Лиссабон - Рио-де-Жанейро. Ч. 9

  Boris Gotman, Ph.D


  Продолжение, предыдущая часть –  http://proza.ru/2022/08/18/1411

  Из предыдущих разделов читатель знает, что помимо местоположения, определявшегося Коутиньо с помощью секстанта, необходимо было всё время уточнять курс самолёта с учётом его дрейфа под влиянием ветра.
   
  К 1922 году методы определения направления и скорости ветра, действующего на самолёт, еще не были разработаны, потому что большинство полетов выполнялись на небольшие расстояния и в условиях прямой видимости пилотами наземных ориентиров. 
 
  Местоположение самолета и его продвижение к нужной точке легко проверялось с помощью наблюдений и простых приборов. Но для дальних полётов, особенно над морем, такой информации было недостаточно.
 
  Поэтому, когда начались перелёты над океанами, авиаторы столкнулись с серьёзной проблемой. Необходимо было найти аэронавигационные средства, которые обеспечили бы такие полёты.

  В 1919 году гидросамолеты ВВС США Curtiss NC-4 должны были выполнить трансатлантический перелёт Нью-Йорк – Плимут протяженностью 6000 километров с 6 промежуточными посадками в море.

  Отлично понимая недостаточность для такого перелёта имевшихся в то время аэронавигационных средств, командир эскадрильи Альберт Кушинг Рид получил разрешение привлечь для наземной навигационной и технической поддержки лётных экипажей силы ВМФ США - флотилию из 68 кораблей.

  Он рассредоточил их через каждые 50 -75 миль (92 -140 км), с функцией круглосуточного направления самолетов по определенному курсу, корректируя его и сообщая экипажам уточнённые данные посредством сигналов прожекторов и другого светотехнического оборудования.
 
  Эти корабли сыграли важную роль в первом пересечении Североатлантического воздушного пространства, особенно в длительных океанских перелётах между Канадой и Азорскими островами и между этим архипелагом и Лиссабоном.

  Но даже при такой мощной поддержке из трех вылетевших самолетов в конечную точку маршрута долетела только одна машина под командованием самого Рида.
 
  После этого перелёта и недельного отдыха 27 мая 1919 года Альберт Кушинг Рид прибыл в Лиссабон.
 
 
  Кабрал был тогда среди встречавших Рида руководителей создававшейся авиации ВМФ Португалии, и именно во время встречи с американским пилотом у него сформировалось окончательное мнение о перелёте в Рио-де-Жанейро и о том, на какие аэронавигационные средства он может и должен будет опираться в этом перелёте.
 
  Рид, в частности, рассказал Кабралу об опыте применения новой системы TSF, которая помогала самолету достичь места назначения.
 
  Смысл её был в том, что с наземных станций передавались через определенные промежутки времени радиосигналы на приемники, установленные в самолетах. Аппаратура приема самолета была рассчитана на анализ принятого сигнала для точного указания направления на станцию, с которой он был отправлен. Таким образом, летательный аппарат имел возможность достичь пункт назначения по кратчайшему пути - любая погодная ситуация, ухудшающая видимость, не влияла на навигацию.

  Должен здесь уточнить, что существует явление, называемое девиацией. Девиация может искажать показания магнитного компаса, но не только, она может искажать и приём радиосигналов. И хотя ни в одной публикации об этом перелёте и подготовке к нему не встретил даже упоминания о девиации и борьбе с ней, никто её влияние не отменял. Скорее всего, нам ещё придётся встретиться с ней, даже если наши герои не называют её по имени.
 
  Одним из преимуществ TSF было то, что от пилота или штурмана не требовалось обладание продвинутыми навигационными навыками или выполнение расчетов во время полёта.

  Тем не менее, этот метод имел недостатки, одним из которых в то время было  требование значительного места в самолете для размещения приемников. А большинство самолетов не имели необходимого пространства, особенно в трансокеанских воздушных перелётах, поскольку были другие приоритеты при его заполнении.
   
  Сам Рид летал на огромном гидросамолете Curtiss NC-4 длиной 20,8м и размахом крыльев 38,4м, на котором проблемы места для радиооборудования не было. На такой самолёт в небогатой Португалии Кабрал рассчитывать не мог.
 
  К тому же система TSF ограничивала автономность самолета и делала полет полностью зависимым от информации, полученной радиогониометром, с чем ни Кабрал, ни Коутиньо согласиться не могли. Тем более, что уже несколько лет они работали над созданием надежных, точных и оперативных методов навигации, обеспечивающих автономность воздушных судов.
 
  Гаго Коутиньо и Сакадура Кабрал использовали астрономические методы навигации, адаптированные из морского судоходства.

  Однако для правильного применения этих методов было важно знать расчетное положение самолета с достаточной точностью, т. к. в большинстве случаев знания направления, в котором следует летательный аппарат, и его скорости по отношению к воздуху недостаточны для точного определения положения, так как ветер может вызвать значительные отклонения в движении самолёта.
 
  Поэтому определение и оценка эффекта ветра, известного как дрейф, имело основополагающее значение для повышения точности.
 
  На первом этапе они считали, что из тщательного наблюдения за состоянием моря, направлением волн, дымами кораблей и ориентацией парусов на парусниках они могут иметь приблизительное представление об интенсивности и направлении ветра, однако быстро поняли, что этой информации недостаточно. Необходимо было знать угол между носовой частью самолёта и направлением пути, чтобы выполнять немедленную коррекцию движения самолета в нужном для достижения места назначения направлении.   
   
  Первая трудность заключалась в определении направления и интенсивности ветра.
   
  Расчетная навигация уже много лет применялась мореплавателями,     однако в аэронавигации методы, используемые в морской, были невозможны,
необходимы были более простые и быстрые действия, соответствующие скорости летательных аппаратов.
   
  Поскольку систему TSF Гаго Коутиньо и Сакадура Кабрал решили не применять, они разработали инструмент, сделавший, по выражению Кабрала, «максимально автоматическим определение направления и силы ветра с коррекцией курса» [Cabral, 1921, 288].
 
  Они назвали его «Брокер курса», или «plaquе' of thebatement», а затем «Корректор направлений Коутиньо-Сакадура» или просто «Корректор Румоса».
 
  Не буду нагружать читателя навигационными и техническими подробностями построения брокера и работы с ним.
 
  Если коротко, на шкалах прибора откладываются данные о направлении и скорости ветра, курсе и скорости самолёта, полученные специальными измерениями.

  По отложенным на шкалах брокера данным устанавливается положение двух его линеек. Мгновенно их пересечение показывает величину угла, на который должен быть скорректирован курс самолёта для компенсации обнаруженного отклонения - сноса самолёта.
   
  Уже в испытательном полёте Лиссабон-Мадейра можно было убедиться в эффективности брокера, однако последние испытания состоялись во время перелета Лиссабон - Рио-де-Жанейро. По словам Гаго Коутиньо, «были получены настолько точные результаты, насколько это возможно пожелать». [Coutinho, 1922, 301].

  Одним из подтверждений правоты его слов является, в частности, тот факт, что в самом длинном и сложном 1682 км этапе до архипелага Сан-Педро и Сан-Пауло, нескольких скалистых островков в 986 км от бразильского побережья, после 11-часового полёта над открытым океаном они точно вышли в заданную точку.
 «Риск не попасть на остров посреди океана был очень велик, — говорит инженер-механик Марчелло Аугусту Фараку де Медейрос из Инженерной школы Сан-Карлоса в Университете Сан-Паулу, исследующий историю и результаты этого перелёта.  - Они должны были постоянно проверять курс и исправлять его всякий раз, когда ветер менялся».
 
  Для определения направления и скорости ветра с целью последующей обработки данных брокером пилоты использовали дымовые буи, которые с небольшой высоты сбрасывали через определённое время в море, измеряя направление ветра с помощью специальной разметки, которую они нанесли на хвостовое оперение.
 
  Мне представляется, что дымовые буи они применяли только изредка. В остальное время они периодически выполняли маневр под названием двойной дрейф - метод расчета направления и скорости ветра путем наблюдения за направлением дрейфа летательного аппарата по двум и более направлениям, состоящий в том, что пилот по команде штурмана пролетает двумя различными курсами, а штурман при этом определяет снос на каждом из них, и по полученным данным определяет ветер.
 
  Следует отметить, что с 20-х годов прошлого столетия и по настоящее время в мире созданы и используются в аэронавигации тысячи приборов, подобных корректору направлений Коутиньо-Сакадура, получивших название Windrechner (ветрочёт).
 
  И, конечно, должен сказать, что сегодня авиация оснащается ДИСС: допплеровским измерителем скорости и сноса (сокр. ДИСС), представляющим собой радиолокационную станцию для автоматического непрерывного измерения и индикации составляющих вектора скорости, модуля путевой скорости, угла сноса и координат местоположения летательного аппарата автономно или в комплексе с навигационным оборудованием.

  ДИСС прекрасно работает над любой поверхностью, в том числе, океанской.
 
  На иллюстрации приведена схема использования дымовых буев, схема корректора направлений Коутиньо-Сакадура и фотографии других образцов ветрочётов.
   
  Продолжение следует: http://proza.ru/2022/09/06/1589