Сегодня — три числа, которые в полёте врут чаще всего. Высотомер показывает не высоту, а давление, переодетое в футы: пока не знаешь, какое давление выставлено, число на приборе ничего не значит. Указатель скорости показывает не скорость, а напор воздуха. А ветер в сводке дует не туда, куда в задаче. Разберём все три обмана — и научимся ими пользоваться.
Определение из учебника: высота полёта — расстояние по вертикали от уровня, принятого за начало отсчёта, до воздушного судна. Весь смысл темы в том, какой именно уровень взяли за начало. Самолёт один — высот у него сразу пять.
| Вид высоты | Начало отсчёта | Особенность |
|---|---|---|
| Истинная | Земля прямо под самолётом | Меняется всё время, пока летишь над рельефом |
| Абсолютная | Средний уровень моря | Величина условная — считается по стандартной атмосфере |
| Относительная | Выбранный уровень, чаще аэродром вылета или посадки | С неё считают высоту круга |
| Барометрическая | Уровень давления, выставленного на приборе | То, что реально показывает высотомер — что выставила, от того и считает |
| Эшелон | Изобара стандартного давления 760 мм рт. ст. / 1013,25 гПа | Не высота над рельефом: все в районе считают от одной воображаемой поверхности |
Рядом с высотами живёт превышение аэродрома — высота его торца над уровнем моря. Это не высота полёта, а константа местности: у Мячково, например, 136 м, и это число не зависит ни от погоды, ни от давления. Оно понадобится через минуту, когда дойдём до QNH.
По величине высоты делят так: 0–200 м — предельно малая, 200–1000 м — малая, 1000–4000 м — средняя, выше 4000 м — большие. На высотомере Cessna малую высоту показывает полосатая шторка: она скрывается выше 1000 м (3000 футов) и снова появляется при снижении.
Барометрический высотомер измеряет давление за бортом и пересчитывает его в метры или футы, сравнивая с давлением, которое ты выставила коррекционной головкой. Поэтому один и тот же прибор показывает разные «высоты» — в зависимости от того, что стоит в окошке. Вариантов три.
| Давление | Что показывает высотомер | Когда ставят |
|---|---|---|
| QNE — стандартное 1013,25 гПа | Эшелон | Полёт по эшелонам выше высоты перехода |
| QFE — давление аэродрома | На земле ноль | Историческая практика, в России до 2020 года |
| QNH — приведённое к уровню моря | На земле превышение аэродрома, не ноль | Взлёт и посадка, полёты ниже высоты перехода |
QNH — это мысленный эксперимент: «раскопали» аэродром до уровня моря и измерили давление там. После посадки в Мячково высотомер на QNH покажет 136 м — то самое превышение. Оно для аэродрома постоянно, поэтому система и работает: один метеоролог даёт QNH на весь район, а превышение своей площадки пилот знает сам. Именно поэтому QNH победил в мире: частному пилоту на своей полосе никто не сообщит давление аэродрома, а QNH района — доступен.
Переход с QFE на QNH состоялся с 1 января 2020 года и шёл мучительно около пяти лет: Москва летала по QFE, Петербург — по QNH, западные экипажи путались. Порядок установки давлений регламентирован ФАП-128. На контролируемом аэродроме давление даёт диспетчер, на неконтролируемом — берёшь из метеосводки или AIP и ставишь сразу QNH. Не знаешь QFE — выставь стрелку на ноль: в окошке шкалы будет текущее давление аэродрома.
Порядок в полёте всегда один. Взлетаешь на QNH (или QFE, где так принято). Набираешь высоту перехода — и по команде диспетчера переводишь шкалу на стандартные 1013,25 гПа: дальше все летят по эшелонам от одной изобары, и никого не волнует рельеф внизу. На снижении — обратная процедура: прошла эшелон перехода, доложила, получила QNH, перевела шкалу. В Московском узловом районе высота перехода единая — 3050 м, то есть 10 000 футов, а эшелон перехода — FL100, FL110 или FL120, какой именно — зависит от давления у земли.
Неправильное давление в окошке — это не «прибор чуть врёт», это полёт на другой высоте, чем ты думаешь. У земли ошибка всего в 1 мм рт. ст. — уже 11 метров высоты (барическая ступень). Улетела из зоны высокого давления в зону низкого, не перестроив высотомер, — прибор продолжает показывать прежнее число, а истинная высота тает. Все столкновения исправных самолётов с рельефом в облаках устроены именно так: экипаж верил числу, которое считалось от неправильного уровня.
Высотомер калиброван под стандартную атмосферу: +15 °C и 760 мм рт. ст. на уровне моря, минус 6,5 °C на километр. Реальная атмосфера стандартной не бывает — отсюда четыре поправки, и у каждой своё происхождение.
Холоднее стандарта — высотомер завышает: летишь ниже, чем показывает. На тридцати градусах отклонения это уже 10 %: прибор рисует 100 м, под тобой девяносто. Цена вопроса — заход UTair в Усинске при −20 °C: температурную поправку не учли и основными стойками задели снежный бруствер за 150 м до торца, хотя по расчёту на торце должно было быть 15 м. Правило направления ошибки учи наизусть: от тепла к холоду и от высокого давления к низкому — под тобой меньше, чем ты думаешь.
По правилам визуальных полётов безопасная высота складывается из высоты рельефа, высоты препятствия на нём и запаса: 100 м на равнине, 300 м в горах до 2000 м, 600 м в горах выше 2000 м, плюс температурная поправка в холод — в сторону запаса, потому что прибор завышает. На карте она уже напечатана: синяя цифра 047 в квадрате означает 470 м над уровнем моря и уже включает рельеф, вышку и те самые 100 м. По маршруту берут крейсерскую высоту не ниже максимальной из квадратов, а диспетчеру докладывают округлённо: «безопасная пятьсот», а не 470.
Со скоростью тот же фокус, что с высотой: смотря от чего считать. Скоростей три, и у каждой своя работа.
| Скорость | Что это физически | Для чего нужна |
|---|---|---|
| Приборная, IAS | Величина скоростного напора на конструкцию | Пилотирование: отрыв, закрылки, VNO, VNE |
| Истинная, TAS | Скорость относительно воздуха | Навигационные расчёты — до учёта ветра |
| Путевая, W | Скорость относительно земли, с учётом ветра | Расчёт времени и выхода на поворотные пункты |
Формулировка преподавателя, которую стоит запомнить дословно: «приборная скорость — это не скорость». Это скоростной напор: трубка Пито меряет полное давление, из него вычитается статическое, а остаток пропорционален плотности воздуха и квадрату скорости. Прибор не знает ни высоту, ни температуру — он знает напор. Но и крыло знает только напор: подъёмная сила, отрыв, сваливание, ограничения по закрылкам — всё завязано на приборную. Поэтому пилотируем по приборной, а время и путь считаем по путевой.
Хорошая новость для нас: до примерно 350 км/ч приборная практически равна истинной — поэтому на учебных самолётах указатель однострелочный и пересчётов делать не приходится. Расхождение растёт с высотой, где воздух разрежен: там большие самолёты переходят на число Маха. И единицы, с которыми придётся жить: 1 узел = 1 морская миля в час = 1,852 км/ч; скорость в узлах, расстояние в милях, высота в футах.
Ветра в авиации два, и это один и тот же ветер. Метеорологический отвечает на вопрос «откуда дует» — направление δ от меридиана, скорость в м/с; так он записан в сводках и METAR. Навигационный — «куда дует»: НВ = δ + 180°, скорость в км/ч. Формула преподавателя: «для метеоролога важно, откуда идёт хмарь, а для лётчика — куда дует ветер и сколько километров в час». Во всех задачах работает навигационный ветер — он дует «в хвост стрелки»: нарисовала вектор — самолёт сносит туда, куда смотрит остриё. Перевод скорости: строго ×3,6, в уме — умножить на 4 и снять 10 % (5 м/с → 20 → 18 км/ч).
Дальше всё решает навигационный треугольник: вектор истинной воздушной скорости V (куда смотрит нос) плюс вектор ветра U равны вектору путевой скорости W. Угол между линией заданного пути и вектором путевой скорости — угол сноса: сносит вправо — плюс, влево — минус, а курс носа доворачивают против сноса. Направление, по которому проложен маршрут, — заданный путевой угол, и связь с курсом простая: курс = ЗПУ − УС. Положение ветра относительно маршрута описывает угол ветра: 0° — чисто попутный, 180° — встречный, 90° и 270° — боковой, при котором снос максимальный, а путевая равна воздушной. Две экзаменационные зависимости: при том же ветре рост скорости уменьшает снос, при той же скорости рост ветра снос увеличивает.
Задача 1, встречно-боковой слева. Метеоветер 70° и 5 м/с, ЗПУ 110°, воздушная 180 км/ч. НВ = 70 + 180 = 250°, скорость 18 км/ч. Уγ = 250 − 110 = 140°. УСmax = (18/180)×60 = 6°, ветер тянет вправо — знак плюс; по табличке при 140° выходит УС ≈ +3°. Составляющая встречная: W ≈ 180 − 3,6 ≈ 164 км/ч. Курс = 110 − 3 = 107°. Смысл последнего шага: без упреждения самолёт вынесет правее поворотного пункта — летим с курсом 107°, чтобы линией пути пройти через точку.
Задача 2, чистый боковой. Метеоветер 10° и 6 м/с, ЗПУ 280°, воздушная 180 км/ч. НВ = 190°, скорость 21,6 км/ч. НВ меньше ЗПУ, поэтому Уγ = 190 + 360 − 280 = 270° — ветер строго в правый борт. УСmax ≈ 7°, при 270° снос максимальный со знаком минус, а путевая равна воздушной.
Задача 3, попутно-боковой. Метеоветер 330° и 12 м/с, ЗПУ 110°, воздушная 180 км/ч. НВ = 150°, скорость ≈ 43 км/ч. Уγ = 150 − 110 = 40° — первый квадрант, снос вправо. УСmax ≈ 14,4°, коэффициент ≈ 0,6 → УС ≈ +8,6°. Попутная составляющая: W ≈ 180 + 0,8×43 ≈ 214 км/ч.
Задача 4, встречно-боковой справа. Метеоветер 350° и 15 м/с, ЗПУ 300°, воздушная 180 км/ч. НВ = 170°, скорость 54 км/ч. Уγ = 170 + 360 − 300 = 230°. УСmax = 18°, коэффициент 0,7 → УС ≈ −12,6°. W ≈ 180 − 0,7×54 ≈ 142 км/ч.
Быстрая самопроверка на знак: попутная составляющая обязана увеличивать путевую, встречная — уменьшать, а снос — уводить туда, куда дует навигационный ветер. Не сходится — ошибка в шаге с углом ветра, а не в таблице. И совет из практики: «летать по расчётному ветру — плохая практика, летай по фактическому» — метеоветер устойчив примерно от 500 м, ниже на поток влияют рельеф, застройка и термики. «Змейка» фактического пути вдоль линии заданного пути — признак хорошего пилота: он постоянно подправляет курс по фактическому ветру.
Визуальная ориентировка — обзорно-сравнительный метод: сопоставляешь карту с видом местности из кабины, и местность считается опознанной, когда вид ориентиров совпал с картой. Ориентиры делятся на линейные (реки, железные дороги, шоссе — видны всегда), площадные (крупные населённые пункты, большие озёра) и точечные (мосты, вышки, трубы — их надо искать).
Рабочие дальности: крупный населённый пункт со средних высот виден до 78 км, с малых — 30–40 км. Совет преподавателя — брать меньшие из табличных значений: дымка, солнце и усталость работают против тебя. Опознавать объект нужно по нескольким признакам сразу — размер, конфигурация, соседние дороги: похожие объекты обманывают. Подробные правила ведения ориентировки — в «Дополнительно», а весь следующий урок будет про навигацию.
Внутри герметичного корпуса — две анероидные коробки с техническим вакуумом (не абсолютным, иначе их бы расплющило). Статическое давление приходит от приёмника статического давления — на Cessna это небольшой выступ с отверстием на борту у двери. Раз в год прибор проходит поверку: если упругость коробок ушла или появились люфты, их меняют. Шкала градуирована в метрах или футах, коррекционная головка выставляет давление.
На двухстрелочном высотомере узкая стрелка показывает сотни футов и за один оборот проходит 1000; когда она уходит на второй круг, широкая перескакивает на единицу — и 1900 футов легко принять за 900: картинка почти одинаковая. Правило чтения: сначала широкая стрелка, потом узкая. Выше 10 000 футов подключается отдельный треугольный индекс десятков тысяч. Полосатая шторка видна ниже 1000 м / 3000 футов — «ты на малой высоте».
Погрешности прибора делятся на три группы: инструментальная (люфты, регулировка — мала, не учитывают), аэродинамическая (искажение потока у приёмника статики — не учитывают) и методическая (реальная атмосфера не совпадает со стандартной — вот её учитывают, это главное). Барическая ступень с высотой растёт: у земли 11 м на мм рт. ст., на 10 км уже 33 м; линейность сохраняется примерно до 2400 м.
Обмерзание приёмника статики в полёте: набрать высоту, чтобы получить перепад, затем снизиться, чтобы лёд подтаял. На Cessna есть красный рычажок альтернативного источника статики — он подаёт в приборы давление кабины; в самом крайнем случае разбивают стекло прибора, кабина не герметична.
Радиовысотомер меряет задержку отражённого от земли сигнала: точность до 10 м — меньше метра. Но он следует рельефу: на маршруте это «змейка» по холмам, поэтому его область — конечный этап захода, после торца ВПП. Разбор катастрофы Ту-154 под Смоленском строится именно на этом: перед торцом лежал овраг глубиной около 60 м, прибор показывал 75 м, потому что мерил до дна оврага, а фактически до земли оставалось порядка 15 м. Опорная цифра: при глиссаде 3° на торце ВПП высота 15 м, то есть 50 футов.
Преподаватель говорит прямым текстом: в части вопросов Росавиации верным считается ответ, который физически неточен — тесты переводили с американских, и переводчики были без авиационного образования. Вывод для подготовки: такие формулировки надо запомнить в том виде, в каком их ждёт база, а понимание держать отдельно. На экзамене отвечаешь системе, в полёте — физике.
Порядок всегда один: сначала опознать место по ориентирам, потом считать и прокладывать, а не наоборот. Карту держать ориентированной по полёту, на наколеннике. Взгляд — скользящий, не упор в один объект; сначала крупные ориентиры, потом мелкие; опознавать по нескольким признакам — размер, конфигурация, окраска, соседние дороги. Днём держать солнце сзади, ночью луну впереди — она подсвечивает местность по курсу. При временной потере ориентировки не паниковать: по рабочему плану определить район вероятного местонахождения — пятиминутные отрезки это примерно по 15 км; можно запросить левую орбиту или спираль с набором — с левого разворота обзор лучше.
На эффективность влияют характер ориентиров и местности, метеоусловия (очаговую кучевую облачность обходить не ближе 10 км), время года и суток (зимой снег маскирует ориентиры), высота и скорость (большая скорость на малой высоте превращает местность в «пёструю ленту»), обзор из кабины — Cessna высокоплан, обзор вниз отличный — и масштаб карты. Полезные приметы: храм строится осью север — юг со входом с запада — по одной церкви восстанавливается направление; железные дороги — «компас»: прямые, длинные, видны в любую погоду лучше рек; промышленные дымы выдают направление ветра у земли и сам город задолго до его силуэта. И помнить, что похожие объекты обманывают — отсюда требование опознавать по нескольким признакам.