentru gradarea scării de distanţă Blocul modulator are rolul de a amplifica impulsurile de comandă slabe ale sincronizatorului, de a le da o formă anumită şi de a le amplifica, astfel încât să poată comanda generatorul de impulsuri de înaltă frecvenţă. Blocul generator de impulsuri de înaltă frecvenţă, la comanda impulsului de la modulator, începe să producă oscilaţii de înaltă frecvenţă, necesare impulsului radiat de antenă în spaţiu. Durata unui impuls al oscilaţiilor de înaltă frecvenţă este egală cu timpul de acţiune al impulsului dreptunghiular de la modulator. La terminarea acţiunii acestuia, generatorul de impulsuri îşi încheie activitatea, până la primirea următorului impuls dreptunghiular de la modulator. Blocul receptor are rolul de a primi de la antenă semnalele foarte slabe ale impulsurilor reflectate, de a le amplifica şi apoi de a le detecta în semnale de joasă frecvenţă, semnale video. La rândul lor, semnalele video sunt amplificate şi trimise spre blocul indicator, unde se suprapun cu semnalele de distanţă create de sincronizator. Funcţionarea receptorului este comandată de sincronizator, care îl închide pe toată durata cât sunt radiate impulsuri în spaţiu, altfel energie electromagnetică foarte mare emisă ar distruge receptorul. Impulsul de comandă al sincronizatorului reglează amplificare semnalelor reflectate, în funcţie de distanţa ţintei care le-a reflectat, astfel încât pe ecran, imaginea ţintelor îndepărtate să apară cu aceeaşi intensitate luminoasă ca cele apropiate. Comutatorul de antenă reprezintă un dispozitiv electronic a cărui menire este să conecteze automat şi alternativ la blocul de antenă emiţătorul şi receptorul, astfel: în momentul începerii radierii energiei electromagnetice a impulsului, el conectează antena la emiţător şi închide intrarea receptorului. După terminarea impulsului, deschide intrarea receptorului şi deconectează emiţătorul, pentru ca semnalul receptat să intre numai în receptor. Blocul de antenă radiază în spaţiu energia electromagnetică produsă de emiţător, sub forma unui fascicul dirijat de o anumită formă şi primeşte, de asemenea, energia reflectată de la diferite ţinte, pe care o trimite spre receptor. În afară de elementul radiant al antenei, numit vibrator activ, pentru a mări capacitatea de lucru, antenele dispun şi de un element reflector, de obicei parabolic, în centrul căruia este montat vibratorul. Reflectorul şi poziţia vibratorului determină forma diagramei de directivitate a antenei (impusă de scopul pentru care este destinat radarul). Ansamblul de antenă este antrenat de un motor, care îi dă o mişcare rotativă sau basculantă, în limitele unui sector determinat. Întrucât viteza de propagare a undelor electromagnetice este foarte mare, iar cea de rotire sau basculare a antenei este mică, înseamnă că impulsul emis şi apoi reflectat de ţintă are nevoie de un timp atât de scurt, încât antena nu apucă să se deplaseze vizibil. Liniile de transmisiuni folosesc la transmiterea energiei de înaltă frecvenţă de la emiţător spre
antenă şi pentru transmiterea energiei reflectate de la ţinte, de la antenă la receptor. Blocul indicator foloseşte la determinarea ţintelor detectate de radar. Sursa de alimentare a staţiilor radar furnizează curentul electric necesar funcţionării tuturor blocurilor. Clasificarea sistemelor radar
P
D
A
Z
1
Z
2
Z
3
Z
4
Clasificarea sistemelor radar
Imaging Radar / Non-Imaging Radar
Un radar formator de imagine (Imaging Radar) asigură reprezentarea unei imagini a obiectului sau zonei observate. Acest tip de radare sunt utilizate pentru cartografierea Pământului şi a altor planete, a asteroizilor şi a altor obiecte cosmice, precum şi pentru clasificarea ţintelor în cazul sistemelor militare.Exemple tipice de radare ne-formatoare de imagine (Non-Imaging Radar) sunt vitezometrele radar (radarele poliţiei) şi radioaltimetrele avioanelor. Ultimul tip de radare poate fi numit şi „difuzometre” deoarece ele măsoară proprietăţile de reflexie ale obiectului sau zonei observate. Un exemplu de radar secundar ne-formator de imagine îl reprezintă sistemele de imobilizare antifurt instalate recent pe unele automobile. Radare primare Un radar primar emite semnale de frecvenţă foarte înaltă care sunt reflectate de către ţinte. Aceste semnale reflectate sunt apoi recepţionate şi prelucrate. Spre deosebire de radarul secundar, un radar primar recepţionează componentele reflectate ale propriului semnal emis. Radare secundare În cazul acestor radare, avioanele trebuie să fie echipate cu un transponder (transmitting responder), iar acest transponder răspunde interogărilor radarului cu un semnal de răspuns codificat. Acest semnal de răspuns poate conţine mult mai multe informaţii decât semnalele recepţionate de radarele primare (ex. înălţimea de zbor, un cod de identificare sau informaţii privind o defecţiune la bord, cum ar fi lipsa comunicaţiilor...). Radare în impulsuri Radarele în impulsuri emit o serie de impulsuri de frecvenţă foarte înaltă şi de mare putere. După fiecare impuls de sondaj urmează o pauză mai lungă, destinată recepţionării semnalelor ecou, apoi un alt impuls de sondaj ş.a.m.d. Direcţia, distanţa, şi dacă este necesar înălţimea sau altitudinea ţintelor pot fi determinate prin măsurarea poziţiei antenei şi a timpului de propagare al impulsurilor. Radare cu emisie continuă Radarele cu emisie continuă (CW – Continuous Wave) emit un semnal de frecvenţă foarte înaltă continuu. Semnalul ecou este recepţionat şi prelucrat, iar receptorul (care are propria antenă de recepţie) este dispus în acelaşi loc cu emiţătorul. Orice emiţător radio civil poate fi utilizat pe post de emiţător radar, dacă se foloseşte un receptor dispus la distanţă de emiţător, care compară timpul de propagare al semnalului direct cu timpul de propagare al semnalului reflectat. Testele au demonstrat că poziţia exactă a unui avion poate fi determinată prin prelucrarea şi compararea semnalelor provenind de la trei staţii de televiziune. Radare cu emisie continuă fără modulaţie Semnalul de emisie al acestor radare este constant în amplitudine şi în frecvenţă. Acest tip de radare sunt specializate în determinarea vitezei. Distanţa nu poate fi măsurată. De exemplu, sunt utilizate de poliţie pentru măsurarea vitezei autovehiculelor (vitezometre radar). Echipamentele mai moderne (LIDAR) lucrează în gama de frecvenţe laser şi pot face în afara vitezei şi alte măsurători. Radare cu emisie continuă cu modulaţie Semnalul de emisie este constant în amplitudine dar modulat în frecvenţă. Această modulaţie face din nou posibil principiul măsurării timpului de propagare. Un alt avantaj al acestor radare este că recepţia semnalelor se face fără întreruperi şi astfel rezultatele măsurătorilor sunt disponibile în mod continuu. Aceste radare sunt utilizate pentru determinarea distanţelor nu foarte mari, atunci când este necesară o măsurătoare continuă (ex. la măsurarea înălţimii de către avioane sau la radarele meteo şi cele pentru realizarea profilului vânturilor). Un principiu similar este utilizat de radarele în impulsuri ale căror impulsuri au durate mari, afectând în acest fel capacitatea de separare în distanţă. Aceste radare folosesc o modulaţie internă a impulsurilor emise, făcând astfel posibilă îmbunătăţirea rezoluţiei în distanţă prin metoda compresiei impulsurilor.
Radarul secundar de supraveghere
Radarul secundar de supraveghere (SSR) este un mijloc utilizat de organele de trafic in zonele cu
o densitate intensa a circulatiei si unde controlul si dirijarea numarului mare de avioane, cu un
radar primar, nu asigură securitatea deplină a zborului. El permite identificarea mai rapidă şi mai
sigură a ţintelor de pe ecran, oferind posibilitatea transmiterii şi altor informaţii referitoare la zborul
avioanelor, din care cele mai importante sunt altitudinea de zbor, avarie la bord, etc.Funcţionarea
radarelor secundare se bazează pe cooperarea avioanelor, prin existenţa la bordul acestora a
unui echipament numit transponder (prescurtare de la Transmitter-responder), care să
răspundă la interogările transmise de la sol de un dispozitiv emiţător-receptor, numit
interogator. Răspunsurile asigură descoperirea, localizarea şi identificarea avioanelor, precum şi
alte informaţii suplimentare, cum ar fi înălţimea de zbor.Radarul secundar este sincronizat cu cel
primar (prin impulsuri de sincronizare), pentru corelarea informaţiilor (ploturilor) detectate de cele
două radare.Conceptul de funcţionare constă, în esenţă, într-o legătură în ambele sensuri, între
echipamentul de la sol şi transponderul de la bord şi o procesare a interogaţiei de către
transponder.
- legătura sol-avion (uplink) – constă în emiterea de către staţia de la sol a unui
mesaj codificat de interogare, prin care se cere transponderului un răspuns de identificare sau un
raport de altitudine.
- procesarea mesajului de către transponder – constă în recepţia, decodarea
interogaţiei radarului secundar de supraveghere şi codarea informaţiei cerute (identificare sau
raport de altitudine).
- legătura avion-sol (downlink) – constă în transmiterea de către transponder a unui
răspuns codat şi recepţionarea acestuia de către staţia de la sol.
Radarul secundar
La nivelul interogatorului de la sol:
Codificatorul generează semnalul (impulsurile) de interogare în funcţie de modul de interogare selectat de operator Emiţătorul modulează aceste impulsuri cu frecvenţa purtătoare folosită la interogare. Deoarece frecvenţa de interogare este diferită de cea de răspuns, comutatorul de antenă poate lipsi. Antena este montată împreună cu cea a radarului primar, rotindu-se sincron cu aceasta şi cu desfăşurarea de pe indicator. La nivelul transponderului de la bordul avionului:
Aparatura de la bordul avionului este formată în principal din antenă şi din transponder.
Receptorul amplifică şi demodulează impulsurile de interogare. Decodificatorul stabileşte modul de interogare şi comandă codificatorul să pregătească răspunsul corespunzător. Codificatorul formează semnalul de răspuns. Emiţătorul amplifică impulsurile de răspuns şi le modulează cu frecvenţa purtătoare de răspuns. Din nou la nivelul interogatorului:
Receptorul amplifică şi demodulează impulsurile de răspuns. De asemenea, elimină pe cât este posibil bruiajul şi interferenţele. Decodificatorul decodifică răspunsul, obţinând „codul” corespunzător „modului” cu care a fost interogat avionul. Indicatorul radarului primar afişează informaţiile SSR corelate cu ţintele primare. Informaţii suplimentare pot fi afişate pe un indicator auxiliar.
RADIOGONIOMETRUL TERESTRU
Radiogoniometrul pe unde ultrascurte este utilizat pentru rezolvarea următoarelor probleme:
- determinarea liniei de poziţie a avionului;
- determinarea vitezei la sol;
- determinarea punctului avionului ;
- efectuarea controlului zborului de apropiere către radiogoniometru;
- efectuarea controlului zborului de indepărtare de la radiogoniometru;
- determinarea distanței de zbor pana la radiogoniometru.
Este format dintr-un receptor special cu acţiune dirijată, instalat la sol, cu ajutorul
căruia se determină direcţia spre staţia de emisie aflată la bordul avionului, adică permite
determinarea relevmentului avionului sau a relevmentului radiogoniometrului. Valoarea
relevmentului determinat se transmite echipajului de la bord.După domeniul în care lucrează,
poate fi de medie, înaltă şi foarte înaltă frecvenţă.Radiogoniometrul terestru reprezintă unul dintre
primele aparate folosite în radionavigaţie. El constă dintr-un receptor cu o caracteristică de
directivitate îngustă, care recepţionează semnalele emise de la bordul avionului, de către un
emiţător ce lucrează pe o antenă omnidirecţională. Antena folosită iniţial la bord era o antenă
cadru.Diagrama de directivitate a antenei cadru are forma unui opt. Dacă se orientează cadrul
astfel încât audiţia semnalelor radio să fie minimă, atunci axa cadrului va coincide cu direcţia spre
staţia radio.Cunoscând direcţia meridianului geografic a punctului în care este amplasat
radiogoniometrul, unghiul dintre direcţia nordică a acestui meridian şi axa cadrului va fi egal cu
relevmentul staţiei de la bordul avionului.Totuşi, deoarece diagrama de directivitate a antenei
cadru are două minime de audiţie care diferă cu 180o (caracteristica este simetrică) trebuie
înlăturată această incertitudine, motiv pentru care se mai utilizează încă o antenă liberă, a cărei
diagramă de directivitate, combinată cu cea a antenei cadru, permite şi obţinerea sensului
direcţiei.La unde scurte şi ultrascurte, în locul antenelor cadru sunt folosite antene verticale.
Instalaţia de la bordul avionului are scopul de a măsura diferenţa de fază dintre unda de referinţă şi cea de fază variabilă şi a transforma această mărime în indicaţii vizuale pe instrumentele de zbor. Indicatorul VOR are aspectul următor: -OBS (Omni Bearing Selector) = Selectorul de direcţie. -CDI (Course Deviation Indicator) = Acul indicator al deviaţiei de la curs, care este centrat atunci când avionul se află pe direcţia dorită şi deviat la stânga sau la dreapta, în cazul în care este deviat de la această direcţie. -Steguleţul TO/FROM = arată dacă traseul selectat al avionului este spre radiofarul VOR sau dinspre radiofarul VOR. -Indicatorul sau steguleţul ON/OFF – indică dacă se primeşte sau nu un semnal. Pentru utilizarea sistemului VOR pentru navigaţie, operaţiunile care trebuie desfăşurate sunt următoarele: - acordarea pe frecvenţa corectă; - identificarea VOR-ului, cu ajutorul indicativului Morse al acestuia; - se verifică dacă semnalul este suficient de puternic (să nu fie aprins indicatorul OFF); - se reglează OBS pe direcţia dorită. Cu ajutorul indicaţiilor primite se poate determina şi poziţia avionului, prin direcţia la două radiofaruri VOR distincte, al căror semnal poate fi recepţionat în acelaşi timp:
Receptorul de la bord se compune din mai multe etaje, care permit ca la ieşirea lui să se culeagă frecvenţele de 30 Hz şi 9960 Hz. Două etaje de filtrare (F1 şi F2), plasate la ieşirea receptorului propriu-zis (R) separă faza variabilă de cea de referinţă, iar un etaj discriminator (D) permite apoi să se obţină din subpurtătoarea de 9960 Hz frecvenţa de 30 Hz a semnalului de referinţă.Cele două semnale sunt amplificate, pe cele două căi diferite, în amplificatoarele A1 şi A2. Semnalele sunt introduse apoi într-un comparator de fază CF. Diferenţa între cele două faze reprezintă valoarea relevmentului avionului şi acţionează asupra acului indicator de deviaţie CDI. Când avionul se va găsi pe relevmentul dorit, diferenţa de fază va fi zero şi acul vertical al indicatorului va fi plasat pe centrul cadranului. Din aceeaşi cale de prelucrare a semnalului se extrag şi semnalele care acţionează indicatoarele de sens „spre” sau „de la”.
INSTALAŢIA DE LA SOL Radiofarul VOR se compune din două emiţătoare speciale pe unde ultrascurte, dintre care unul este de bază, iar al doilea de rezervă. Emiţătorul de rezervă intră în funcţiune automat, la defectarea celui principal, asigurându-se astfel o funcţionare continuă.Radiofarul transmite simultan:
- două semnale de 30 Hz separabile, care servesc la determinarea direcţiei avionului în raport cu radiofarul
- un semnal modulat în amplitudine de 1020 Hz, pentru identificare, format din 2-3 litere din codul Morse
- în locul semnalului de identificare se pot transmite semnale de radiocomunicaţie, modulate în amplitudine, cuprinse între 300-3000 Hz, pentru eventuale informaţii necesare avioanelor în timpul zborului
Instalaţia de la sol este compusă din: - blocul de antene, format din 4 lobi exteriori şi un lob central, cu o caracteristică de
directivitate de tip omnidirecţional. Pe caracteristica omnidirecţională se emite 90% din energia totală. Această caracteristică corespunde semnalului de identificare şi se foloseşte şi pentru semnalul de radiocomunicaţii;
- comutatorul de antenă: pentru transmiterea semnalului de la goniometru la blocul de antene;
- emiţătorul propriu zis, cu posibilităţi de acordare în banda de frecvenţă cuprinsă între 108 – 118 MHz şi care produce energia nominală necesară radiofarului, modulată în amplitudine;
- blocul modulator, care produce modularea în amplitudine a semnalului de identificare şi a semnalelor de radiocomunicaţii;
- goniometrul, care alimentează cei patru lobi exteriori ai antenei; - oscilatorul, generează o undă subpurtătoare de 9960 Hz; - limitatorul şi demodulatorul, care reduc energia emiţătorului propriu zis, înlătură
modulaţia în amplitudine şi alimentează goniometrul; - generator semnal de identificare; - microfon; - blocul detector de câmp, amplasat la circa 30 metri de radiofar şi constituit dintr-o antenă
dipol şi un receptor care detectează semnalele emise de radiofar şi le trimite spre monitor;
- blocul monitor care analizează semnalele primite de la detectorul de câmp şi, dacă este cazul, generează un semnal de avertizare atunci când unul din parametri nu corespunde;
- tabloul de comandă şi control de la distanţă a radiofarului; - blocul de alimentare cu energie electrică, care furnizează curentul electric necesar tuturor
blocurilor.
RADIOFARUL OMNIDIRECŢIONAL VOR Radiofarul VOR este un emiţător cu radiaţie continuă, cu caracteristică de directivitate omnidirecţională. Funcţionează pe principiul comparării fazei a două semnale, fiind construit şi reglat astfel încât câmpul electromagnetic emis să reprezinte distinct în azimut direcţiile. Radiofarul emite omnidirecţional, producând teoretic un număr infinit de direcţii dispuse în spaţiu. În mod practic, radiofarul VOR marchează în spaţiu, simultan şi continuu, numai 360 grade de direcţii distincte, care pot fi identificate şi alese cu ajutorul receptorului de bord. Aceste indicaţii poartă denumirea de radiale şi reprezintă relevmente magnetice ale avionului sau drumuri magnetice măsurate faţă de nordul magnetic, din punctul de amplasare al antenei radiofarului. Prin demodularea semnalului emis de un radiofar VOR, receptorul de la bordul avionului obţine informaţia de direcţie faţă de staţia emiţătoare. Prin receptarea semnalului de la două sau mai multe radiofaruri, piloţii pot determina poziţia exactă, prin triangulaţie.Pentru identificare, radiofarul VOR emite şi un semnal caracteristic, format din trei litere în cod Morse, care modulează unda purtătoare cu o frecvenţă de 1020 MHz.Distanţa de acţiune a radiofarurilor VOR de rută, ca de altfel a tuturor mijloacelor de radionavigaţie din gama VHF este determinată de înălţimea de zbor (undele ultrascurte se propagă în linie dreaptă, fără a fi supuse curbării). Astfel, pentru:
- înălţime de zbor 300 m, distanţa de acţiune este 92 km - înălţime de zbor 1500 m, distanţa de acţiune este 170 km - înălţime de zbor 6000 m, distanţa de acţiune este 320 km - înălţime de zbor 9000 m, distanţa de acţiune este 400 km
COMPUNEREA SISTEMULUI.Sistemul se compune din mijloace radio la sol şi la bordul avioanelor.Sistemul de la sol este format din:
- radiofarul propriu-zis; - sursa de alimentare; - dispozitiv automat de control al funcţionării (monitor); - dispozitiv de comandă şi control la distanţă.
Elementele sistemului VOR de la bordul avionului sunt: - antena dipol în formă de V - receptorul VOR - panoul de comandă - selectorul manual de radiale sau relevmente - indicatorul de abatere de la drumul magnetic ales - indicatorul de sens „spre” şi „de la” radiofar - blocul de alimentare
SISTEME DE NAVIGAŢIE HIPERBOLICĂ Denumirea de sisteme hiperbolice provine de la liniile de poziţie care se determină cu ajutorul lor şi care se numesc hiperbole. Hiperbola = Locul geometric al tuturor punctelor pentru care diferenţa distanţelor faţă de două puncte de referinţă fixe, numite focare, este constantă. În figura de mai jos:
PA1 – SA1 = PA2 – SA2 = PA3 – SA3 = constant Toate reţelele care se pot construi pe aceste două focare formează o reţea (familie) de hiperbole.
Distanţa PS = linie de bază. Determinarea poziţiei avionului
Un sistem de navigaţie hiperbolică se compune din două staţii de emisie cu radiaţie nedirecţională, amplasate în punctele de referinţă P şi S, iar la bordul avionului un receptor. Semnalele dintre cele două staţii (una principală sau conducătoare şi una secundară sau condusă) sunt emise sincron, fie sub formă de impulsuri, fie sub formă de undă continuă. Timpul de la emiterea unui semnal de la fiecare din cele două staţii terestre până într-un punct oarecare poate fi măsurat şi, ţinând cont de viteza de deplasare a undelor electromagnetice, el poate fi exprimat ca distanţă a punctului respectiv faţă de staţii. Astfel, cunoscând diferenţa între duratele de timp necesare semnalelor emise de la cele două staţii emiţătoare ca să ajungă la avion, se poate stabili distanţa faţă de cele două puncte de referinţă P şi S. Prin calcularea diferenţei între cele două distanţe se stabileşte hiperbola pe care se află avionul (linia de poziţie a avionului). Prin intersectarea a două linii se poate determina poziţia avionului. În consecinţă, pentru stabilirea poziţiei vor fi necesare cel puţin două perechi de staţii emiţătoare, fiecare dintre ele formând o reţea de hiperbole. De regulă, amplasarea perechilor de staţii la sol se face astfel încât o staţie principală dirijează 2 – 4 staţii secundare.
RADIOCOMPASUL Radiocompasul este un receptor amplasat la bordul avionului, care utilizează principiul directiv al antenei cadru pentru a determina gismentele şi relevmentele de la radiofaruri. Este prevăzut cu o antenă direcţională (cadru la frecvenţe de ordinul MHz). Ca şi în cazul radiogoniometrului se foloseşte o antenă dipol pentru eliminarea ambiguităţii de sens. Radiocompasul poate fi folosit cu ajutorul radiofarului nedirecţional de la sol. Este folosit pentru rezolvarea aceloraşi probleme ca şi radiogoniometrul terestru: - controlul în direcţie al drumului în timpul zborului de îndepărtare şi de apropiere de un radiofar -determinarea abaterii laterale faţă de traiectul obligat şi deci a capului compas ce trebuie urmat; -determinarea punctului avionului, cu ajutorul relevmentelor de la două radiofaruri - determinarea vitezei la sol după două poziţii succesive ale avionului, precum şi ale parametrilor vântului la înălţime. Semnalele recepţionate de antena cadru intră în etajul amplificator de înaltă frecvenţă, unde pe lângă amplificare mai suportă şi o decalare de fază de 90
0, faţă
de acelaşi semnal recepţionat de antena deschisă. Din AIF, semnalele trec la etajul comutator de fază, unde i se suprapune un alt semnal de 60 Hz produs de un generator de semnale. În acest etaj se realizează o schimbare a fazelor tensiunii semnalului recepţionat de antena cadru, cu 180
0 la fiecare jumătate de perioadă a frecvenţei de
60 Hz.De aici rezultă că tensiunile din cele două antene, pentru durata unei jumătăţi de perioadă a frecvenţei de 60 Hz, se vor aduna sau scădea alternativ.De la comutatorul de fază, tensiunea rezultată se aplică la intrarea blocului receptor, la care este conectată şi antena deschisă şi unde cele două tensiuni se combină. Deoarece însă faza tensiunii semnalului antenei cadru se modifică periodic, iar cea a semnalului antenei deschise rămâne constantă, amplitudinile acestor tensiuni se adună şi se scad succesiv, obţinându-se ca rezultat o tensiune de înaltă frecvenţă, a cărei amplitudine se va modula cu frecvenţa de modificare a fazei. Faza tensiunii modulate depinde de locul de amplasare al radiofarului, iar adâncimea de modulaţie este proporţională cu direcţia antenei cadru faţă de radiofar.În receptor, tensiunea astfel obţinută suferă modificările etajelor unei superheterodine obişnuite: amplificare înaltă frecvenţă, schimbare în medie frecvenţă, AFI, detecţie şi amplificare în joasă frecvenţă.Această frecvenţă este transmisă şi în blocul de comandă, în care se separă de frecvenţele de 60 Hz care se aplică şi ele direct acestui bloc. Blocul de comandă are o schemă asemănătoare unei punţi şi este destinat să comande motorul de rotire a cadrului. În cazul în care antena cadru se află în poziţia de recepţie zero, tensiunea de ieşire a receptorului şi de intrare în blocul de comandă este zero. Puntea este în echilibru şi nici un curent nu circulă prin bobina motorului.În cazul în care avionul efectuează un viraj şi radiofarul nu se mai află exact pe direcţia de deplasare a aparatului de zbor, apare un dezechilibru în punte, care produce un curent oarecare şi roteşte antena motorului în poziţie zero. Rotirea motorului antenei se transmite şi la instrumentele indicatoare de gismente.
SISTEMUL DE APROPIERE LA ATERIZARE Sistemul ILS reprezintă un complex de mijloace radiotehnice la sol şi la bordul avionului, care permit pilotului în orice condiţii meteorologice să menţină direcţia precisă de apropiere la aterizare, corespunzătoare planului vertical ce trece prin axa pistei şi să coboare sub un unghi predeterminat, adică să păstreze panta necesară pentru a ajunge la punctul optim de contact cu pista.Compunerea sistemului ILS
La sol: - un radiofar de direcţie sau aliniament - un radiofar de pantă - 2 sau 3 radiomarkere - Monitoare pentru urmărirea funcţionării - Dispozitive de comandă şi semnalizare la distanţă - Sistem de alimentare de rezervă
La bord: - Un receptor pentru semnalele radiofarului de direcţie - Un receptor pentru semnalele radiofarului de pantă - Un receptor pentru semnalele radiomarkerelor - Un indicator cu două ace în cruce (CDI) - Un dispozitiv de semnalizare optică şi sonoră a recepţionării semnalelor de la
radiomarkere.
În afară de acestea, sistemul se completează şi cu alte mijloace pentru asigurarea orientării până la interceptarea axeo pistei, cum ar fi: radiobalize, radiofaruri omnidirecţionale, balizaj luminos.Clasificarea sistemelor ILS (în funcţie de performanţe)
- sistem ILS de categoria I: permite efectuarea procedurii de apropiere până la o înălţime de luare a deciziei de 60 m şi o vizibilitate orizontală de 800 m.
- sistem ILS de categoria II: h = 30 m; d = 400 m - sistem ILS de categoria III A: h = 0 m; d = 200 m - sistem ILS de categoria III B: h = 0 m; d = 50 m - sistem ILS de categoria III C: h = 0 m; d = 0 m
Radiogoniometrul pe unde ultrascurte Sistemul de antenă este format din două perechi de dipoli în formă de „H”, reciproc perpendiculare, dintre care o pereche de antene se află în planul vertical N-S al meridianului, iar cealaltă pereche în planul vertical E-V. Pentru înlăturarea incertitudinii de 180
o, sistemul mai
dispune şi de o antenă deschisă. Semnalele receptionate de cele doua perechi de antene se aplica unui bloc de comanda, care are o schema asemanatoare unei punti si este destinat sa comande motorul de rotire al celor doua cadre. În cazul în care antena cadru se află în poziţia de recepţie zero, tensiunea de ieşire a receptorului şi de intrare în blocul de comandă este zero. Puntea este în echilibru şi nici un curent nu circulă prin bobina motorului. În cazul în care avionul efectuează un viraj şi radiofarul nu se mai află exact pe direcţia de deplasare a aparatului de zbor, apare un dezechilibru în punte, care produce un curent oarecare şi roteşte antena motorului.Forţa electromotoare indusă de semnale
în perechea de antene N – S este proporţională cu cosinusul unghiului azimutal al direcţiei din care vine semnalul, iar forţa electromotoare indusă în antena E – V este proporţională cu sinusul acestui unghi.Pentru a se putea amplifica semnalele de la cele două perechi de antene într-un singur canal comun şi pentru separarea lor ulterioară, semnalele fiecărei perechi de antene sunt modulate pe frecvenţe diferite.Semnalele recepţionate sunt introduse în receptorul R. După ieşirea din receptor, semnalele sunt amplificate în joasă frecvenţă, sunt dirijate spre blocul goniometrului, unde se separă pe fazele celor două perechi de antene, se detectează şi apoi se transformă în impulsuri de tensiune, care se aplică indicatorului goniometric (care poate fi un tub catodic). Indicaţia apărută pe acesta va fi proporţională cu unghiul azimutal al direcţiei de emisie a semnalelor.Dacă avionul transmite semnale din direcţia nord, recepţia se realizează numai cu perechea de dipoli din planul ce include această direcţie, situaţie similară si pentru direcţia Est, iar în direcţie intermediară are loc compunerea efectelor. Radiogoniometrul pe unde ultrascurte
