NAV AERONAUTICA

AACR & ROMATSA

NAVIGAŢ IA AERIAN Ă ROM.NAVIGAŢIE AERIAN Ă 01.

Ediţia Data Statut Clasificare

: : : :

1.0 25.04.2000 APROBAT Circulaţie limitată

AACR & ROMATSA

PAGINĂ LIBERĂ LASATĂ INTENŢIONAT

AACR & ROMATSA PAGINĂ IDENTIFICARE DOCUMENT DESCRIERE DOCUMENT Titlu Document Navigaţie Aeriană.

NUMĂR DE REFERINŢĂ ROMATSA : ROM.NAVIGAŢIE AERIANĂ 1.0. EDIŢIA : 1.0 Index Referinţa Program ROMNAVAER DATA : 25.04.2000 Rezumat Acest document structurează cerinţele privind pregatirea profesional ă pentru formarea controlorilor de trafic aerian dirijare. Cuvinte cheie

PERSOANE DE CONTACT :

M.EPURESCU;

STARE DOCUMENT  Document Propunere



Propunere spre aprobare Aprobat

•

 

TIP Document CATEGORIE Sarcină la nivel executiv Sarcină la nivel specialist Sarcină la nivel iniţial

SERVICIUL: ACH - ROMATSA



CLASIFICARE Public





Circulaţie limitată*





Restricţionat



Intern



Acest document a fost elaborat de către ROMATSA şi AACR. Circulaţia documentului va fi limitat ă la instituţiile de aviaţie civilă: ROMATSA; AACR; ARA.

Orice modificare va fi efectuat ă cu acordul unit ăţilor : ROMATSA si AACR .

AACR & ROMATSA

BACKUP ELECTRONIC

NUME DE REFERIN ŢĂ INTERN: D:\lucrari finale\word\navaer SISTEM de OPERARE SUPORT Microsoft Windows NT.4.0. Tip : Hard disk Identificator:

SOFTWARE(S) MS WORD 97 ( MS97)

AACR & ROMATSA

APROBARE DOCUMENT

Tabelul urmator cuprinde factorii de decizie din cadrul ROMATSA si AACR care au aprobat documentul.

ROMATSA

AACR

Director DMTA D. ESTER

Director SNA

V. N. LEU

Director General S. CALOIANU

Director General

G. GAVRIL

AACR & ROMATSA

PAGINĂ LIBERĂ LASATĂ INTENŢIONAT

AACR & ROMATSA

PAGINĂ AVIZĂRI Urmatorul tabel identific ă toţi factorii de decizie din cadrul ROMATSA şi AACR care au avizat succesiv aceasta versiune de document.

ROMATSA Sef Serviciu ACH

C.CROITORU

SEF SERVICIU SAF

I.DELIANIS

SEF SERVICIU ODF

S.BOT

SEF SERVICIU AIS

A.IOAN

AACR

Şef

Serviciu SASSTA

B. BRĂGUŢĂ

AACR & ROMATSA

Pagină liber ă lasată intenţionat

AACR & ROMATSA

Listă de control Pagina

Data

1 25042000

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44

25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000

Pagina 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88

Data Pagina Data Pagina 1 33 25042000 89 25042000 1 34 25042000 90 25042000 1 35 25042000 9 1 25042000 1 36 25042000 92 25042000 1 37 25042000 93 25042000 1 38 25042000 94 25042000 1 39 25042000 95 25042000 1 40 25042000 96 25042000 141 25042000 97 25042000 1 42 25042000 98 25042000 1 43 25042000 99 25042000 1 0 0 25 042 00 0 1 44 25042000 1 0 1 25042000 1 45 25042000 1 0 2 25 042 00 0 1 46 25042000 1 0 3 25 042 00 0 1 47 25042000 1 0 4 25 042 00 0 1 48 25042000 1 0 5 25 042 00 0 1 49 25042000 1 0 6 25 042 00 0 1 50 25042000 1 0 7 25 042 00 0 151 25042000 1 0 8 25 042 00 0 1 52 25042000 1 0 9 25 042 00 0 1 53 25042000 11 0 25 042 000 1 54 25042000 111 25042000 1 55 25042000 11 2 25 042 000 1 56 25042000 11 3 25 042 000 1 57 25042000 11 4 25 042 000 1 58 25042000 11 5 25 042 000 1 59 25042000 11 6 25 042 000 1 60 25042000 11 7 25 042 000 161 25042000 11 8 25 042 000 1 62 25042000 11 9 25 042 000 1 63 25042000 1 2 0 25 042 00 0 1 64 25042000 1 2 1 25042000 1 65 25042000 1 2 2 25 042 00 0 1 66 25042000 1 2 3 25 042 00 0 1 67 25042000 1 2 4 25 042 00 0 1 68 25042000 1 2 5 25 042 00 0 1 69 25042000 1 2 6 25 042 00 0 1 70 25042000 1 2 7 25 042 00 0 171 25042000 1 2 8 25 042 00 0 1 72 25042000 1 2 9 25 042 00 0 1 73 25042000 1 3 0 25 042 00 0 1 74 25042000 1 3 1 25042000 1 75 25042000 1 3 2 25 042 00 0 17 6 25042000

Data 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25042000 25 042 00 0

AACR & ROMATSA PAGINĂ LIBERĂ LĂSATĂ INTENŢIONAT

AACR & ROMATSA

CUPRINS

INTRODUCERE......................................................................................................................................... 15 1.1. SCOPUL ŞI FOLOSIREA NAVIGAŢIEI AERIENE................................................................................... 15 1.1.1. Istoric...................................................... ........................................................ .......................15 1.1.2. Metodele naviga ţ iei aeriene ..................................................................................................15 1.1.3. Mijloace de naviga ţ ie aeriană ...............................................................................................16 1.1.4. No ţ iuni legate de zborul avionului ........................................................................................17

PĂMÂNTUL................................................................................................................................................ 19 2.1. MIŞCĂRILE PĂMÂNTULUI ............................................................................................................... 19 2.1.1. Forma P ământului.................................................................................................................19 2.1.2. Mă rimea P ământului.............................................................................................................19 2.1.3. Mi şcarea de revolu ţ ie ............................................................................................................20 2.1.4. Mi şcarea de rota ţ ie................................................................................................................20 2.1.5. Mă surarea timpului .......................................................... .....................................................21 2.2. PUNCTE ŞI LINII PE SUPRAFAŢA PĂMÂNTULUI ................................................................................22 2.2.1. Puncte şi linii pe suprafa ţ a P ământului ................................................................................22 2.2.2. Sistemul de coordonate..........................................................................................................23 2.2.3. Sistemul de coordonate polare ............................................. .................................................24 2.2.4. Calcularea distan ţ elor pe meridiane şi paralele ...................................................................25 2.2.4.1. 2.2.4.2.

Calcularea distanţelor pe meridiane............................................................................................. 25 Calcularea distanţelor pe paralele ................................................................................................ 25

2.2.5. Transformarea longitudinii în unita ţ i de timp ............................................................ ...........25 2.2.6. Transformarea timpului in longitudine .................................................................................26 2.3. FUSELE ORARE ...............................................................................................................................27 2.3.1. Fusele orare (time zones) ......................................................................................................27 2.3.2. Calcularea timpului...............................................................................................................27 2.3.3. Calcularea orei de decolare în func ţ ie de ora de aterizare...................................................28 2.3.4. Linia de schimbare a datei (international date line) .............................................................29 2.4. LINIILE DE POZIŢIE ALE AERONAVEI ...............................................................................................29 2.4.1. Loxodroma (Rhumb Line Route) ...........................................................................................30 2.4.2. Ortodroma (Great Circle Route) ...........................................................................................30 2.4.3. Linia azimuturilor (relevmentelor) egale ..............................................................................31 2.4.4. Linia distan ţ elor egale...........................................................................................................32 2.5 MAGNETISMUL TERESTRU..............................................................................................................32 2.5.1. Magnetismul terestru.............................................................................................................32 2.5.2. Înclina ţ ia magnetică (Magnetic Dip) ....................................................................................33 2.5.3. Declina ţ ia magnetică (Variation)..........................................................................................34 2.5.4. Devia ţ ia compas (Deviation).................................................................................................34 2.6. U NITĂŢI DE MĂSUR Ă UTILIZATE ÎN NAVIGAŢIA AERIANĂ ...............................................................35 2.6.1. Mă surarea distan ţ elor :.........................................................................................................35 2.6.2. Mă surarea vitezelor : ................................................... .........................................................35 2.6.3. Mă surarea presiunii :................ ............................................................ ................................36

HĂR ŢI AERONAUTICE...........................................................................................................................37 3.1. PROIECŢII CARTOGRAFICE ..............................................................................................................37 3.1.1. Generalit ăţ i............................................................................................................................37 3.1.2. Tipuri de proiec ţ ii..................................................................................................................37 3.1.3. Proiec ţ ii uzuale......................................................................................................................41 3.1.3.1. 3.1 3 2

Proiecţia Mercator ....................................................................................................................... 41 P i ia conică conformă (Lambert) 14

AACR & ROMATSA 3.1.3.3.

3.1.4. 3.1.4.1. 3.1.4.2. 3.1.4.3.

Proiecţia stereografică polar ă ...................................................................................................... 42

Reprezentarea reliefului în cartografie .................................................................................42 Reprezentarea contururilor (liniilor de nivel) .............................................................................. 42 Marcarea vîrfurilor (înălţimilor predominante) ........................................................................... 43 Utilizarea culorilor....................................................................................................................... 43

3.2. HĂR ŢI AERONAUTICE .....................................................................................................................44 3.2.1. Generalit ăţ i............................................................................................................................44 3.2.2. Elementele hăr ţ ii....................................................................................................................44 3.2.2.1. 3.2.2.2. 3.2.2.3. 3.2.2.4. 3.2.2.5. 3.2.2.6.

3.2.3.

Scara hăr ţii................................................................................................................................... 44 Proiecţia....................................................................................................................................... 45 Nivelmentul ................................................................................................................................. 45 Planimetria................................................................................................................................... 45 Hidrografia .................................................................................................................................. 45 Semne convenţionale................................................................................................................... 46

Hă r ţ ile aeronautice................................................................................................................46

3.2.3.1. Clasificarea hăr ţilor aeronautice.................................................................................................. 46 3.2.3.2. Hăr ţile de radionavigaţie.............................................................................................................. 46 3.2.3.2.1. Hăr ţi utilizate pentru navigaţia pe rută ..................................................................................... 47 3.2.3.2.2. Hăr ţi utilizate în procedurile de apropiere şi aterizare / decolare ............................................. 49

BAZELE NAVIGA ŢIEI AERIENE ..................................................... .....................................................59 4.1. ELEMENTELE NAVIGAŢIEI AERIENE ................................................................................................59 4.1.1. Elemente care determină direc ţ ia..........................................................................................59 4.1.1.1. 4.1.1.2. 4.1.1.3. 4.1.1.4. 4.1.1.5.

4.1.2. 4.1.2.1. 4.1.2.2. 4.1.2.3. 4.1.2.4. 4.1.2.5. 4.1.2.6. 4.1.2.7.

Drum............................................................................................................................................ 61 Cap .............................................................................................................................................. 62 Relatii între drumuri si capete...................................................................................................... 63 Abaterea laterală liniar ă (ALL) si Abaterea laterală unghiular ă (ALU)....................................... 64 Unghiul de derivă (drift angle) .................................................................................................... 64

Viteze de zbor .................................................. ........................................................ ..............65 Viteza de zbor indicată Vi............................................................................................................ 65 Viteza de zbor calibrată Vc .......................................................................................................... 66 Viteza de zbor echivalentă Ve ...................................................................................................... 66 Viteza de zbor adevărată Va......................................................................................................... 66 Viteza faţă de sol Vs .................................................................................................................... 66 Viteza verticală Vv....................................................................................................................... 66 Numărul Mach M ........................................................................................................................ 67

4.1.3. Înăl ţ imea de zbor...................................................................................................................68 4.2. I NFLUENŢA VÂNTULUI ASUPRA AERONAVELOR ..............................................................................69 4.2.1. Ac ţ iunea vântului asupra aeronavelor ..................................................................................69 4.2.2. Componenta longitudinal ă şi transversal ă a vântului...........................................................73 4.2.3. Triunghiul de naviga ţ ie al vitezelor.......................................................................................74 4.2.3.1. Prescurtări şi definiţii .................................................................................................................. 74 4.2.3.2.Rezolvarea triunghiului de navigaţie ..................................................................................................... 76

4.3. VIRAJUL AERONAVEI......................................................................................................................82 4.3.1. Calculul razei de viraj...........................................................................................................82 4.3.2. Calculul distan ţ ei de prevenire a virajului............................................................................84 4.3.3. Calculul corec ţ iei de revenire la traiect prin 2 viraje inverse...............................................85

ELEMENTE DE RADIONAVIGA ŢIE.....................................................................................................87 5.1. SISTEMUL DE RADIONAVIGAŢIE DE LA SOL.....................................................................................87 5.1.1. Clasificarea mijloacelor de radionaviga ţ ie...........................................................................87 5.1.2. Naviga ţ ia cu ajutorul radiofarului nedirec ţ ional NDB ............................................ .............88 5.1.3. Radiomarker ..........................................................................................................................93 5.1.4. Naviga ţ ia cu ajutorul radiofarului omnidirec ţ ional VOR şi a echipamentului de m ă surare a distan ţ ei DME........................................................................................................................................93 5.1.5. Determinărea pozi ţ iei aeronavei cu ajutorul mijloacelor de radionaviga ţ ie ........................96 5.1.5.1. 5.1.5.2. 5.1.5.3. 5.1.5.4. 5.1.5.5.

NDB - NDB................................................................................................................................. 97 VOR - VOR................................................................................................................................. 97 DME - DME................................................................................................................................ 98 VOR - DME ................................................................................................................................ 99 NDB DME 99

AACR & ROMATSA 5.1.6. 5.1.6.1. 5.1.6.2. 5.1.6.3.

5.1.7. 5.1.7.1. 5.1.7.2.

5.2.

Sistemul de apropiere şi aterizare ILS.................................................................................102 Clasificare.................................................................................................................................. 102 Componenţă............................................................................................................................... 102 Volumul de acoperire operaţional.............................................................................................. 103

Utilizarea radarului în naviga ţ ia aeriană ...........................................................................104 Clasificarea staţiilor Radar ........................................................................................................ 106 Functiile radarului ..................................................................................................................... 107

NAVIGAŢIA DE SUPRAFAŢA .......................................................................................................... 107

NOŢIUNI DE CINEMATICA TRAFICULUI AERIAN....................................................................... 111 6.1. I NTRODUCERE .............................................................................................................................. 111 6.2. METODE DE REZOLVARE A PROBLEMELOR DE CINEMATICĂ ......................................................... 113 6.2.1. Aeronave zburînd în acela şi sens .......................................................................................113 6.2.2. Aeronave zburînd în sens contrar........................................................................................114 6.2.3. Urcare/coborire...................................................................................................................115

NOŢIUNI DE ALTIMETRIE.................................................................................................................. 121 7.1. 7.2. 7.3. 7.4.

DEFINIŢII:..................................................................................................................................... 121 CARE SÎNT ELEMENTELE DE NAVIGAŢIE ÎN URCARE ŞI COBORÎRE ? ..............................................122 STRATUL DE TRANZIŢIE ................................................................................................................ 123 CALAJUL ALTIMETRIC ................................................................................................................. 124

NAVIGAŢIA BAZATĂ PE SISTEME DE SATELI ŢI ..................................................... .................... 127 8.1. I NTRODUCERE .............................................................................................................................. 127 8.2. PRINCIPIUL DE FUNCŢIONARE ....................................................................................................... 128 8.2.1. Determinărea distan ţ ei satelit-utilizator (pseudorange) .....................................................129 8.2.2. Îmbunăţ irea preciziei...........................................................................................................130 8.2.2.1. 8.2.2.2.

Utilizarea pseudo-sateliţilor....................................................................................................... 131 Metoda corecţiilor diferenţiale – DGPS .................................................................................... 132

8.3. SISTEME ACTUALE DE NAVIGAŢIE PRIN SATELIT........................................................................... 133 8.3.1. Sistemul GPS .......................................................................................................................133 8.3.1.1. 8.3.1.2. 8.3.1.3. 8.3.1.4.

8.3.2. 8.3.2.1. 8.3.2.28.3.2.3. 8.3.2.4.

Segmentul spaţial....................................................................................................................... 133 Segmentul terestru..................................................................................................................... 134 Segmentul utilizatori ................................................................................................................. 134 Caracteristicile sistemului GPS ................................................................................................ 134

Sistemul GLONASS.......................................................... ....................................................135 Segmentul spaţial....................................................................................................................... 135 Segmentul terestru ..................................................................................................................... 135 Segmentul utilizatori ................................................................................................................. 135 Caracteristicile sistemului GLONASS ...................................................................................... 136

PROCEDURI DE APROPIERE.............................................................................................................. 137 9.1. 9.2.

GENERALITĂŢI ............................................................................................................................. 137 PROCEDURI DE APROPIERE INSTRUMENTALE-I NSTRUMENT APPROACH PROCEDURES ................. 137 9.2.1. Segmentele procedurii de apropiere instrumentală ........................................................................ 139 9.2.1.1. Segmentul de sosire................................................................................................................... 141 9.2.1.2. Segmentul iniţial........................................................................................................................ 141 9.2.1.2A. Procedura de inversare................................................................................................... 141 9.2.1.2B. Procedura racetrack........................................................................................................ 143 9.2.1.2C. Proceduri de zbor pentru procedurile de inversareşi racetrack...................................... 143 9.2.1.3. Segmentul intermediar............................................................................................................... 147 9.2.1.4. Segmentul final.......................................................................................................................... 147 9.2.1.4A. Segmentul final al unei apropieri f ăr ă pantă electronică................................................ 148 9.2.1.4B. Segmentul final al unei apropieri de precizie ILS.......................................................... 150 9.2.1.5. Segmentul de întrerupere a apropierii........................................................................................ 153

9.3. PROCEDURI DE APROPIERE LA VEDERE ......................................................................................... 155 9.3.1 Procedura de apropiere la vedere – visual approach ........................................................155 9.3.2. Procedura de apropiere cu manevre la vedere - visual manoeuvring (circling).................156 9.4. PROCEDURA DE INIŢIERE ŞI CONTINUARE A APROPIERII (APPROACH BAN).................................... 157 95 ALTITUDINEA MINIMĂ DE SECTOR (ALTITUDINEA MINIMĂ DE SIGURANŢĂ).................................. 158

AACR & ROMATSA 9.6. PROCEDURI DE ZBOR ÎN ZONA DE AERODROM .............................................................................. 158 9.6.1. Turul de pist ă .......................................................................................................................159 9.6.2. Turul de pist ă la vedere.......................................................................................................159

PRINCIPIILE ZBORULUI...................................................................................................................... 161 10.1. I NTRODUCERE .......................................................................................................................... 161 ARIPA ....................................................................................................................................... 163 10.2. 10.3. FUSELAJ ................................................................................................................................... 165 10.4. AMPENAJUL VERTICAL SI ORIZONTAL..................................................................................... 167 10.4.1. Ampenaj Orizontal............................................... ........................................................ ........168 10.4.2. Ampenaj Vertical .................................................................................................................168 10.5. PRINCIPALELE FORTE CARE ACTIONEAZA ASUPRA AVIONULUI .............................................. 168 FACTORII CARE INFLUENTEAZA PERFORMANTELE AERONAVELOR ........................................... 171 10.6.

BIBLIOGRAFIE ........................................................................................................ ............................... 175

NAVIGA Ţ IE AERIAN Ă

CAPITOLUL 1.

INTRODUCERE 1.1. Scopul şi folosirea navigaţiei aeriene 1.1.1. Istoric Navigaţia aeriană este ştiinţa care se ocupă cu studiul metodelor şi procedeelor necesare pentru alegerea, pregătirea şi efectuarea unui zbor pe un drum obligat între dou ă puncte de pe suprafa ţa pământului. Este ştiinţa care determină punctul unde te afli, direc ţia încotro vrei s ă te deplasezi, timpul şi combustibilul necesar să ajungi unde doreşti. Navigaţia aeriană este folosită atât în pilotarea unei aeronave cât şi în controlul traficului aerian pentru a direc ţiona aeronavele de-a lungul unor rute sau spre puncte prestabilite. Naviga ţia aeriană (în spaţiul tridimensional) s-a dezvoltat din navigaţia maritim ă (în spaţiul bidimensional), cu care a fost şi confundată. Aceasta din urm ă a fost practicată de pe vremea fenicienilor care navigau pe timpul nopţii, f ăr ă a avea repere terestre. Prima deplasare aerienă s-a efectuat cu balonul în anul 1785 la traversarea Canalului Mânecii, iar prima deplasare cu o aeronavă, folosind mijloacele navigaţiei aeriene propriu-zise, s-a efectuat în anul 1910 din Elveţia în Italia.

1.1.2. Metodele navigaţiei aeriene Navigaţia aeriană se realizează prin mai multe metode, care se pot aplica în mod independent sau combinat. Cele mai importante sunt : • metoda navigaţiei observate;

Editia 1.0.

•

metoda navigaţiei estimate;

•

metoda navigaţiei radioelectrice;

•

metoda navigaţiei astronomice;

•

metoda navigaţiei inertiale;

•

metoda navigaţiei izobarice;

•

metoda navigaţiei cu ajutorul sistemului GNSS.

- 15 -

25/04/2000


Metoda navigaţiei observate cuprinde ansamblul procedurilor pentru urmarea unui traiect aerian determin ăt de două sau mai multe puncte, precum şi determinărea poziţiei aeronavei prin compararea reperelor de la sol cu o harta, direct cu ochiul liber sau cu instrumente optice adecvate acestui scop. Metoda navigaţiei estimate cuprinde ansamblul procedurilor pentru urmarea unui traiect aerian determin ăt de două sau mai multe puncte şi determinărea poziţiei aeronavei cu ajutorul indica ţiilor instrumentelor de bord şi al calculului f ăr ă a se face referire la reperele de pe sol. Metoda navigaţiei radioelectrice foloseşte mijloace radioelectronice pentru a determină elementele necesare deplas ării pe un traiect aerian. Navigaţia radioelectrică poate fi “de bord”, dacă elementele de naviga ţie se determină cu ajutorul echipamentelor aflate la bordul aeronavei sau “de sol” dac ă aceste elemente se determină cu ajutorul unor echipamente instalate la sol. Metoda navigaţiei astronomice cuprinde ansamblul procedurilor care asigur ă determinărea poziţiei aeronavei şi urmărirea unui traiect determinăt, prin observarea aştrilor cereşti cu ajutorul unor instrumente specializate în acest sens. Metoda navigaţiei inertiale permite determinărea poziţiei aeronavei şi urmărirea unui traiect stabilit, prin dou ă sau mai multe puncte exprimate în coordonate geografice, pe baza integr ării informaţiilor obţinute de la accelerometrele de la bord care acţionează în lungul celor trei axe de deplasare ale aeronavei. Metoda navigaţiei izobarice este utilizată în zborurile la mare înal ţime deasupra oceanului şi permite controlul aeronavei în direc ţie prin determinărea derivei şi a drumului real urmat, din în ălţimea citită la altimetrul barometric şi radioaltimetru. Metoda navigaţiei cu ajutorul sistemului GNSS permite determinărea poziţiei tridimensionale ale aeronavei şi urmărirea unui traiect stabilit, prin dou ă sau mai multe puncte exprimate în coordonate geografice, pe baza m ăsur ării distanţei faţă de cel puţin patru sateliţi din acest sistem (configura ţia completă este de 24 de sateliţi).

1.1.3. Mijloace de navigaţie aeriană Metodele de navigaţie se realizează în practică cu ajutorul mijloacelor de navigaţie, care se pot clasifica în: • mijloace generale sau geotehnice de navigaţie; •

mijloace de radionavigaţie;

•

mijloace astronomice de navigaţie;

•

mijloace luminoase de navigaţie;

•

sistemul GNSS.

Mijloacele generale sau geotehnice de naviga ţie se bazează pe măsurarea diferiţilor parametrii ce depind de forma, dimensiunile şi proprietăţilor

Editia 1.0.

- 16 -

25/04/2000


pământului şi atmosferei terestre. Din aceast ă categorie fac parte: compasele magnetice, girocompasele, sistemele direc ţionale, vitezometrele, altimetrele cu capsulă aneroida, termometrele, sistemele iner ţiale. Mijloacele de radionaviga ţie au la bază principiile electronicii. Din această categorie fac parte radiogoniometrele, radiofarurile, DME-urile, radarele. Mijloacele astronomice de navigaţie se bazează pe măsurarea deplasării aştrilor pe bolta cerească. Din această categorie fac parte astrocompasul, astrosextantul. Mijloacele luminoase de naviga ţie folosesc energia luminoas ă pentru orientare. Din acestea fac parte: balizajul luminos al pistei, farurile de aerodrom, sistemul luminos de apropiere, sistemul luminos de semnalizare a pozi ţiei aeronavelor. Sistemul GNSS şi echipamentele de la bord aferente formeaz ă cel mai modern şi precis mijloc de naviga ţie aeriană. Pentru determinărea poziţiei aeronavei sunt necesari patru sateli ţi în câmpul de vedere peste masca aplicat ă la orizont. In plus pentru depistarea unui satelit defect sunt necesari cinci sateli ţi, iar pentru eliminarea acestuia din calcul sunt necesari şase sateliţi. Pentru uzul navigaţiei aeriene, Serviciul de Pozi ţionare Standard – SPS (SUA) asigur ă precizia de determinăre a poziţiei în limita a 100 metri sau mai pu ţin, cu o probabilitate de 95% şi în limita a 300 de metri cu o probabilitate de 99.99%. Din cele relatate anterior se poate observa ca mijloacele de naviga ţie sînt dispuse atît la bordul aeronavelor , cît şi la sol. In general utilizarea acestor mijloace se face combinat, formind categoria sistemelor de naviga ţie radioelectric ă, cum ar fi : - VOR=Vhf Omnidirectional Radio Range; - ILS=Instrument Landing System;

1.1.4. Noţiuni legate de zborul avionului Parametri care caracterizează deplasarea traiect sunt următorii: - traiect de zbor; - puncte de drum; - linia drumului obligat (LDO); - linia drumului real (LDR); - poziţia aeronavei; - abatere laterală unghiular ă (ALU); - abatere laterală liniar ă (ALL); - direcţie; - distanţă; - timp; - unghi de derivă;

Editia 1.0.

- 17 -

unei aeronave de-a lungul unui - unghi de contraderivă; - înălţime; - altitudine; - viteze orizontale (IAS, TAS, GS, M); - viteze verticale; - vector vânt; - unghi de tangaj; - unghi de înclinare; - unghi de giraţie; - viteza unghiular ă.

25/04/2000



Editia 1.0.

- 18 -

25/04/2000


CAPITOLUL 2.

PĂMÂNTUL 2.1. Mişcările Pământului 2.1.1. Forma Pământului Prin extrapolare, dacă s-ar considera suprafaţa pământului la nivelul suprafeţei oceanelor, ar rezulta o suprafa ţă netedă de forma unui geoid. Pentru simplificare, geoidul se aproximeaz ă cu un elipsoid de rota ţie, adică un corp geometric obţinut prin rotirea unei elipse în jurul axei mici.

2.1.2. Mărimea Pământului Dimensiunile elipsoidului sunt determin ăte de: semiaxa mare (a), semiaxa mică (b) şi turtirea (c). Acestea au valorile urm ătoare,(WGS84) : • -semiaxa mare (a) : a = 6.378.137, ooom ; •

-semiaxa mica (b) :

b = 6.356.752,314m ;

•

turtirea elipsoidului ( c ):

c=

a −b 1 = 298,257223563 a

Pentru navigaţia aeriană este suficientă aproximarea formei p ământului cu o sfer ă perfectă cu un volum egal cu volumul elipsoidului. Din aceast ă Editia 1.0.

- 19 -

25/04/2000


aproximare rezultă erori maxime, care se neglijează, de ± 0,5% la determin ărea distanţelor şi ± 12’ la determinărea unghiurilor. Raza globului p ămîntesc se poate determin ă întrebuintîndu-se diferite metode. De obicei aceasta se ia egală cu raza sferei al carei volum este egal cu volumul elipsoidului p ămîntesc.

4 3

Volumul elipsoidului de rota ţie :

V

Volumul sferei

V = 3 π R

= π a 2 b er

4

3

S

Din egalitatea celor doua volume :

V = V er

S



4 2 4 π a b = π R 3 3 3

se poate determin ă raza

R

= 3 a 2b

Înlocuind în aceast ă relaţie valoarea lui a = 6378km şi valoarea lui b = 6356km adoptate = 6370,9km ≅ 6371km pentru elipsoidul internaţional găsim : (valoare care se folose şte şi în

R

calcule).

2.1.3. Mişcarea de revoluţie Mişcarea de revoluţie este deplasarea Pământului în jurul Soarelui, care se efectuează pe o traiectorie închisă de forma unei elipse numit ă orbită. Aceasta are o lungime de 930 milioane de km. Timpul unei rotaţii complete este de 1 an (365,242 zile solare medii) cu o vitez ă de aproximativ 30 km/sec. Axa pământului este înclinată fa ţă de planul elipsei cu un unghi de 66 ° 33’, iar planul ecuatorului pământesc cu 23° 27’. Poziţia soarelui nu este în centrul elipsei, punctul cel mai apropiat de soare (periheliu) fiind la o distan ţă de 147.072.254 km, iar punctul cel mai îndep ărtat de soare (afeliu) fiind la o distan ţă de 162.089.116 km. Mişcarea de revoluţie generează anotimpurile. Când soarele se află în prelungirea planului orizontului adev ărat al pământului, ziua este egal ă cu noaptea la echinocţiu de primăvar ă (2 1 martie) şi la cel de toamn ă (21 septembrie). Punctele de pe orbit ă în care distanţa este minimă, respectiv maximă se numesc punctele solsti ţiilor (21 decembrie şi 21 iunie).

2.1.4. Mişcarea de rotaţie Mişcarea pământului în jurul axei sale este mi şcarea de rotaţie; o rotaţie completă se face în 23 ore 56 minute şi 0,4 secunde. Această rotaţie determină alternanţa zilelor cu nop ţile, iar înclinarea axei p ământului faţă de orbită determină inegalitatea zilelor şi a nopţilor, funcţie de anotimpuri. Rotirea pământului se face de la vest c ătre est, cu o viteză maximă realizată pe ecuator de 1669 km/h, reducându-se spre poli la zero.

Editia 1.0.

- 20 -

25/04/2000


2.1.5. Măsurarea timpului Din rotaţia completă a pământului, presupusă uniformă, în jurul soarelui şi în jurul axei sale, se poate m ăsura timpul. Unitatea de timp între dou ă treceri consecutive ale meridianului locului prin dreptul unui astru considerat fix, se numeşte zi siderală şi are valoarea de 23 ore 56 minute şi 04 secunde. Aceast ă unitate de timp se folose şte în astronomie, nefolosindu-se în mod curent datorit ă faptului că ziua siderală începe la diferite ore din cauza mi şcării proprii aparente a soarelui în diferite anotimpuri. Pentru măsurarea timpului se consider ă ziua solar ă adevărată, adică durata unei rotaţii aparente complete a soarelui în 24 de ore, zi care nu are durata constantă pe parcursul unui an, diferen ţa maximă fiind în limitele a unei jumătăţi de or ă. Din această cauză se ia în considerare o medie anuală şi anume ziua solar ă medie. Durata unei zile solare medii este mai mare decât cea a unei zile siderale cu 3 minute şi 56 secunde. În practică se utilizează ziua solar ă medie (Mean Solar Day), care reprezintă timpul mediu necesar pentru o rota ţie completă a Pămîntului în jurul axei sale. Acest interval este divizat în 24 de unit ăţi, numite ore. Începutul unei zi solare medii se conşider ă a fi la ora 00:00 ( 12:00 noaptea), adică ora la care Soarele traversează antimeridianul locului respectiv. Orele locurilor pe diferite meridiane se diferen ţiază între ele în raport cu diferenţa de longitudine a acestor locuri, exprimate în unit ăţi de timp. Astfel timpul m ăsurat cu ajutorul metodelor astronomice, pentru un anumit meridian, poartă numele de timp mediu local (Local Mean Time - LMT). Acest timp determin ă ziua civilă ca intervalul de timp de 24 de ore solare, dîntre miezurile a două nopţi consecutive. Acest timp este util în aplica ţiile locale, dar în cazul aeronavelor care se deplasează pe distanţe mari apar probleme datorit ă schimbărilor de longitudine şi implicit a diferen ţelor între timpii locali. De aceea în avia ţie se utilizează un timp de referinţă care este timpul mediu local al meridianului zero; acest timp se numeşte timp universal coordonat (Universal Time Coordinated - UTC). În trecut aceast timp se mai numea şi ora Greenwich (Greenwich Mean Time GMT), după numele meridianului de referin ţă Pentru controlul traficului aerian cunoa şterea măsur ării timpului este deosebit de importantă în comunicaţii, procesarea planurilor de zbor, e şalonări, controlul fluxurilor de trafic aerian, controlul întârzierilor aeronavelor, etc. In aviaţie timpul este exprimat printr-un grup de patru cifre. Ziua se sfâr şeşte cu ora 2400, minutul urm ător fiind 0001. In comunica ţiile efectuate în banda de frecvenţe VHF, timpul în cadrul aceleia şi ore se precizează doar prin minutul format dintr-un grup de dou ă cifre, ora subîn ţelegându-se, iar în comunicaţiile în banda de frecvenţe HF se folose şte pentru timp grupul întreg de patru cifre.

Editia 1.0.

- 21 -

25/04/2000


2.2. Puncte şi linii pe suprafa ţa Pământului 2.2.1. Puncte şi linii pe suprafaţa Pământului Considerînd că forma Pamîntului este sferic ă, putem defini ca axa terestr ă (de rotaţ ie) diametrul în jurul caruia se rote şte globul terestru in 24 ore. Aceasta intersectează suprafaţa pământului în dou ă puncte numite poli geografici, polul nord şi polul sud.

Polul Nord (PN) este polul din care mi şcarea pămîntului apare de la dreapta la stînga (invers acelor de ceasornic) Polul Sud (PS) este polul din care miscarea p ămîntului apare de la stînga la dreapta.

Secţionând globul terestru cu un plan care trece prin centrul acestuia, se obţine pe suprafaţă un cerc denumit cercul mare de rază egală cu raza globului. Cercuri mari caracteristice sint: - ecuatorul; - meridianul zero .

Cercul mare, determinăt de planul care este perpendicular pe axa terestr ă, se numeşte ecuator terestru. Ecuatorul desparte globul p ământesc în două emisfere: • nordică (boreală) • sudică (australă) Lungimea ecuatorului este de aproximativ 40.070 Km.

Dacă se secţionează globul cu un plan care con ţine axa terestr ă, pe suprafaţa pământului se obţine un cerc mare numit meridian terestru, geografic Editia 1.0.

- 22 -

25/04/2000


sau adevărat. Meridianul de origine este considerat meridianul care trece prin observatorul astronomic din Greenwich. Jumatatea de meridian cuprins ă între polii tere ştri, care trece printr-un anumit punct de pe suprafa ţa Pamîntului, se nume şte meridianul locului . Cealaltă jumatate a acestui meridian se nume şte antimeridian. Deosebim urmatoarele meridiane importante: - meridianul zero (primul meridian) sau Greenwich; - antimeridianul, opus cu 1800 meridianului Greenwich Circumferinţa meridianelor este egal ă.

Dacă planul de intersecţie nu trece prin centrul p ământului, se obţine pe suprafaţă un cerc denumit cercul mic. Planurile paralele cu planul ecuatorial determin ă pe suprafaţa globului cercuri mici numite paralele terestre. Paralele importante sint: • -paralela Tropicului Racului şi Cercul Polar De Nord in emisfera nordica; •

-paralela Tropicul Capricornului şi Cercul Polar De Sud in emisfera de sud;

Circumferinţa paralelor descre şte de la ecuator spre poli.

2.2.2. Sistemul de coordonate Pentru navigaţia aeriană este nevoie de un sistem de referin ţă pentru indicarea poziţiei aeronavelor. Acest sistem îl reprezint ă meridianele şi paralelele de pe suprafaţa pământului. Intersecţia acestora determină puncte caracterizate prin coordonate. Când aceste seturi de valori sunt în raport cu ecuatorul şi cu meridianul de origine, ele se denumesc coordonate geografice. Pentru a se determină poziţia unui punct s-a adoptat un sistem de masurare, iar ca unitate de masur ă s-a adoptat gradul sexagesimal, care 1 reprezintă din cerc cu submultiplii: minutul şi secunda unghiulara. 360 10=60/=3600// (1grd=60 min=3600 sec) 2π × 6371 Valoarea unui grad (10) la ecuator se obţine din relaţia şi este 360 0 egală cu 111,138 km. Valoarea unui m inut ( 1/) la ecuator se ob ţine din relaţia 2π R 2π 3 a 2 b = şi este egal ă 1,852 km. 360 × 60 360 × 60 Coordonatele geografice sunt latitudinea si longitudinea.

Editia 1.0.

- 23 -

25/04/2000


Latitudinea ( ϕ )unui punct este valoarea în grade a unghiului format de raza pământului în acel punct şi proiecţia acesteia pe planul ecuatorului. Latitudinea masurată în emisfera nordică se numeşte latitudine nordic ă (+), iar cea din emisfera sudic ă latitudine sudică(-). Longitudinea( λ ) unui punct Paralela este valoarea în grade a unghiului format între planul meridianului de origine şi planul meridianului ce con ţine ψ punctul respectiv. Longitudinea spre est de meridianul de origine se λ numeşte longitudine estică(E; +), iar la vest de acest meridian se numeşte longitudine vestică(W;-). Coordonatele geografice ale unui punct se exprimă, în ordine, prin latitudine şi apoi longitudine.

2.2.3. Sistemul de coordonate polare Reprezintă un alt sistem pentru determin ărea poziţiei unui punct pe suprafaţa pămîntului. Aceasta pozi ţie a punctului se determin ă faţă de : • origine numită pol, •

o direcţie de referinţă,

o distanţă faţă de pol ( punctul de origine). De aici şi denumirea de coordonate polare. Ca punct de origine, se poate lua orice punct de pe glob, iar ca direc ţie de referinţă se ia de obicei nordul magnetic (NM). Elementele coordonatelor polare sint: Azimutul (A) este unghiul între direc ţia NM şi direcţia punctului de determinat; Distanţa (S) este distanţa punctului faţă de pol (punctul de origine ). Azimutul se m ăsoar ă în sensul direct ( în sensul acelor de ceasornic ) în grade sexagesimale. O largă întrebuintare o au coordonatele polare în dinamica dirijarii zborurilor, unde poziţia avionului, determinata pe ecran se d ă în azimut şi în distanţă (ex.A=700,15 km faţă de prag, sau se impune avionului s ă fie la o anumit ă ora deasupra unui punct prestabilit de la sol- “la min 15 raportaţi FLR”). •

Editia 1.0.

- 24 -

25/04/2000


2.2.4. Calcularea distanţelor pe meridiane şi paralele 2.2.4.1.

Calcularea distanţelor pe meridiane

Lungimea unui meridian este: 2×π×R = 2×π×6370,9 km = 40029 km = 2 1614 NM Meridianul având 360°, rezultă că : 10 pe meridian are lungimea = 60 NM=111,138 km 1’ pe meridian are lungimea = 1 NM=1,852 km (21614 NM : 360 ° : 60’). 1’’ pe meridian are lungimea = 0.0167 NM=30,87m Deci pentru a calcula distan ţa în mile marine între dou ă puncte situate pe acelaşi meridian, se înmulţeşte diferenţa de latitudine, exprimată în minute, dintre cele două puncte cu 1 NM. 2.2.4.2.

Calcularea distanţelor pe paralele

Lungimea ecuatorului se poate aproxima cu lungimea meridianului, iar lungimea unui minut pe ecuator are valoarea de o mil ă marină. Distanţa în mile marine între dou ă puncte situate pe aceia şi paralelă este egală cu diferenţa de longitudine, exprimat ă în minute, înmulţită cu o milă marină şi înmulţită cu cosinusul unghiului de latitudine. unde :

D paralela = Decuator x cos ( latitudine ) D paralela = distanţă pe arcul respectiv Decuator = distanţă pe arcul dat, masurata la ecuator Latitudine = latitudinea la care se afla arcul respectiv

Exemplu :Sa se determine lungimea unui arc de paralela de 0

10 la lat = 45 0 N

Decuator = 1 x 60 Nm = 60 Nm D paralelă = Decuator x cos ( lat ) = 60 x cos (45 0) = 42.426 Nm

2.2.5. Transformarea longitudinii în unitaţi de timp În navigaţia aeriană, longitudinea se poate exprima şi în unitati de timp. O rotire de 360° completă a pământului f ăcându-se în 24 de ore (fiecare meridian revine în pozi ţia iniţială după 24 de ore ), rezultă următoarele corespondenţe (viteza de rotaţie este 360°: 24 = 15°/ora şi este folosită la măsurarea timpului) . Exprimarea longitudinii unui meridian prin timp (ore, minute, secunde) se face faţă de meridianul zero ( Greenwich ) 150------------------------------------------- 1 h (60 min) 10-----------------------------------------------X

X =

Editia 1.0.

60 min

15 0

= 4 min

- 25 -

25/04/2000


Folosind aceeaşi regula se poate determina şi pentru minute şi secunde. DECI: Relatiile de Transformare sunt:

10long. =4 min. 1 /long. =4 sec. 1 //long. =1 /15 sec = 0.067 sec

Exemplu: Daca la Greenwich este ora locala 0

12.00, care este ora locala la meridianul 48 040/EST?

48 *4 min = 192 min =3h 12 min 40/ *4sec =160 sec = 2 min 40 sec =3 h 14 min 40 sec + 12h 00 min 00 sec 15 h 14 min 40 sec (ora locala)

2.2.6. Transformarea timpului in longitudine Pentru calcul transformarii longitudinii in timp şi invers, este necesar sa se ţină cont de relaţia între valorile unghiulare ale longitudinii şi timpul de rota ţie aparenta a soarelui. 24 h ----------------------------------------------------360 0 1 h--------------------------------------------------------X 0 360 X = = 15 0 24 Folosind aceeaşi regula se poate determina şi pentru minute şi secunde. DECI: Relatiile de Transformare sunt:

1 ora = 15 0 long. 1 min =15/ long. 1 sec =15// long.

Exemple:

Sa se calculeze meridianul de longitudine estica caruia ii corespunde o diferen ţă de timp de 6 h 40 min 45 sec. 6 h * 150 900 40 min *15/=600/=100 45 sec*15//=675//=11/15// λ=100011/15//

Diferenţa între ora locala Tokio şi ora Greenwich este de 9 h 19 min 39 sec. Care este longitudinea orasului Tokio ? 9h*150=1350 19min*15/=285/=4045/ 30sec*15//=450// =7/ 30// λ =139052/30//

Editia 1.0.

- 26 -

25/04/2000


2.3. Fusele orare 2.3.1. Fusele orare (time zones) Pentru simplificarea calculului timpului pe glob, s-a unificat timpul pe anumite fâşii numite fuse orare. In mod conven ţional, suprafaţa globului s-a împăr ţit într-un numar de 24 fuse orare (Standard Time Zones), corespunzătoare numărului de ore ale unei zile. Fusele orare sunt zone pe suprafaţa pământului, care folosesc ora locala corespunzătoare meridianului mediu (00, 150, 300, 450, etc ), având lăţimea corespunzătoare a câte 15° longitudine. Astfel, fusul orar care are meridianul mediu 0 0, poarta numarul 0; urmatorul meridian mediu (cel de 150) este consider ăt meridianul nr.1,şi deci fusul orar care il are in componenta are numarul 1; s.a.m.d. Ele se numerotează de la 0 la 12 spre est şi spre vest, fusul orar de origine (zero) este cel centrat pe meridianul Greenwich (prime meridian), având ca limite meridianele de 7 ° 30’ Est şi 7° 30’ Vest. Fiecărui fus orar i s-a atribuit un num ăr de ordine de la + 1 la +12 spre est şi de la -1 la -12 spre vest. Diferenţa de timp între dou ă fuse alăturate este de o or ă; aceasta creşte spre est şi scade spre vest. Se mai întâlne şte, pentru uşurinţa comunicaţiei, denumirea fuselor orare spre est începând cu litera A pân ă la litera Y, litera Z fiind rezervat ă fusului orar de origine. La acesta din urmă se mai face referire prin timpul Zulu.

2.3.2. Calcularea timpului In calculele de naviga ţie aeriana pentru traiecte foarte lungi este necesar sa se ia in consider ăre ora fusului in care se afla localitatea de destinatie. Pentru aceasta este nevoie sa se cunoasca timpul Greenwich şi numarul fusului orar care reprezintă decalarea in plus sau in minus fa ţă de timpul Greenwich. Timpul Greenwich ( UTC ) se obţine adunind algebric la timpul fusului considerat numarul acestuia adica: T o = T f − ± N f To = timpul UTC Tf = timpul fusului considerat (LMT) N f = numarul fusului considerat

Editia 1.0.

- 27 -

25/04/2000


Exemplul 1: Dacă LMT la Delhi (85 o E) este

17:45, care este timpul UTC ? Diferenţa de timp = 85 longitudine x 4 minute/grad = 340 minute = 5 ore 40 min Delhi se afl ă la est de meridianul zero, deci UTC = LMT - 5 ore 40 min = 12:05 Exemplul 2: Dacă ora UTC este 14:30, care este ora local ă la Los Angeles ( 127o 45’W) ? 127o longitudine x 4 minute/grad = 508 minute = 8 ore 28 min 45’ longitudine x 15 sec/grad = 3 minute Diferenţa de timp = 8 ore 3 1 min Deorece Los Angeles se afl ă la vest de meridianul zero diferen ţa de timp trebuie sc ăzută din ora UTC pentru a afla ora local ă, deci: LMT = UTC - 8 ore 3 1 min = 05:59 Exemplul 3: Dacă LMT în Papua Noua Guinee ( 159o E) este 2 1:10, cît este LMT la 170o W ? Va trebui să raportăm orele la meridianul zero: Diferenţa de timp între Papua Noua Guinee şi Greenwich: 159o longitudine x 4 minute/grad = 636 minute = 10 ore 36 min Ora UTC = 21:10 - 10 ore 36 min = 10:34 Diferenţa de timp între Greenwich şi meridianul 170o W: 170o longitudine x 4 minute/grad = 680 min = 11 ore 20min Ora local ă la 170o W = 10:34 - 11 ore 20 min = 23: 14 ziua precedentă o Exemplul 4: Dacă ora local ă la Midway ( 166 W) este 19:35, care este ora UTC ? 166o longitudine x 4 minute/grad = 664 min = 11 ore 4min Pentru a determin ă ora UTC, deoarece Midway se afl ă la vest, trebuie s ă adunăm diferenţa de timp la ora local ă: 19:35 + 11 ore 4 min = 06:39 ziua urm ătoare o

Nota: Timpul UTC se ob ţine adunând algebric la timpul fusului considerat (LMT) num ărul acestuia (Nf ): UTC = LMT – ( ± Nf )

2.3.3. Calcularea orei de decolare în funcţie de ora de aterizare Cind punctul de decolare şi punctul de aterizare nu sint in acela şi fus orar,este necesar sa se tina cont de acest lucru pentru calcul orei de decolare Viteza maxima periferica a p ămîntului este maxima la ecuator şi scade catre poli.Pentru calculul orei de decolare in raport cu ora la care trebuie sa aterizeze avionul se utilizeza urmatoarea relatie: S T d = T a ± N f − V T d = ora locala de decolare T a = ora locala de aterizare V = viteza de croaziera (km / h ) S = spatiul parcurs ( km ) La zborurile de la Vest spre Est se scade ora fusului, iar de la EST spre VEST se aduna ora fusului ( numarul fusului ).

NOTA: In unele lucrari de specialitate in loc de N f , veti ga şi notatia ∆f =diferernta de fuse orare între localitatea de decolare şi localitatea de aterizare. Exemplu: La ce ora locala trebuie sa decoleze un avion de la Paris spre Bucuresti stiind ca aterizarea

trebuie sa se efectuieze la ora 12.00 LT. Viteza de zbor este de 450 km/h, iar spa ţiul este de 1800 km.

Editia 1.0.

- 28 -

25/04/2000


T a = 1200 N f = 2

  1800  = 6 T d = 1200 − 2 − V = 450 km / h  450 S = 1800 km 

La Paris este ora 6.00 LT , iar la Bucuresti este ora 8.00 LT

2.3.4. Linia de schimbare a datei (international date line) Dacă două aeronave ar pleca în acelaşi moment de la primul meridian, unul spre est, iar cel ălalt spre vest, ambele zburînd cu aceia şi viteză faţă de sol, ele s-ar întîlni la meridianul 180o. Timpul local al aeronavei care a zburat spre est a avansat cu 12 ore, iar cel al aeronavei care a zburat spre vest a fost dat înapoi cu 12 ore, ceea ce face ca diferenţa între ele să fie de 24 ore, adic ă o zi. În acest moment ele au atins linia internaţ ional ă de schimbare a datei ; acesta urmează, în mare, meridianul 180o E/W,. Data calendaristica este diferita in cele doua parti ale liniei schimbarii datelor. Astfel la Vest de aceasta linie se consider ă timpul cu o zi inainte. La traversarea liniei schimbarii datelor de la EST la VEST, data calendaristica se modific ă cu o zi in plus ( 17.05 1998 ora 1700 devine 18.05 1998 ora 1700 ). La traversarea liniei schimbarii datelor de la VEST la EST se scade o zi. Rezumat :Meridianul de 180° se afl ă în fusul orar cu num ărul 12, fiind divizat în dou ă de o linie arbitrar trasat ă, numită linia de schimbare a datei. La est de aceast ă linie ora este UTC+ 12, iar la vest ora este UTC-12. La traversarea acestei linii de la vest spre est data calendaristic ă se modific ă în minus cu o zi, iar la traversarea liniei de la est spre vest se adaug ă o zi.

2.4. Liniile de poziţie ale aeronavei Linia de poziţie este locul geometric al tuturor punctelor care pot reprezenta poziţia aeronavei pe suprafaţa pământului. În practic ă se folosesc următoarele linii de pozi ţie: • loxodroma; • ortodroma;

Editia 1.0.

•

linia azimuturilor (relevmentelor) egale;

•

linia distanţelor egale.

- 29 -

25/04/2000


2.4.1. Loxodroma (Rhumb Line Route) Loxodroma sau curba drumurilor (unghiurilor) egale este linia de poziţie care intersectează meridianele sub un unghi constant. Dacă se prelungesc limitele loxodromei se obţine o curbă în formă de spirală infinită ce tinde spre polii geografici. Navigaţia cu ajutorul compasului magnetic de la bord se efectuează pe loxodromă. Elementele ce definesc loxodroma sunt distanţa loxodromică şi drumul loxodromic. În general, metoda navigaţiei estimate utilizează loxodroma. Pe h ăr ţile Mercator în proiecţie cilindrică conformă loxodroma apare ca o linie dreaptă, iar pe hăr ţile în proiecţie conică, folosite uzual în naviga ţie, loxodroma apare ca o linie curbată spre ecuator. Elementele loxodromei sunt drumul loxodromic şi distanţa loxodromică. Drumul loxodromic α se determină cu ajutorul formulei urm ătoare, cu ajutorul coordonatelor geografice ale punctelor de plecare (ϕ1, λ 1) şi sosire (ϕ2, λ 2): tg α = (λ 2 - λ 1)/ (ϕ2 - ϕ1) cos ϕmed unde ϕmed = (ϕ2 + ϕ1)/2 Distanţa ortodromică se determin ă cu una din formulele urm ătoare: SNM = (λ 2 - λ 1) cos ϕmed/sin α pentru cazul în care unghiul α este apropiat de 90° sau 270° SNM = (ϕ2 - ϕ1)/cos α pentru cazul în care unghiul α este apropiat de 0° sau 180°

2.4.2. Ortodroma (Great Circle Route) Ortodroma este arcul din cercul mare care trece prin punctul de plecare şi de sosire al unui traiect, reprezentând drumul cel mai scurt între aceste puncte. Elementele ce definesc ortodroma sunt distan ţa ortodromică şi drumul ortodromic. Drumul ortodromic este constant de-a lungul ortodromei, iar drumul adevarat variază continuu, cu excepţia traiectelor în lungul ecuatorului sau al meridianelor. Pe o hartă în proiecţie Mercator, ortodroma apare ca o line curbat ă spre poli, iar pe o hartă în proiecţie centrală (gnomonică) ea apare ca o linie dreapt ă. Navigaţia aeriană actuală între oricare

Editia 1.0.

- 30 -

25/04/2000


două puncte de-a lungul traiectelor de zbor folose şte principiile zborului ortodromic. Elementele ortodromei sunt distan ţa ortodromică şi drumul ortodromic. Distanţa ortodromică se determin ă cu ajutorul formulei urm ătoare: cos S°ort = sin ϕ1 x sin ϕ2 + cos ϕ1 cos ϕ2 cos (λ 2 - λ 1) Valoarea distanţei în NM se obţine prin transformarea arcului de cerc în unităţi de distanţă: Sort = S°ort x 60 Când se cunoaşte direcţia traiectului ordodromic în punctul de plecare, adică azimutul ortodromic α, atunci distanţa ortodromică se calculează cu ajutorul formulei: sin S°ort = sin (λ 2 - λ 1) cos ϕ2/sin α Valoarea azimutului ortodromic în punctul de plecare sau a drumului ortodromic se calculează cu ajutorul formulei: ctg α = tg ϕ2 cos ϕ1 cosec (λ 2 - λ 1) – sin ϕ1 ctg (λ 2 - λ 1) Valoarea azimutului ortodromic în punctul de sosire se calculeaz ă cu ajutorul formulei: ctg β = tg ϕ1 cos ϕ2 cosec (λ 2 - λ 1) - sin ϕ2 ctg (λ 2 - λ 1)

2.4.3. Linia azimuturilor (relevmentelor) egale Linia azimuturilor (relevmentelor) egale este locul geometric (linia de poziţie) al punctelor din care azimutul c ătre un anumit reper fix r ămâne constant. Pe o hartă în proiecţie Mercator, linia azimuturilor egale apare ca o linie curbat ă spre ecuator, asemănătoare ca formă ortodromei.

Editia 1.0.

- 31 -

25/04/2000


2.4.4. Linia distanţelor egale Linia distanţelor egale este locul geometric (linia de pozi ţie) al punctelor egal depărtate de un anumit reper. Se folose şte în naviga ţie pentru determin ărea poziţiei aeronavei prin intersectarea mai multor linii de distan ţă egală faţă de diferite repere.

B3

R3 A R1

R2

B2

B1

P

2.5

Magnetismul terestru

2.5.1. Magnetismul terestru Magnetismul terestru reprezintă ansamblul fenomenelor magnetice de pe suprafaţa pământului datorate constitu ţiei planetei şi a influenţelor extraterestre. Structura câmpului geomagnetic se prezint ă diferenţiat : • câmpul principal sau persistent câmpul secundar sau tranzitoriu. Câmpul principal se caracterizează printr-o variatie lentă în timp, numit ă variaţie secular ă şi se aseamănă cu câmpul unei sfere uniform magnetizate cu axa magnetizaţiei uniforme f ăcând un unghi de aproximativ 11,5° cu axa de rotaţie a pământului. Câmpul secundar reprezintă 1% din câmpul total, având variaţii rapide în timpul furtunilor magnetice când poate ajunge pân ă la 10% din valoarea câmpului total. Polii magnetici nu coincid cu cei geografici şi nu sunt diametrali opu şi. Polul nord magnetic este localizat aproximativ în punctul de coordonate 73 °N 100°W, iar polul sud magnetic în punctul de coordonate 68 °S 144°E. Câmpul magnetic terestru este reprezentat prin curbe numite linii de for ţă magnetice a căror direcţie este dinspre polul sud magnetic spre cel nord magnetic. For ţa câmpului magnetic al p ământului se descompune într-o componentă orizontală, meridianul magnetic şi una verticală. Intensitatea relativ ă a celor două •

Editia 1.0.

- 32 -

25/04/2000


componente variază pe suprafaţa pământului, astfel la polii magnetici componenta verticală este maximă şi cea orizontală este minim ă. La jumătatea distanţei dîntre poli componenta orizontal ă este maximă şi cea verticală este minimă. Doar componenta orizontală este folosit ă pentru a induce for ţa de direcţionare a compasului magnetic; de aceea în zona polilor pe o arie de aproximativ 1000 NM, unde această componentă este minimă, navigaţia aeriană trebuie să se bazeze pe alte metode.

2.5.2. Înclinaţia magnetică (Magnetic Dip) Se consider ă un ac magnetic ( ca in figura ) amplasat într-un loc oarecare pe suprafaţa p ămîntului şi asupra căruia acţionează forta magnetismului terestru F. Aceasta for ţa se descompune in două componente : • -H –componenta orizontală a for ţei F; -Z – componenta verticală a for ţei F; Unghiul format de for ţa magnetismului terestru cu componenta orizontal ă H, se numeste Înclinaţ ie magnetic ă. Cu ajutorul funcţiilor trigonometrice se poate stabili relaţiile dîntre componente, ca de exemplu : Z tgI m = H Cu cit for ţa magnetismului pămintesc işi are originea mai aproape de ecuator , inclinaţia magnetică tinde catre zero. ( H=F….Im=O 0 ). In jurul latitudinii de 450 componenta orizontală şi componenta verticală au valori aproximativ egale, iar pentru latitudini mai mari de 60 0 componenta verticală devine atît de mare, încit acul magnetic tinde s ă ia o poziţie verticală, blocîndu-se, nemaiputînd să indice corect. La poli înclina ţia magnetică are valoare de 90 0 (H=0……..Im=900 ). Se poate observa c ă la latitudini mari capul magnetic nu este influenţat din cauza valorii neînsemnate a componentei orizontale (H). Curbele ce unesc toate punctele care au aceia şi înclinaţie magnetică se numesc izocline, iar curba rezultat ă pentru valoarea zero a înclinaţiei magnetice se numeşte ecuatorul magnetic. La nord de ecuatorul magnetic, înclina ţia magnetică are valori pozitive, iar la sud de acesta înclina ţia are valori negative. •

Editia 1.0.

- 33 -

25/04/2000


2.5.3. Declinaţia magnetică (Variation) Din figura anterioar ă se observa ca se formeaza şi un alt unghi notat cu ∆m format între componenta orizontala (H ), sau NM şi direcţia NA (sau nordul geografic, notat cu NG ). Acest unghi poarta numele de Declinatie Magnetica. Putem spune ca declinaţia magnetica este unghiul format dîntre direc ţia NA şi direcţia NM Declinatia magnetica poate fi : • Estica, deci pozitiva (meridianul magnetic este în dreapta celui geografic) ;

NA

NM

NM

∆m ∆

m Vestica, deci negativa (meridianul magnetic este în stânga celui geografic) . Declinatia magnetica, inclinatia şi intensitatea for ţei componentei orizontale a magnetismului terestru se numesc elementele magnetismului terestru sau elementele cîmpului geomagnetic. Reprezentarea elementelor cîmpului magnetic terestru pe suprafaţa p ămîntului se realizeaza cu ajutorul unor harti speciale. Punctele cu aceea şi valoare a elementelor magnetice se unesc între ele şi se obtin curbe. Curbele cu aceeşi declinaţie magnetică se numesc izogone, iar cele cu aceeaşi inclinaţie magnetică se numesc izocline. Izogonele cu valorile zero se numesc agone. Declinaţia magnetică variază anual datorită migr ării spre est a polilor magnetici în jurul celor geografici. O rota ţie completă durează aproximativ 960 de ani. Curbele care unesc toate punctele care au aceia şi declinaţie magnetică se numesc izogone, iar cele dou ă curbe rezultate pentru declina ţie magnetică de valoare zero sunt numite agone. Declina ţia magnetică are valori de la - 180° la +180°, deci sunt zone pe globul p ământesc în care, de exemplu, pentru a te deplasa spre nordul geografic trebuie să iei un cap magnetic sudic. Valoarea declinaţiei magnetice se modific ă periodic cu un increment denumit varia ţia declinaţiei magnetice. •

2.5.4. Deviaţia compas (Deviation) Dacă se cunoaşte în fiecare punct al globului unghiul care-l face direc ţia acului magnetic cu meridianul geografic, ca urmare a influen ţei diferitelor elemente magnetice care modific ă indicaţia de direcţie a acului magnetic, avem posibilitatea utiliz ării cu precizie a indica ţiilor acestui ac magnetic pentru nevoile navigaţiei aeriene cu ajutorul busolei (compasului ). Se ştie ca unul din elementele care influenţează indicatiile de direc ţie a acului magnetic la bordul Editia 1.0.

- 34 -

25/04/2000


avionului, este cîmpul magnetic terestru, influen ţă care dă declinatia magnetica. Un alt element care influen ţează busola de la bordul avionului este cîmpul magnetic al maselor metalice “de fier moale şi fier tare “ care intr ă in structura avionului. Actiunea magnetica combinata a acestor diferite mase metalice produce un cîmp magnetic in jurul avionului, functie de particularitatile constructive ale avionului. Acest cîmp magnetic deviaza acul magnetic al busolei din poziţia normală pe care ar ocupa-o in afara acestui cîmp. Unghiul pe direcţia nordului indicat de busola ∆c de pe avion şi supusa influien ţelor cîmpului magnetic al avionului, se numeste deviaţ ie compas ∆c (∆c ) iar nordul indicat in aceste condiţii de catre busola se numeste Nord Compas (NC). Altfel spus deviaţia compas este unghiul format între direcţia NM şi direcţia NC. Deviatia compas, deci este particularitatea orientarii avionului, pe cind declinatia este particularitatea unui loc. Deviatia compas, ca şi declinatia magnetica poate fi pozitiva ( cind direc ţia NC se afla in dreapta NM ) şi negativa ( cind NC se afla in stinga NM). Operatiunea care se efectuiaza in scopul de a reduce cit mai mult deviatiile busolei, se numeste compensarea busolei .

2.6. Unităţi de măsură utilizate în naviga ţia aeriană Conform normelor internaţionale unităţile de măsur ă utilizate în avia ţie sînt cele din Sistemul Interna ţional (metru, kilogram, secund ă) şi cele din sistemul anglo-saxon (picior, livr ă, minut). Cel mai utilizat în practic ă este sistemul anglosaxon, majoritatea echipamentelor de bord sau de la sol fiind etalonate în acest sistem.

2.6.1. Măsurarea distanţelor : 1 m 1 km 1 km

3.28 ft 0.5399 Nm 0.621 mile

1 ft 1 Nm 1 mile

0.3048 m 1.852 km 1.610 km

ft= feet ; Nm = Nautical mile; mile = Statute mile

2.6.2. Măsurarea vitezelor : Viteza orizontală 1 m/s = 3.6 km/h 1 km/h = 0.278 m/s 1 m/s = 1.944 kt 1 km/h = 0.5399 kt

1 kt = 1 Nm/h 1 kt = 0.5 14 m/s 1 kt = 1.852 km/h

( kt = knot )

Editia 1.0.

- 35 -

25/04/2000


Formule de transformare : [m/s] = [km/h] / 3.6 = ~ 2 x [kt]

[km/h] = 3.6 x [m/s] = 1.852 x [kt]

[kt] = ~ [m/s] / 2 = [km/h] / 1.852 Viteza verticală 1 m/s = 60 m/min 1m/min = 0.0167 m/ s 1 m/s = 3.28 ft/s = 196.8 ft/min

1 ft/s = 60 ft/min 1 ft/s = 0.3048 m/s

1 ft/min = 0.005 m/s = 0.3048 m/min

Formule de transformare : [m/s] = [m/min] / 60 = [ft/min] / 200 = [ft/s] / 3.28 [ft/min] = [ft/s] / 60 = 200 x [m/s]

2.6.3. Măsurarea presiunii : 1 hPa = 0.75 mmHg 1hPa = 0.0525 inHg 1 atm = 1013.2 hPa = 760 mmHg

1 mmHg = 1.333 hPa 1 mmHg = 0.0394 inHg

Formule de transformare : [hPa] = 4/3 x [mmHg]

Editia 1.0.

- 36 -

25/04/2000


CAPITOLUL 3.

HĂR ŢI AERONAUTICE 3.1. Proiecţii cartografice 3.1.1. Generalităţi Reprezentarea redusă în plan bidimensional a suprafe ţei terestre poartă denumirea de hartă. Factorul de reducere a dimesiunilor detaliilor terestre se numeşte scara hăr ţii; aceasta arată de cîte ori trebuie multiplicat ă o unitate de măsur ă din plan pentru a reprezenta aceia şi dimensiune corespunzătoare în teren. Reprezentarea plană a suprafeţei pământului pe h ăr ţi se face în mai multe modalităţi denumite proiecţii cartografice . Proiecţiile permit transpunerea suprafeţei pământului fie pe o suprafaţă plană, fie pe o suprafa ţă desf ăşurabilă ce poate fi suprafaţa laterală a conului sau a cilindrului. Alegerea unei h ăr ţi pentru a fi utilizat ă în naviga ţia aeriană depinde de tr ăsăturile caracteristice ale fiecărei proiecţii cartografice. Condiţia esenţială pentru întocmirea h ăr ţilor de navigaţie aeriană este respectarea unghiurilor. Proiecţiile cartografice ar trebui să îndeplinească următoarele condiţii: • să reprezinte forma adevărată a terenului; •

să indice corect unghiurile;

•

să păstreze propor ţionalitatea distanţelor;

•

ortodroma să apar ă ca o linie dreaptă;

•

loxodroma să apar ă ca o linie dreaptă.

3.1.2. Tipuri de proiecţii Procedeul matematic prin care se face corespondenţa între punctele de pe suprafaţa Pămîntului şi reprezentare lor în plan poart ă numele de proiecţie. În mod ideal o proiecţie ar trebui s ă aibă următoarele proprietăţi:

Editia 1.0.

•

-scala trebuie să fie constant ă în orice punct al h ăr ţii;

•

-unghiurile, formele şi suprafeţele să fie reprezentate fidel;

- 37 -

25/04/2000


•

-cercurile mari şi loxodromele (linia care intersectează meridianele sub acelaşi unghi) să fie reprezentate prin linii drepte;

• -direcţiile reprezentate pe hartă să fie identice cu cele din teren; • -meridianele şi paralele să se intersecteze în unghi drept; •

-păr ţile adiacente ale unei h ăr ţi să se potrivească perfect;

•

-un set complet de hăr ţi să acopere toată suprafaţa Pămîntului;

În realitate, nici o proiecţie nu poate îndeplini toate cerin ţele de mai sus, de aceea se utilizează mai multe tipuri de proiec ţii în func ţie de destinaţia hăr ţii. Proiecţiile cartografice care au utilizare în întocmirea h ăr ţilor de navigaţie aeriană se clasifică din punct de vedere al: A - caracterului deformărilor; B - suprafeţei de proiecţie; C - poziţiei punctului de vedere.

A - Din punct de vedere al deformărilor, proiecţiile cartografice se clasifică în: • conforme; • echidistante; • echivalente; • arbitrare.

Proiec ţ iile conforme (ortomorfe) sunt proiecţiile în care se p ăstrează egalitatea unghiurilor m ăsurate pe suprafaţa pământului, deci figurile de pe hart ă sunt asemănătoare cu cele din teren. Proiec ţ iile echidistante sunt proiecţiile în care lungimile pe o anumit ă direcţie de pe hartă se reprezintă f ăr ă deformări fiind reduse în mod corespunzător. Proiec ţ iile echivalente (homalografice) sunt proiecţiile în care se p ăstrează propor ţionalitatea suprafeţelor. Proiecţiile arbitrare nu p ăstrează nici una din propriet ăţile proiecţiilor anterioare.

B - Din punct de vedere al suprafeţei de proiecţie ( con, plan, cilindru) se deosebesc proiecţiile: • cilindrice; • conice; • azimutale; •

Editia 1.0.

de perspectivă.

- 38 -

25/04/2000


Dacă suprafaţa de proiecţie este tangentă sau secantă la elipsoidul terestru apar sistemele de proiecţii tangente sau sisteme de proiecţii secante . După poziţia suprafeţei de proiecţie în raport cu elipsoidul terestru, proiecţiile pot fi: • - ecuatoriale ( normale ); •

- polare ( transversale );

•

- oblice.

Proiecţie cilindric ă normală:

Proiecţii cilindrice polar ă şi oblică:

Editia 1.0.

- 39 -

25/04/2000


Proiecţie conică oblică:

Proiecţie transversal ă plană:

Proiecţiile prezentate mai sus sînt principalele tipuri de proiec ţii, în practic ă utilizîndu-se mult mai multe tipuri, în func ţie de natura aplica ţiei.

C -

Editia 1.0.

După poziţia punctului de vedere, proiecţiile sunt: • centrale, când centrul de vedere este plasat în centrul pământului; •

stereografice, când centrul de vedere este plasat pe suprafaţa elipsoidului;

•

scenografice, când centrul de vedere este plasat în spaţiu;

•

ortografice, când centrul de vedere este plasat la infinit.

- 40 -

25/04/2000


3.1.3. Proiecţii uzuale În aviaţie se utilizează, în general trei tipuri de proiec ţii: • Mercator; •

Lambert ;

• polar ă stereografică.

3.1.3.1.

Proiecţia Mercator

Proiecţia Mercator este o proiecţie cilindrică tangentă, în care scara h ăr ţii creşte odată cu îndepărtarea faţă de linia de contact între cilindrul de proiec ţie şi globul Pămîntesc. Pentru a se p ăstra similitudinea detaliilor, prin proiec ţia Mercator se lungesc meridianele. Cea mai utilizat ă proiecţie de acest tip este cea ecuatorial ă, care are următoarele caracteristici: • meridianele şi paralelele sunt drepte perpendiculare; • distanţa între meridiane este constant ă; • distanţa între paralele este variabilă; • proiecţia este conform ă; •

scara de-a lungul unei paralele este constantă;

•

scara de-a lungul unui meridian este variabilă;

•

loxodroma apare ca o linie dreaptă;

•

ortodroma, cu excepţia ecuatorului şi a meridianului, apare ca o linie curbată spre poli;

• suprafaţa pământului peste latitudinea de 78 ° nu mai poate fi redat ă

(harta nu poate fi utilizata). Proiecţia Mercator este cea mai cunoscut ă proiecţie, fiind folosit ă la întocmirea hăr ţilor în mod special pentru naviga ţia peste suprafeţele întinse de apă şi cea astronomică. 3.1.3.2.

Proiecţia conică conformă (Lambert)

Proiecţia conică conformă se obţine utilizând ca suprafa ţă de proiecţie un con secant la elipsoid, astfel ca axa conului s ă coincidă cu axa pământului. Apar astfel două paralele standard, spaţiul dîntre ele se comprim ă, iar cel din exterior se extinde. Caracteristicile proiecţiei Lambert sunt: • meridianele apar ca linii drepte convergente spre poli; •

Editia 1.0.

paralelele sunt cercuri concentrice; - 41 -

25/04/2000


• distanţa între paralele este variabilă; •

meridianele sunt perpendiculare pe paralele;

• proiecţia este conform ă; •

are o scar ă de distanţe constantă;

•

loxodroma apare ca o spirală, iar pentru distanţe până în 1000 km se poate trasa ca o linie dreaptă;

ortodroma se aproximează cu o linie dreaptă. Proiecţia Lambert este folosit ă la întocmirea h ăr ţilor de navigaţie aeriană în mod special pentru zborurile VFR. •

3.1.3.3.

Proiecţia stereografică polară

Proiecţia stereografică polar ă are centrul de vedere amplasat pe suprafa ţa elipsoidului terestru în punctul opus centrului h ăr ţii cu planul de proiecţie dispus la poli. Aceste proiec ţii au utilizare la întocmirea h ăr ţilor regiunilor polare, completând în acest mod proiecţiile Mercator pentru latitudinile ridicate. Loxodroma, în această proiecţie, apare ca o spirală, iar ortodroma, pentru traiecte sub 2000 km lungime, apare ca o linie dreapt ă.

3.1.4. Reprezentarea reliefului în cartografie Cu toată că majoritatea aeronavelor moderne zboar ă utilizînd mijloace foarte performante de radionaviga ţie, sînt înc ă foarte necesare hăr ţi aeronautice care să prezinte suficiente detalii fizice, astfel încît s ă permită orientarea vizuală (pentru zborul aeronavelor VFR, pentru faza de apropiere şi aterizare, etc). În aviaţie se folose şte reprezentarea vertical ă a reliefului deoarece informaţiile furnizate de aceasta au următoarele caracteristici: • -r ămîn neschimbate în timp; • -acoper ă suprafeţe mari şi au detalii suficiente pentru a permite navigaţia pe rută sau punct cu punct.

3.1.4.1.

Reprezentarea contururilor (liniilor de nivel)

Contururile (liniile de nivel) sînt curbe continue, desenate pe hart ă, care unesc punctele care au înălţimi egale. Intervalul pe vertical ă, între dou ă contururi adiacente este determinăt de: •

-scara hăr ţii;

•

-intervalul determinăt între înălţimea maxim ă şi minimă, reprezentate pe hartă;

• -unităţile de m ăsur ă utilizate.

Editia 1.0.

- 42 -

25/04/2000


În general aceste intervale sînt standardizate pentru un anumit tip de h ăr ţi şi sînt precizate în legenda h ăr ţii respective.

3.1.4.2.

Marcarea vîrfurilor (înălţimilor predominante)

În orice hartă care descrie relieful unei zone, este necesar ă reprezentarea pe lîngă curbele de nivel şi a vîrfurilor sau a în ălţimilor predominante. Aceasta este necesar ă deoarece intervalele verticale între dou ă curbe de nivel pot fi destul de mari încît s ă includă valoarea înălţimii vîrfului respectiv, deci practic acesta nu ar putea fi identificat pe hart ă. Marcarea vîrfurilor sau a în ălţimilor predominante se face prin simboluri speciale şi prin tip ărirea pe hartă a valorii înălţimii lor. Pentru descrierea lor se folosesc acelea şi unităţi de m ăsur ă, ca cele utilizate în restul h ăr ţii.

3.1.4.3.

Utilizarea culorilor

Pentru a îmbunătăţi reprezentarea relifului, realizat ă cu ajutorul curbelor de nivel, se utilizeaz ă umplerea intervalelor delimitate de aceste curbe, cu culori deosebite. În mod uzual culorile devin din ce în ce mai închise odat ă cu creşterea altitudinii.

Editia 1.0.

- 43 -

25/04/2000


3.2. Hărţi aeronautice 3.2.1. Generalităţi Harta reprezintă transpunerea convenţională pe un plan de dimensiuni reduse a suprafeţei elipsoidului terestru sau a unei p ăr ţi din ea.

3.2.2. Elementele hăr ţii Elementele hăr ţii sunt p ăr ţile componente care determină alegerea şi folosirea unei hăr ţi într-un scop determin ăt. Elementele principale sunt: • scara ; • proiecţia; • nivelmentul; • planimetria; • hidrografia; •

semne convenţionale şi date de conţinut special.

3.2.2.1.

Scara hărţii

Scara hăr ţii este raportul de reducere liniar ă a marimilor de pe hart ă faţa de cele de pe teren, sau raportul între lungimea distan ţei de pe harta şi lungimea distanţei masurată pe teren, folosind aceia şi unitate de m ăsur ă. Acest raport se exprimă sub forma : 1 • De fracţie, şi se numeşte scar ă numerică (1:100000; ) 100000 • Grafică, şi se numeşte scar ă grafică;

Relaţia de corespondenţa dîntre elementele sc ării numerice este: 1 l = L N l = lungimea masurata pe harta (m) L = lungimea masurata pe teren ( m) N = numitorul scarii

Editia 1.0.

- 44 -

25/04/2000


L = N × l ; L Din această relaţie rezultă : l = ; N L N = l Exemple:

1. Scara har ţii este 1:1000000. Cît reprezintă în realitate (teren) 10 cm măsuraţi pe hart ă ? L = N × l  L = 1000000 × 10 = 10000000 cm = 100000 m = 100 km

2. Ce lungime va avea pe o hart ă la scara de 1:20000, 100 m măsuraţi in teren ? L 100 1 l = = = 0 ,5 cm = 5 mm  l = 20000 200

3.2.2.2.

Proiecţia

În cazul în care harta nu precizeaz ă tipul proiecţiei în care a fost întocmit ă, este necesar ă determinărea acesteia, prin efectuarea de m ăsur ători pe hartă sau din reţeaua de coordonate. 3.2.2.3.

Nivelmentul

Nivelmentul reprezintă totalitatea formelor de teren, adic ă relieful. Reprezentarea nivelmentului se realizează printr-unul din urm ătoarele procedee: • curbe de nivel (contururi ); •

haşuri;

•

tente hipsometrice;

•

tente umbrite;

• cote.

3.2.2.4.

Planimetria

Elementele de planimetrie reprezint ă totalitatea construcţiilor de pe teren şi se realizează prin semne convenţionale. Înscrierea pe hartă a elementelor de planimetrie este determin ătă de scopul pentru care a fost întocmit ă harta, precum şi de scara acesteia. 3.2.2.5.

Hidrografia

Hidrografia înf ăţişează pe hartă cursurile şi suprafeţele de apă de pe terenul reprezentat. Hidrografia este natural ă şi artificială.

Editia 1.0.

- 45 -

25/04/2000


3.2.2.6.

Semne convenţionale

Semnele convenţionale şi datele de conţinut special sunt simbolurile folosite pentru ca harta s ă poată reprezenta într-un mod cât mai sugestiv atât elementele hăr ţii cât şi conţinutul ei.

3.2.3. Hăr ţile aeronautice Hăr ţile aeronautice sunt reprezentări reduse la scar ă a unor suprafeţe de teren şi care conţin în principal elemente specifice activit ăţii de zbor. 3.2.3.1.

Clasificarea hărţilor aeronautice

Hăr ţile aeroanutice se clasific ă din două puncte de vedere: • scara hăr ţii •

scopul pentru care au fost destinate.

Din punct de vedere al scării, hăr ţile aeronautice se clasific ă în: • hăr ţi la scar ă mică, cuprinse între 1 : 10.000.000 şi 1: 2.000.000; •

hăr ţi la scar ă medie, cuprinse între 1 : 1.000.000 şi 1 : 200.000;

•

hăr ţi la scar ă mare sub 1 : 50.000.

Din punct de vedere al scopului, h ăr ţile se clasific ă în: • hăr ţi de ansamblu, destinate pentru preg ătirea generală a traiectelor lungi; •

hăr ţi de navigaţie, destinate pentru pregătirea şi desf ăşurarea zborurilor pe diferite traiecte;

•

hăr ţile regiunilor terminale de control;

•

hăr ţile de apropiere la vedere sau instrumental ă;

•

hăr ţile de aterizare;

•

hăr ţile de obstacole de aerodrom;

•

hăr ţile de aerodrom;

•

hăr ţile cu profilul terenului pentru apropierea de precizie.

3.2.3.2.

Hărţile de radionavigaţie

Hăr ţile de radionavigaţie sunt întocmite pentru a furniza elementele necesare asigur ării navigaţiei de-a lungul traiectelor prestabilite, a inform ării zborului şi de a se conforma procedurilor de control al traficului aerian. Editia 1.0.

- 46 -

25/04/2000


Se foloseşte pentru zborul pe cãile aeriene, în conformitate cu procedurile ATC

Elementele hartii de radionaviga ţie sint: •

Organizarea spaţiului aerian;

•

Mijloacele radionavigaţie ;

•

Toate datele necesare aplicarii pe caile aeriene a regulilor de zbor instrumentale.

3.2.3.2.1.

H ăr ţi utilizate pentru naviga ţ ia pe rut ă

Pentru navigaţia pe rutã, care implicã distan ţe mari de zbor se utilizeazã urmãtoarele tipuri de hãr ţi: • harta de radionavigaţie; •

harta aeronauticã la scara 1:500 000;

•

harta aeronauticã la scara 1:1 000 000;

harta aeronauticã la scara mare. În funcţie de nivelele de zbor, h ăr ţile se pot împ ăr ţi în hăr ţi de radionavigaţie pentru : • spaţiul aerian inferior •

spaţiul aerian superior Din punct de vedere al informa ţiilor aeronautice hăr ţie utilizate pentru navigaţia de rută cuprind următoarele informaţii: • mijloace de radionavigaţie, cu indicative şi frecvenţe de lucru, unităţi de control al traficului aerian cu indicative şi frecvenţe de comunicaţii; •

• delimitări ale regiunilor de control în plan orizontal şi vertical, puncte obligate de raport, delimit ări ale regiunilor de informare a zborului;

Editia 1.0.

•

drumuri magnetice ale tronsoanelor de căi aeriene cu distanţele şi denumirile corespunzătoare;

•

nivele minime de zbor pe tronsoanele de căi aeriene, altitudini minime de zon ă;

•

aeroporturi deschise traficului aerian internaţional;

•

zone reglementate ( interzise, restricţionate,periculoase;)

•

curbe de egală declinaţie magnetică.

- 47 -

25/04/2000


Editia 1.0.

- 48 -

25/04/2000


3.2.3.2.2.

Hă r ţi utilizate în procedurile de apropiere şi aterizare / decolare

Principalele tipuri de harti utilizate in procedurile de apropiere sint: • Hartile regiunilor terminale de control; •

Hartile de apropiere instrumentală;

•

Hartile pentru apropierea la vedere;

•

Hartile de aterizare;

•

Hartile de aerodrom;

•

Hartile cu profilul terenului pentru apropierea de precizie;

•

Hartile de obstacolare de aerodrom.

Harta regiunii terminale de control - are scara cuprinsa între 1: 2000000

şi 1:500000. În aceasta hartă se prezintă:

• -instalaţiile şi serviciile de radionaviga ţie, cu numele, indicativul şi

frecventele de lucru;

•

-mijloacele de radionavigaţie pentru traictele de plecare, sosire şi pentru procedurile de a şteptare;

• -delimitările spaţiului aerian, punctele obligate de raport,

relevmentele de control, etc .

Editia 1.0.

•

-rutele de sosire/plecare (STAR / SID) cu elementele definitorii ale acestora;

•

-zone reglementate şi restricţii de zbor.

- 49 -

25/04/2000


Editia 1.0.

- 50 -

25/04/2000


Harta de apropiere instrumental ă – este destinată a furniza pilotului o

prezentare grafică a procedurii de apropiere instrumentală, a procedurii de asteptare, precum şi a apropierii întrerupte la aerodromul respectiv. Aceast ă harta trebuie să furnizeze informaţii topografice suficiente pentru u şurarea trecerii de la zborul instrumental la zborul la vedere în aria apropierii finale. Harta de apropiere instrumentală are scara cuprinsa între 1:200000 şi 1: 300000 şi cuprinde: • -schema procedurii de apropiere, în secţiune orizontală şi verticală, începând de la reperul apropierii iniţiale (IAF) şi terminând cu segmentul apropierii întrerupte; •

-informatii detaliate privind mijloacele de radionaviga ţie şi radiocomunicaţie;

• -informaţii de planimetrie, hidrografie şi relief din zona aerodromului. • -altitudinea/în ălţimea de trecere a obstacolelor – OCA/H;

-altitudinea minimă de siguranţă/sector (MSA); Fiecare harta poarta pentru identificare numele aeroportului şi prescurtarea tipului de mijloc de radionaviga ţie pe care se bazeaza procedura, precum şi numarul (directia ) pistei. De exemplu: harta de apropiere instrumentală ILS/DME, a/d OTP, pista 08R. În afara chenarului mai este trecut ă cota a/d, precum şi frecventele de lucru ale organelor de trafic sub a caror control se execută procedura. Indicaţiile privind procedura de apropiere cuprind: •

In plan

•

Traiectul de urmat, reprezentat printr-o linie groasă continuuă, cu o sageată indicînd sensul de zbor;

•

Traiectul unor proceduri de aşteptare şi întreruperi a apropierii, reprezentată printr-o linie întrerupta, de asemeni cu s ăgeţi, indicînd sensul de zbor;

• Direcţiile magnetice de zbor pentru fiecare tronson al procedurii;

Editia 1.0.

•

Timpul de zbor pentru îndepartare de la mijlocul de radionavigaţie şi timpul de zbor pentru procedura de a şteptare;

•

Amplasarea tuturor mijloacelor de radionavigaţie cu specificarea indicativelor şi a frecvenţelor de lucru;

•

Altitudinea minima de sector, pe diferite sectoare calculata pe o raza de 45 km de la mijlocul de radionaviga ţie principal, in functie de cota cea mai ridicata din fiecare sector, plus 300 m in zonele de şes si deal şi 600m in zonele de munte.

- 51 -

25/04/2000


In profil

Editia 1.0.

•

Pista de aterizare este reprezentată printr-o linie groasa la care se adauga şi inaltimile (altitudinile ) obligate pe parcursul procedurii in punctele specifice.

•

Inaltimile pentru apropierile de precizie se dau faţă de cota pragului pistei şi altitudinile fa ţă de nivelul mediu al marii.

- 52 -

25/04/2000


Harta de apropiere la vedere - se aseamănă cu harta de apropiere dup ă

instrumente, în plus fiind prezentate detalii de planimetrie şi relief care ajut ă la o orientare mai bună a pilotului; traiectul obligat de zbor este prezentat numai în plan orizontal . Harta de aterizare -cuprinde o reprezentare a aerodromului pentru a ajuta apropierea de pista la vedere, indicind reperele şi detaliile vizuale de pe teren situate pe aerodrom şi in imediata lui apropiere. Harta furnizeaza informatii necesare pentru aterizare precum şi pentru degajarea pistei dupa aterizare. Pe harta vor apare toate detaliile topografice precum şi obstacolele importante, are scara cuprinsa între 1:25000 şi 1:50000 şi cuprinde • altitudinea şi coordonatele geografice ale aerodromului, valoarea declinaţiei magnetice; •

dimensiunile suprafeţelor de manevr ă, cu cotele pragurilor pistelor;

•

valoarea declinatiei magnetice;

•

dispunerea sistemului luminos utilizat pentru apropiere, reprezentat la scara hăr ţii ;

•

dispunerea mijloacelor de radionavigaţie.

Harta de aerodrom - are scara de 1: 10000 şi completează harta de

aterizare, cu detalii privind : • marcajul pistei, •

căile de rulare,

• balizaj, •

locul de calare al altimetrelor,

•

platformele de imbarcare –debarcare,

• informaţii privind serviciile asigurate pe aerodrom.

Editia 1.0.

- 53 -

25/04/2000


Editia 1.0.

- 54 -

25/04/2000


Harta profilului terenului pentru apropierea de precizie - prezintă

amănunţit terenul înaintea pragului pistei; ea are scara 1: 2500 în plan şi 1:500 în profil şi cuprinde: •

-un plan al terenului care conţine curbe echidistante de 1 m, de la pragul pistei pina la o distanţă de 900 m şi pe o lăţime de 120 m.

•

-un profil al reliefului în prelungirea axului pistei pe distan ţă de 900 m, cu un caroiaj format din linii pe orizontal ă la 25 m, iar pe vertical ă la 2 m;

•

-obstacolele cu înalţimi peste 3 m.

Harta de obstacolare -este de doua tipuri:

•

A

B. Cele mai utilizate fiind hartile de tip A. O asemenea harta este destinata in mod special pentru a da indicatii privind alegerea in ălţimilor minime de trecere a obstacolelor la efectuarea procedurilor de apropiere, aterizare şi decolare şi cuprinde : • Un plan orizontal şi un profil al fiecarei piste; •

•

Elementele declarate ale pistei ;

• Distanţele declarate ale pistei.

Elementele declarate ale pistei de decolare /aterizare Pista (runway) este suprafaţa rezervata decolarii/aterizarii aeronavelor. Poate fi : • naturala (inierbata ) artificiala (betonata ) Lungimea pistei trebuie sa asigure manevrele de rulaj la decolare şi aterizare aeronavelor. In cazul in care in sectorul de aterizare exista obstacole care ar impiedica mentinerea unei pante normale de coboririe cu respectarea inaltimilor minime de trecere a obstacolelor, atunci pragul (threshold) se decaleaza (Baneasa 07). Latimea pistei este necesara aterizarii aeronavelor , cit şi pentru a se determină posibilitatea intoarcerii avionului la sol in functie de raza de viraj minima. Declivitatea pistei sau panta longitudinala dedusa din media a cel putin trei cote (cele doua praguri şi centru pistei ) influienteaza direct asupra rulajului la aterizare şi decolare, marind sau micşorind distanţa necesar ă. Prelungirea de oprire(stopway –swy ) –este o suprafaţa rectangulara definita la extremitatea unei piste in sensul decolarii şi amenajata special şi destinata imobilizarii avionului in caz de decolare întrerupta. Latimea ei este egală cu latimea pistei, iar lungimea ei poate varia între 60 şi 200m. •

Editia 1.0.

- 55 -

25/04/2000


Prelungirea degajata (clearway-cwy ) –este

o suprafaţa rectangulara, de latime min. 150m, iar lungimea sa nu depa şească ½ din lungimea pistei in sensul decolarii şi amenajata astfel incit sa constituie o suprafa ţa convenabila deasupra careia un avion sa poata o parte din urcarea initiala, pina la o inaltime specifica de 10,7m. Suprafaţ a traiectoriei de decolare are forma unui trapez a carui baza mica este de min 180m şi este lipita de extremitatea suprafetei prelungirii degajate, iar baza mare de 1800 m amplasată la o distanţă de 6500 m de baza mica. Traiectoria de decolare se intinde de la punctul în care avionul a atins o in ălţime de 450m faţă de planul pistei sau pina in punctul in care se trece la regimul de croazierea, daca acesta este mai mare de 450 m.

Distantele declarate ale pistei TORA-Take-off Run Distance Available ASDA-Accelerate Stop Distance Available TODA-Take-off Distance Available LDA-Landing Distance Available

Editia 1.0.

- 56 -

25/04/2000


Editia 1.0.

- 57 -

25/04/2000



Editia 1.0.

- 58 -

25/04/2000


CAPITOLUL 4.

BAZELE NAVIGAŢIEI AERIENE 4.1. Elementele navigaţiei aeriene Parametrii deplasării unei aeronave se numesc elemente de naviga ţie aeriană. Aceste elemente se împart în trei grupe distincte: • elemente care determină direcţia; •

elemente care determină viteza;

elemente care determină înălţimea de zbor. Elementele de navigaţie sunt datele ob ţinute prin diferite procedee cu ajutorul cărora se determină şi se menţine traiectoria de zbor a aeronavei. •

4.1.1. Elemente care determină direcţia Elementele de navigaţie care determină direcţia de zbor sunt : • drumul, •

capul de zbor,

•

abaterea laterală unghiular ă,

•

deriva avionului.

În general, prin direcţie se înţelege poziţia pe care o ocupa un punct faţă de altul, în raport de un punct cardinal, f ăr ă referire la distanţa care le separa. Determinărea direcţiei se poate face atit in plan vertical cit şi in plan orizontal. Direcţiile se materializează ca unghiuri. Determinărea unei direcţii în plan orizontal se face prin unghiul de azimut care are ca origine linia nord-sud a meridianului. Azimutul este unghiul m ăsurat în plan orizontal, determinăt de planul meridianului punctului de origine şi planul ce trece prin verticala punctului origine şi cuprinde dreapta ce uneşte punctul origine de punctul determin ăt (sau, unghiul format între directia nordului geografic sau magnetic şi o alta directie). Sistemul numeric de specificare a direc ţiei împarte orizontul în 360 °, începând cu nordul la 360 ° şi continuând în sensul acelor de ceas spre est 090 °, spre sud 180°, spre vest 270 ° şi înapoi spre nord. Acest cerc se nume şte roza vânturilor (compass rose).

Editia 1.0.

- 59 -

25/04/2000


În navigaţia aeriană azimutul poartă denumirea de: N i v e a n o r e a a x A

R E L E U M V C A M P E D R

G

I

Destinatie

l u i m u u r a d l i n i

N

T

S

M

E

o

270

N T

o

090

Reper

o

180

•

drum, drum adevărat DA sau drum magnetic DM, când se refer ă la linia care uneşte toate punctele ce marchează deplasarea aeronavei, adică unghiul format între direc ţia meridianului şi linia drumului obligat LDO (course) sau linia drumului real urmat de aeronavă LDR (track);

•

cap, unghiul format între direcţia meridianului geografic şi direcţia axei longitudinale a aeronavei, CA (True Heading -TH) sau între direcţia meridianului magnetic şi direcţia axei longitudinale a aeronavei, CM (Magnetic Heading - MH);

•

relevment (bearing), când se refer ă la direcţia în care se determin ă un reper, adică relevmentul staţiei RAR sau RMR, care se determină la bord şi este unghiul format între direc ţia meridianului ce trece prin punctul aeronavei şi direcţia ortodromică către un mijloc de radionavigaţie sau relevmentul aeronavei RAA sau RMA, care se determină la sol şi este unghiul format între meridianul ce trece prin punctul mijlocului de radionaviga ţie şi direcţia ortodromică către aeronavă. În func ţie de natura meridianului, adev ărat sau magnetic, relevmentul poate fi relevment adev ărat (true bearing) sau relevment magnetic (magnetic bearing). RAA = RAR ± 180° RMA = RMR ± 180°

Editia 1.0.

- 60 -

25/04/2000


•

Unghiul format între prelungirea axei longitudinale a aeronavei şi direcţia ortodromică către un mijloc de radionaviga ţie este denumit gismentul radiofarului GR (relative bearing) şi se află în relaţie cu celelalte elemente, astfel: RAR = CA + GR RMR = CM + GR

4.1.1.1.

Drum

Drum - unghiul format între direc ţia Nord şi traiectul a/c; Daca traiectul avionului corespunde cu LDO, atunci drumul se numeste obligat, respectiv DAoblig.; DMoblig.; DCoblig.. Daca traiectul avionului corespunde cu cel real urmat, atunci drumul se numeste real, deci, DA real; DCreal; DMrel. Relaţia între DA şi DM are la baza declinatia magnetica ( ∆m) . Relaţia dîntre DA şi DC sau dîntre DM şi DC are la baza declinatia magnetica ( ∆c). NA NM NC

D C

c .a / g l o n a x A

D M D A

L D O

DA = DM + ( ± ∆ m ) DM = DA − ( ± ∆ m ) DC = DM − ( ± ∆ c ) DM = DC + ( ± ∆ c ) DA = DC + ( ± ∆ m + ± ∆ c ) DC = DA − ( ± ∆ m − ± ∆ c )

Editia 1.0.

- 61 -

25/04/2000


4.1.1.2.

Cap

Cap - unghiul format între direcţia Nord şi axul a/c; Relatiile care exista între cele trei capete au la baza declinatia magnetica şi deviatia compas. NA NM NC

C M a / c n g. o l a x A

C A

C C LDO

CM = CA − ( ± ∆ m ) CA = CM + ( ± ∆ m ) CC = CM − ( ± ∆ c ) CM = CC + ( ± ∆ c ) CC = CA − ( ± ∆ m ) − ( ± ∆ c ) CA = CC + ( ± ∆ m ) + ( ± ∆ c )

Editia 1.0.

- 62 -

25/04/2000


4.1.1.3.

Relatii între drumuri si capete

Între

drumuri NA

NC

şi

capete

se

pot

stabili

urmãtoarele

NM

∆ m

∆ c

D C C C C

C M

D

D

A

v e i e r o n a a x a a

M

A

LD O / LD R

relaţii: M = A − (± ∆m ) DC = DM − (± ∆c ) = DA − (± ∆m ) − (± ∆c ) CA = DA − (∆v )

CM = CA − (± ∆m ) = DM − (± ∆v ) = DA − (± ∆m ) − (± ∆v ) CC = CM − (± ∆c ) = CA − (± ∆m ) − (± ∆c ) CC = DM − (± ∆c ) − (± ∆v ) = DA − (± ∆m ) − (± ∆c ) − (± ∆v ) DA = CC + (± ∆c ) + (± ∆m ) + (± ∆v ) CC = DA − (± ∆m ) − (± ∆c ) − (± ∆v )

ALU = DA real - DA obl ALU = DM real - DM obl v1 = DA obl –CA v1= DM obl -CM v2 = DA real –CA v2= DM real -CM

Editia 1.0.

- 63 -

25/04/2000


(ALU)

4.1.1.4.

Abaterea laterală liniară (ALL) si Abaterea laterală unghiulară

Abaterea laterală liniar ă reprezintă lungimea perpendicularei trasat ă din punctul aeronavei la linia drumului obligat (cross track distance - XTK).

ALL se determină cu ajutorul formulei : ALL= OA × tgALU Intrucit pentru unghiuri mici nu este prea mare diferenta între laturile OA şi OB, iar OB fiind spa ţiul parcurs intr-o anumit ă perioada de timp, deci cunoscut, se poate stabili c ă : × t zbor × tgALU ALL = spatiu Abaterea laterală unghiular ă reprezintă unghiul format între linia drumului obligat şi linia drumului real urmat (track angle error - TKE) şi are valoarea pozitivă când LDR se afl ă în dreapta LDO, şi valoare negativă cind LDR se află în stînga LDO. Valoarea se obţine din diferenta dîntre drumul real şi cel obligat: ALU=DAreal-DAoblig ALU=DMreal-DMoblig (se observa ca daca valoarea drumului real urmat este mai mare decit cel obligat, ALU este pozitiva şi invers.). 4.1.1.5.

Unghiul de derivă (drift angle)

Deriva reprezintă unghiul format între axa longitudinal ă a aeronavei şi linia drumului real urmat, se notează cu ∆v şi are valoare pozitivă când LDR se afl ă în dreapta prelungirii axei longitudinale a aeronavei. ∆v = DM – CM Corecţia derivei (crab angle) are valoarea derivei, dar cu semnul schimbat. Deriva reprezintă elementul de leg ătur ă între drumuri şi capuri de zbor: Editia 1.0.

- 64 -

25/04/2000


CM = DM – (±∆v) NA

NC

NM

∆m

∆ c

D C C C C

C M

D

D

A


M

A

LD O / LD R

4.1.2. Viteze de zbor Viteza reprezintă o distanţă parcursă într-o unitate de timp. Ea este determinătă atît în plan orizontal, cît şi în plan vertical. Determin ărea vitezei de zbor a a/c se face pe baza mãsurãrii presiunii dinamice a fileurilor de aer, astfel încît se obţine viteza a/c faţã de masa de aer înconjurãtoare. Pentru determinărea acestei viteze, numite şi viteza aerodinamicã, se iau în considerare condiţiile atmosferei standard. Pentru a determin ă viteza realã a a/c fa ţã de masa de aer sînt necesare o serie de corecţii datoritã varia ţiei presiunii şi densitãţii aerului odatã cu modificarea înãl ţimii de zbor, precum şi pentru a compensa efectele compresibilitãţii aerului odatã cu creşterea vitezei. Viteza astfel obtinuta se numeste viteza adevaratã [TAS/ true air speed (în unele lucr ări mai vechi o g ăsi ţ i sub denumirea de vitez ă proprie adevarat ă=VPA)] ; aceastã vitezã se va utiliza în calculele de naviga ţie. Viteza a/c faţ ã de sol (GS) se poate determin ă fie prin calcule de naviga ţie pentru a se ţine cont de influenţa vîntului, fie cu ajutorul unor sisteme de navigaţie de la bordul a/c, cum ar fi: radarul Doppler, radarul panoramic de bord, sistemul iner ţial etc . În practicã se folosesc urmãtoarele viteze : 4.1.2.1.

Viteza de zbor indicată Vi

Viteza de zbor a unei aeronave este viteza de deplasare fa ţă de masa de aer înconjur ătoare. Această viteză poartă denumirea de viteza de zbor indicat ă Vi (Indicated Air Speed - IAS) şi este viteza citit ă direct pe indicator şi f ăr ă corecţia erorilor datorate instrumentului, dar cu corec ţia erorilor datorate compresibilităţii adiabatice a scurgerii fluidului la nivelul m ării. Această viteză este folosită la bord în fazele de decolare, urcare initial ă, coborâre, apropiere, aterizare şi în calculele de performan ţe ale aeronavei. În controlul traficului Editia 1.0.

- 65 -

25/04/2000


aerian viteza de zbor indicat ă este folosită în asigurarea eşalonărilor pe timpul urcării sau coborârii aeronavelor sub FL 240. 4.1.2.2.

Viteza de zbor calibrată Vc

Viteza de zbor calibrat ă Vc (Calibrated Air Speed - CAS) este viteza de zbor indicată corectată pentru erorile de instrument şi de poziţie a prizelor de presiune statică. Se utilizeazã pentru viteze mai mari de 220 kt

4.1.2.3.

Viteza de zbor echivalentă Ve

Viteza de zbor echivalentă Ve (Equivalent Air Speed - EAS) este viteza calibrată corectată pentru eroarea datorată compresibilităţii adiabatice a scurgerii fluidului pentru o altitudine specificat ă. 4.1.2.4.

Viteza de zbor adevărată Va

Pentru navigaţia aeriană este nevoie de viteza de zbor adev ărată Va (True Air Speed TAS), în unele lucrari este notată VPA, care este viteza de zbor echivalentă corectată pentru eroarea de densitate a aerului (presiune şi temperatur ă). Această viteză este folosită la bord pentru calculele de naviga ţie şi de performanţă ale aeronavei, iar în controlul traficului aerian în asigurarea eşalonărilor dîntre aeronave în zbor de croazier ă. 4.1.2.5.

Viteza faţă de sol Vs

Viteza faţă de sol a aeronavei Vs (Ground Speed GS) se determină cu ajutorul echipamentelor de bord: DME, radar, iner ţiale, GPS sau la sol cu ajutorul radarului. Viteza faţă de sol se folose şte pentru determinărea elementelor de navigaţie şi pentru asigurarea eşalonărilor. Viteza faţă de sol este rezultatul adunării vectoriale a vectorului vitez ă de zbor adevărată şi vectorului vânt. Unitatea de măsur ă a acestor viteze este kt (mile nautice pe or ă) sau km/h. 4.1.2.6.

Viteza verticală Vv

În profil vertical se determin ă viteza verticală Vv (vertical speed) care poate fi viteza verticală de urcare (rate of climb) sau viteza vertical ă de coborâre (rate of descent); aceste viteze se pot folosi în controlul traficului aerian pentru asigurarea eşalonărilor între aeronave în urcare sau coborâre. Unitatea de măsur ă a vitezei verticale este ft/min sau m/sec.

Editia 1.0.

- 66 -

25/04/2000


4.1.2.7.

Numărul Mach M

Pentru controlul regimurilor de zbor ale aeronavelor turbo-jet se folose şte numărul Mach, care este raportul dîntre viteza de zbor adev ărată şi viteza sunetului la nivelul de zbor respectiv. To ţi factorii, în afar ă de temperatur ă, nu au practic nici un efect asupra vitezei sunetului, deci rezult ă că pentru o anumită valoare a numărului Mach vom determin ă câte o viteză de zbor adevărată pentru fiecare valoare a temperaturii luată în considerare. Pentru asigurarea e şalonărilor longitudinale dîntre aeronave se folose şte numărul Mach adevărat (true Mach number). Termenul “tehnica numărului Mach” se folose şte pentru a descrie tehnica de autorizare a aeronavelor turbo-jet, ce operează de-a lungul aceleia şi rute şi zboar ă la acelaşi nivel sau care sunt în urcare sau în coborâre spre acela şi nivel, de a menţine numere Mach specificate pentru a p ăstra eşalonarea longitudinală între ele. Dacă două aeronave intenţionează să opereze de-a lungul aceleia şi rute la acelaşi nivel de zbor, aeronava din urm ă având un număr Mach mai mare, intervalul de timp dîntre aeronave la punctul de intrare trebuie m ărit cu un interval de timp adiţional. Această mărire trebuie să tină cont de vitezele faţă de sol relative şi lungimea traiectoriei de parcurs pân ă la punctul de ie şire pentru asigurarea eşalonării longitudinale minime în acest punct. Pentru a realiza aceasta, se poate aplica urm ătoarea regulă simplă: pentru fiecare 600 NM din distanţa dîntre punctul de intrare şi cel de ie şire din aria în care se aplic ă tehnica numărului Mach, se adună un minut pentru fiecare increment de 0,0 1 din diferenţa dîntre numerele Mach ale celor dou ă aeronave, pentru a compensa faptul că cea de a doua aeronavă o va ajunge din urmă pe prima. Prin utilizarea tehnicii num ărului Mach, eşalonarea stabilită iniţial se păstrează deoarece aeronavele în cauză evoluează în aceiaşi masă de aer, în aproximativ aceleaşi condiţii de vânt şi temperatur ă. Variaţiile mici în vitez ă, care pot creşte sau descreşte intervalul dîntre aeronave, tind s ă fie anulate pe perioade lungi de zbor. Aceast ă stabilitate a zborului permite prevederea cu acurateţe suficientă a eşalonării longitudinale dîntre aeronave la puncte distanţate faţă de punctul unde e şalonarea s-a stabilit iniţial, prin aceasta limitându-se intervenţia frecventă din partea unit ăţilor de control al traficului aerian. Tabelul 1 – Aplicarea tenhicii numărului Mach când aeronava ce urmează este mai rapidă Diferen ţa în Mach 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05

Editia 1.0.

Distanţa de zbor şi eşalonarea (în minute) necesar ă la punctul de intrare 001-600 NM 601-1200 NM 1201-1800 NM 1801-2400 NM 2401-3000 NM 11 12 13 14 15 12 14 16 18 20 13 16 19 22 25 14 18 22 26 30 15 20 25 30 35

- 67 -

25/04/2000

NAVIGA Ţ IE AERIAN Ă Ţ IE Ă

0,06 0,07 0,08 0,09 0,10

16 17 18 19 20

22 24 26 28 30

28 31 34 37 40

34 38 42 46 50

40 45 50 55 60

Unităţile de control al traficului aerian, care folosesc tehnica num ărului Mach, trebuie să aibe la dispozi ţie informaţii actualizate despre vântul la în ălţime sau informaţii de poziţii obţinute de la aeronavele anterioare. Aceste informa ţii sunt necesare pentru a permite unit ăţilor ATC să pregătească, manual sau prin intermediul calculatorului, benzile de eviden ţă progresivă care să indice timpii estimaţi până la punctul de ie şire din zona în care se aplic ă această tehnică, cu scopul de a se confirma că la punctul de ie şire va exista e şalonarea longitudinal ă cerută. În continuare vom prezenta cîteva formule empirice pentru estimarea TAS: Pentru IAS = 240 - 380 380 kt şi FL = 60 - 160

TAS = IAS + FL / 2 Exemplu : IAS = 320 kt

şi FL = 120: TAS = 320 + 120 / 2 = 380 kt În realitate TAS = 379 kt deci eroarea este 1 kt.

Exemplu : IAS = 240 kt

şi FL 120 TAS = 240 + 120 / 2 = 300 kt În realitate TAS = 286 kt deci o eroare de 14 kt sau 4.5 % . Pentru viteze mai mici mici se poate folosi folosi şi :

TAS = IAS + ( 1.5 % IAS xZp ) unde Zp înãlţ înãlţimea în mii de picioare . Exemplu : IAS = 200 kt FL =

150 :

TAS = 200 + ( 1.5 % 200 x 15 ) = 200 + ( 3 x 15 ) = 245 kt În realitate TAS = 252 kt deci o eroare de 7 kt sau 3 % .

4.1 4.1.3. Înălţimea de zbor Înălţimea se defineşte ca distan ţa pe verticală a unui punct în raport cu o suprafaţă de referinţă. În naviga ţia aeriană ca suprafeţe de referinţă, avem: • suprafaţa mării, cu denumirea de nivelul mediu al m ării; • suprafaţa care conţine cota pragului pistei sau cota aerodromului; • suprafaţa terenului deasupra c ăruia se execută zborul; • suprafaţa izobarică de 1013,2 hPa.

Editia 1.0.

- 68 -

25/04/2000


Înălţimile măsurate faţă de suprafeţele de referinţă de mai sus, sunt: • înălţimea absolută sau altitudinea este distan ţa pe vertical ă măsurată de la nivelul mediu al m ării până la punctul considerat; •

înălţimea relativă este distan ţa măsurată pe verticală de la suprafaţa de referinţă a aerodromului pân ă la punctul considerat;

•

înălţimea adevărată este distanţa măsurată pe verticală de la suprafaţa de referinţă ce trece prin cota terenului survolat până la punctul considerat;

înălţimea nivelului de zbor este distan ţa măsurată pe verticală de la suprafaţa de referinţă izobarică de 1013,2 hPa . Pentru navigaţia aeriană se consider ă următoarele distanţe pe verticală: • înălţimea de zbor, care este distanţa măsurată pe verticală de la suprafaţa orizontală ce trece prin cota aerodromului sau prin cota pragului pistei până la aeronavă; •

•

altitudinea de zbor, care este distanţa măsurată pe verticală de la nivelul mediu al m ării până la aeronavă;

nivelul de zbor, care este o suprafaţă de presiune atmosferic ă constantă care este raportat ă la o suprafa ţă de referinţă de presiune specifică, 1013,2 hPa şi este separată de alte astfel de suprafeţe prin intervale de presiune specifice (defini ţie OACI). Unităţile de m ăsur ă ale în ălţimilor, altitudinilor şi nivelelor de zbor sunt picioarele (ft) sau metri. Denumirea nivelelor de zbor se face printr-un num ăr de cod ce reprezintă distanţa pe verticală măsurată în picioare suprimând ultimele două zerouri (FL310 este identic cu 3 1000 ft). •

4.2. Influenţa vântului asupra aeronavelor 4.2.1 4.2.1. Ac Acţţiunea vântului asupra aeronavelor Mediul in care se deplaseaz ă avionul este atmosfera. Ea nu se gase şte niciodată în repaos, ci permanent masele de aer se deplaseaz ă atît pe orizontal ă cît şi pe verticală. Deplasarea se datorează diferenţelor de presiune a aerului create in diferite regiuni ale globului. Deplas ările maselor de aer pe orizontală determină vînturile, iar pe verical ă, curenţi ascendenţi sau descendenţi. Un avion in zbor este supus ac ţiunii vîntului şi este deviat de pe LDO in direc ţia in care “bate “vîntul, modificîndu-i viteza şi direcţia de zbor. Vîntul se define şte ca o mi şcare orizontalã a unei mase de aer. Aceastã mişcare este caracterizatã prin, vectorul vînt (Vv), determin ăt prin: • Direc ţ ţia i a vântului (DV) este direcţia din care bate vântul şi se exprimă în grade sexagesimale de la direcţia nord geografică, pentru vântul în altitudine – wind aloft şi de la direc ţia nord magnetică, pentru vântul din zona de aerodrom folosit în fazele de Editia 1.0.

- 69 -

25/04/2000


decolare şi aterizare ale aeronavelor. [pentru ajutorul vostru in trasarea direcţiei vîntului considera ţi ca vântul bate din afara unui cerc către centrul acestuia unde se gaseşte a/c ]. •

Intensitatea sau

viteza viteza vântului, este exprimatã prin viteza viteza masei de 0 aer faţă de sol.(ex.: Vv - 080/3m/s: vînt din 080 cu 3 m/s )

Viteza vântului se m ăsoar ă în km/h, m/s sau kt.

•

Unghiul vîntului cu drumul-UVD -

este unghiul format între direc ţia LDO şi direcţia de unde bate vîntul. Se m ăsoar ă dinspre direcţia de unde este amplasat PFT (punctul final al traiectului ) spre direc ţia vântului cuprins între valorile 0 0-1800. UVD este nul când bate exact din faţa avionului şi este de 1800 cînd bate din spatele avionului.Orice vânt din stânga produce un UVD pozitiv, iar orice vânt din dreapta produce un UVD negativ, şimilar ca la derivă.Valoarea UVD se poate determină atît aritmetic cât şi grafic Pentru calcul aritmetic se procedează astfel =se scade unghiul mai mic din cel mai mare, iar în cazul în care restul este mai mare de 1800 se adauga mai întîi 360 0 la valoarea unghiului mai mic

•

Unghiul vântului cu capul -UVC -UVC-este

•

Deriva ( ∆ v)

unghiul format între axul lonngitudinal al avionului şi direcţia de unde bate vîntul.Diferen ţa dîntre UVD şi UVC dă valoarea derivei ( ∆v) . este unghiul format axa longitudinal ă a avionului şi LDR.Se măsoar ă de la axa la LDR şi este pozitivă cînd LDR este in dreapta axei a/c, şi negativă cînd se găseşte in stînga axei a/c.

∆v

UVD = UVC - ∆v

Editia 1.0.

- 70 -

25/04/2000


Aeronava aflată într-o masã de aer în mi şcare, se va deplasa, faţã de sol, dupã direcţia şi cu viteza rezultantei compunerii vectorilor Va (VPA) şi Vv, ceea ce va determină o abatere a a/c fa ţã de traiectul iniţial.

R D L v

O L D

V S v V

v

A V P

V Î N T

Vântul determin ă deplasarea aeronavei de pe linia drumului obligat.

Unghiul ∆ v se numeşte derivã, iar mãrimea sa variazã în raport cu urmãtorii factori: • invers propor ţional cu viteza de zbor adevărată;

Editia 1.0.

•

direct propor ţional cu unghiul format între direcţia vântului şi drumul obligat;

•

direct propor ţional cu viteza vântului.

- 71 -

25/04/2000


Pentru a analiza influen ţele factorilor de mai sus vom descompune viteza vîntului în doua componente: una lateralã, perpendicularã pe VPA şi una longitudinalã, pe direc ţia VPA . Vv lat = Vv × sin Uv Vv long = Vv × cos Uv Vs long = VPA − Vv long Vs 2 = (VPA − Vv long )2 + (Vv lat )2 Vv lat Vv × sin Uv = sin ∆ = Vs long VPA − Vv × cos Uv

Se observã cã în cazul în care Uv = 0 sau Uv = 180 se obţine ∆v = 0, iar în cazul în care Uv = 90 sau Uv = 270 ∆v este maxim. În prima situa ţie Vs = VPA - Vv , iar în a doua V s = VPA + V v. Se observã de asemenea cã, deriva cre şte odatã cu creşterea vitezei vîntului şi scade odatã cu cre şterea vitezei de zbor a a/c. Deci influen ţa vîntului va fi mai puternicã pentru avioanele care zboarã în regimuri de vitezã scãzutã (zbor de apropiere, apropiere finalã). Pentru ca aeronava să se menţină pe linia drumului obligat, deci LDR (track) să coincidă cu LDO (course), trebuie s ă se corecteze capul de zbor al aeronavei în raport cu drumul obligat cu un unghi astfel încât, sub ac ţiunea continuă a vântului, aeronava s ă se menţină pe acest drum obligat. Acest unghi,

Editia 1.0.

- 72 -

25/04/2000


care corectează acţiunea vântului de deviere a aeronavei, se nume şte corecţia unghiului de derivă şi se poate lua egal ă dar de semn contrar cu unghiul de derivă. Corecţia derivei se efectueaz ă orientând capul aeronavei în direcţia din care bate vântul. Ac ţiunea vântului nu este nici constant ă nici continu ă, deci rezultă că nici corecţia unghiului de derivă nu este constantă.

4.2.2. 4.2.2. Componenta Componenta longit longitudina udinall ă şi transversală transversală a vântului Vectorul vînt ca orice for ţa se poate descompune în dou ă for ţe componente după regula paralelogramului, din care una perpendicular ă pe linia drumului obligat şi cealaltă în prelungirea ei. Prin proiectarea vectorului vânt pe linia drumului real (track) se formeaz ă componenta longitudinal ă (CL) a vântului, care adunat ă algebric la viteza de zbor adevărată va rezulta valoarea aproximativ corect ă a vitezei fa ţă de sol a aeronavei şi poate fi de fa ţă sau spate funcţie de sensul deplasării aeronavei. Prin proiectarea vectorului vânt pe o dreaptă perpendicular ă pe linia drumului real se ob ţine componenta transversal ă ( CT) a vântului care determină mărimea unghiului de derivă si totodat ă produce o abatere laterală.

Calculul componentelor vectorului vînt se face în acela şi mod ca şi a triunghiului de naviga ţie – grafic şi analitic-.Trasînd vectorul vînt la o scar ă şi coborînd perpendiculara din coada vectorului se ob ţin componentele CT şi CL a căror lungime se m ăsoar ă la aceiaşi scar ă ca şi Vv. Pentru calculul analitic, se determină UVD (v.fig.). Opus acestuia se afl ă componenta transversală CT, iar opus componentei longitudinale unghiul (90-UVD ). Se folose şte relaţia: U v CT CL = = 0 sin 90 sin UVD sin (90 − UVD ) Cum sin 90 0=1 rezultă Exemplu :

Editia 1.0.

CT = Uv × sin UVD CL = Uv × sin (90 − UVD )

LDO=82 0,Vv=50 0/40km/h

- 73 -

25/04/2000


CT = 40 × sin 32 0 = 40 × 0 ,5299 = 21 , 2 km CL = 40 × sin (90 − 32 ) = 40 × sin 58 0 = 40 × 0 ,927 1 = 34 km

Componenta longitudinal ă şi transversală a vectorului vînt sînt parametri ce joacă un rol foarte important în calcul performan ţelor de decolare şi aterizare a unui avion. Astfel, componenta longitudinal ă scurtează sau lungeşte distanţa de decolare sau aterizare a unui avion. Componenta transversal ă limitează posibilitatea de decolare sau aterizare în sensul asigur ării securităţii zborului

4.2.3. 4.2.3. Triunghiul Triunghiul de naviga navigaţţie al vitezelor Compunerea grafică a vectorului vânt (wind vector), vectorului vitez ă faţă de sol (ground vector) şi vectorului vitez ă de zbor adevărată (air vector) formează triunghiul de naviga ţie al vitezelor. Vectorul vânt este format din direc ţia şi viteza vântului, vectorul vitez ă fa ţă de sol este format din drumul real adev ărat şi viteza fa ţă de sol, iar vectorul viteză de zbor adevărată este format din capul adev ărat şi viteza de zbor adevărată. 4.2.3.1.

Prescurtări şi definiţii

•

NA - Nord adevarat - direcţia cãtre polul Pãmîntului (nord geografic) indicat de direcţia meridianelor ;

•

NM - Nord magnetic - direcţia cãtre nordul magnetic al Pãmîntului;

•

∆m - Declina ţ ie ie magneticã magneticã - unghiul format între NA şi NM. Sensul

pozitiv este în sens orar; dacã este "E" are semnul "+" , iar dacã este "W" are semnul "-".

•

NC - Nord compas compas - direcţia faţã de care se obţin indicaţiile de cap la bordul a/c (direc ţia Nord indicatã de busola de la bord);

•

∆c - Deviatie compas compas - unghiul format între NM şi NC. Se mãsoarã

de la NM, iar sensul pozitiv este orar;

Editia 1.0.

•

LDO - Linia drumului obligat - linia drumului pe care ar trebui sã se deplaseze a/c ;

•

LDR - Linia drumului real - linia drumului pe care se deplaseazã a/c;

•

DA - Drum adevarat - unghiul format între NA şi linia drumului (traiect);

•

DM - Drum magnetic - unghiul format între NM şi linia drumului (traiect);

•

DC - Drum compas compas - unghiul format între NC şi linia drumului (traiect).

- 74 -

25/04/2000


Regulã:

•

DC , DA , DM pot fi obligate sau reale în func ţie de care linie a drumului sînt mãsurate LDO / LDR .

•

CA - cap adevarat - unghiul format între NA şi axa a/c ;

•

CM- cap magnetic - unghiul format între NM şi axa a/c ;

•

CC- cap compas - unghiul format între NC şi axa a/c ;

Unghiurile de drum şi de cap se mãsoarã în sens orar pornind de la o directie nord.

•

v - unghi de corec ţ ie de deriva - unghiul format între axa a/c şi linia drumului real are semnul "+" cînd este mãsurat în sens orar .

•

UDV - unghiul drumului cu vîntul - unghiul format între drum (LDR/LDO) şi direcţia vîntului ; NA

NC

∆ C

NM

∆m

C M


D M r e a

l

∆ v

A

L U

2

D

M

L L A

o

b l i g a t

LD R

∆

v 1

L L A

LD O

•

UCV - unghiul capului cu vîntul - unghiul format între axa a/c şi direcţia vîntului;

• ALU - abaterea laterala unghiulara - unghiul format între LDO şi

LDR; are semnul "+" cînd este mãsurat în sens orar;

• ALL - abaterea laterala liniara - distanţa mãsurata pe perpendiculara

dusã de la punctul în care se aflã a/c la ruta (LDO );

Editia 1.0.

•

v 1 - corec ţ ie de deriv ă calculat ă - unghiul mãsurat între axa a/c şi LDO; ( în unele lucrari gasiţi ∆v1)

•

v 2 - corec ţ ie de deriv ă real ă - unghiul mãsurat între axa a/c şi LDR ( în unele lucrari gasiţi ∆v2);

- 75 -

25/04/2000


4.2.3.2.Rezolvarea triunghiului de navigaţie A.Grafică Pentru a rezolva problemele de naviga ţie legate de triunghiul vitezelor este necesarã construirea acestuia. Modul de desenare al triunghiului de naviga ţie este urmatorul: • Se trasează LDO dintr-un punct numit origine –O-; •

Se traseazã direcţia Nord (în funcţie de datele problemei: NA, NM, NC);

•

Se amplasează vectorul vânt, cu coada în origine;

•

Din vârful vectorului vânt, A, de regula cu ajutorul unui compas, se trasează un arc de cerc cu o rază egală cu VPA şi care să intersecteze LDO in B ;

•

În acest punct B, se amplaseaza un nou Vv dar cu vîrful vectorului pe LDO. Se une şte punctul O cu coada vectorului vînt C. S-au format două triunghiuri asemenea în care :-AB=OC=VPA;-OB=Vs;Unghiul BOC= ∆v ;-Unghiul format de Na şi OC=CA;-Unghiul format între LDO şi direcţia vîntului se nume şte UVD;-Unghiul format între axa longitudinala a avionului şi direcţia vîntului se nume şte UVC (care va fi întotdeuna mai mic decît UVD cu valoarea derivei )

Exemplu:

DA=900; Vv=300/60km/h; VPA=240 km/h; Construind paralelogramul fortelor, se ob ţine componenta OB care repre zinta Vs. Unghiul cuprins între OA=VPA şi OB=Vs este deriva avionului şi trebuie masurata cu raportorul. Capul adevarat trebuie obtinut analitic cu ajutorul formulei: CA=DA-( ± ∆ )

Editia 1.0.

- 76 -

25/04/2000


B. Analitic •

se traseazã direcţia Nord (în funcţie de datele problemei: NA, NM, NC);

•

se traseazã linia drumului (dacã se cunoaşte drumul) sau axa a/c (cînd se cunoaşte capul) .

•

vectorul VPA se va aşeza pe axa a/c, iar vectorul VS pe direcţia LDR.

Vectorul vînt se a şeazã întotdeauna cu coada în vîrful vectorului VPA şi cu vîrful în vîrful vectorului VS. Trasarea acestor vectori se face în func ţie de datele problemei.

Pentru rezolvarea analitică a triunghiului de naviga ţie al vitezelor se foloseşte relaţia ce există între laturile şi sinusurile unghiurilor opuse sau cu ajutorul unui calculator specializat de naviga ţie

a sin α

=

b sin β

=

c sin γ

În această relaţie, cunoscînd trei elemente se poate determin ă cel de-al patrulea. Aceast ă relaţie se poate aplica şi la triunghiul de naviga ţie al vitezelor. Sînt necesare dou ă precizări:

Unghiul adiacent lui UVD este egal cu 180-UVD sin(180-UVD)=sin UVD. Opus vectorului Vs îi cores punde UVC.

În triungiul format de viteze se aplica teoremele sinusului şi cosinusului şi se obţin urmãtoarele relaţii între viteze şi unghiuri :

Editia 1.0.

v

- 77 -

25/04/2000


VPA sin (180 − UVD )

=

Vs 2 = VPA 2 + Vv 2 VPA 2 = Vs 2 + Vv 2 Vv 2 = VPA 2 + Vs 2

Vs Vv = sin (UVC ) sin ∆ − 2 × VPA × Vv × cos (UCV ) − 2 × Vs × Vv × cos (180 − UVD ) − 2 × VPA × Vs × cos ∆

În desenul următor s-a considerat cã LDR = LDO pentru a simplifica figura. În cazul în care LDO şi LDR sînt diferite, VS este a şezat pe LDR. Sã presupunem cã se cunosc valorile VPA, Vv şi DA şi se cer CA, v şi VS: NA i u l u t n i v a i t c U C e r i V d

C A

D A

V PA

v

D V U I 8 0

a / c a x a

V C U v V

U D V

V S

L D O / L D R

Vv VPA × sin (180 − UVD ) Vv   ∆ = arcsin   ( ) VPA UVD × − sin 80 1   sin ∆ =

CA = DA - ∆v CV = 180 - (∆v + 180 - UDV ) Vs = [VPA 2 + Vv 2 − 2 × VPA × Vv × cos (UCV )]

Editia 1.0.

- 78 -

25/04/2000


În continuare citeva exemple de rezolvare:

Exemple :

1. Se cunosc : DA = 120, VS = 140 km/h, Vv: 070 / 10 m/s. Se cer: VPA, ∆v, CA NA 0

3 2 0

7 0 u i l u i n t a v i t e c d i r

C A D

A

7 0

= 1

2

0 1

2 0

V PA

V S

v

5 0

V v

U C

V

U D V

a xa a /c

L D O / L D R 1 2

0

Rezolvare :

Vv = 10 × 3 . 6 = 36 km / h Din figurã se determin ă UDV = 50

VPA = [Vs 2 + Vv 2 − 2 × Vs × Vv × cos(180 − UDV )] = 140 2 + 36 2 − 2 × 140 × 36 × =  = 165.45km / h ( ) × − 1 cos 80 50     Vv ∆v = arcsin   = 9 . 59  VPA × sin (180 − UDV )  CA = DA − ∆v ∆v = 120 − 9 . 59 = 110 . 41

Editia 1.0.

- 79 -

25/04/2000


2. Se dau CA = 90, Vv : 220 / 33 km/h, VPA = 160 km/h. Se cer: VS , DA . UCV = 220 - 90 = 130 VS = ( VPA 2 + Vv 2 - 2 x VPA x Vv x cos ( UCV ) ) = = ( 160 2 + 33 2 - 2 x 160 x 33 x cos ( 130 ) ) = 182.97 km/h ∆v = arc şin ( Vv / VS x şin UCV ) = - 7.94 DA = cA + ∆v = 90 - 7.94 = 82.06 Observatie: ∆v este negativa deoarece este mãsurata în sens antiorar (vezi figura). NA

D A C A

R / L D L D O

V S

=

9 0 v

VPA

v V

V

U D

axa a/c

0

3 1

= U C V i u l u t n i v 0 a 2 i t 2 c e r i d

Editia 1.0.

- 80 -

25/04/2000


3. :Se dau CA = 80 , VS = 90 kt , Vv : 320 / 15 m/s . Se cer VPA , DA .

VS = 90 x 1.852 = 166.68 km/h ; Vv = 15 x 3.6 = 54 km/h ∆v = arcsin ( Vv / VS x sin ( UCV ) = - 16.29 180 - UDV = 180 - ( ∆v + + UCV ) = 43.71 VPA = ( VS 2 + Vv 2 - 2 x VS x Vv x cos ( 180 - UDV ) ) = ( 166.68 2 + 542- - 2 x 54 x 166.68 x cos ( 43.7 1 ) ) = 132.98 km/h A = CA - ∆v = 80 - ( - 16.29 ) = 96.29

Editia 1.0.

- 81 -

25/04/2000


4.3. Virajul aeronavei 4.3.1. Calculul razei de viraj Virajul

este o evolu ţie a aeronavei pe un traiect circular în scopul modificãrii direcţiei de zbor. Virajul, in acela şi timp constituie şi o problem ă de cinematică deoarece în procesul manevrei intervin şi alţi factori : • viteza, •

timpul de zbor,

•

spaţiul parcurs.

Fz

Fz cos β

Fz sin β

Fci

Β

G În calculele de navigaţie se ia în consider ăre numai virajul coordonat (virajul corect), în care axa longitudinala a a/c este în permanen ţă tangentã la cercul care reprezintă traiectoria a/c. Virajul este corect cînd for ţele care acţionează (greutatea avionului, portanţa ) asupra a/c precum şi viteza, acceleraţia gravitaţională şi inclinarea, sînt în echilibru: Scriind ecuaţiile de echilibru se ob ţin: V 2 Fci = m × R V 2 = G × tg β m× R unde : Fci - forta centrifuga m - masa a/c R - raza virajului

Editia 1.0.

- 82 -

25/04/2000


V - viteza a/c G - greutatea a/c β - unghiul de inclinare în viraj

Pentru un viraj coordonat, for ţa de portanţă a aeronavei este înclinat ă cu un unghi β faţă de verticală, iar proiecţia for ţei de portanţă pe planul verical trebuie să egaleze greutatea aeronavei. Pentru acest tip de viraj, for ţa centripetă (G tgβ) trebuie să egaleze for ţa centrifugă (mV2/R), egalitate din care rezult ă valoarea razei de viraj. Coordonarea acestor factori î şi găseşte expresia în raza virajului (R ) Din formula anterioar ă se poate observa că pentru raza de viraj se obţine urmãtorea relaţie de calcul : V 2 R = g × tg β unde g = 9.81 m/s 2 -acceleraţia gravita ţionalã. Exemplu : V=600km/h ( 167 m/sec ),Înclinarea 150 167 2 27778

R =

Durata virajului .

9 ,81 × tg 15 0

=

9 ,81 × 0 , 2679

= 10 ,609 m

Pentru un traiect în viraj egal cu un cerc durata virajului se

determină

2π R

t 360 =

V V = viteza a/c in m/sec R = raza in metri

sau

Cînd virajul are un anumit unghi ( Uv ) durata acestuia se determin ă: 2 π R Uv × t Uv = 0 V 360 t Uv =

2 × Uv

g × 360

0

×

V tg β

Viteza unghiularã ( ω ) de viraj este valoarea arcului de cerc parcurs de

avion în unitatea de timp, de regul ă pe secundă : ω =

360 0

t 360

0

sau ω = 57 ,3

Editia 1.0.

V R

- 83 -

25/04/2000


4.3.2. Calculul distanţei de prevenire a virajului Cînd între două tronsoane succesive ale unui traiect exist ă un unghi de inflexiune care necesită un viraj pentru schimbarea capului, începerea acestuia trebuie f ăcută cu o anumit ă distanţă mai devreme, numit ă distanţă de prevenire a virajului ( Spv ). Pentru determinărea distanţei de prevenire a virajului (SPV) se aplic ă funcţia tangentă în triunghiul dreptunghic format de raza de viraj, SPV şi dreapta care uneşte centrul virajului cu punctul de schimbare a drumului, astfel: UV SPV = R × tg

2

În figurã următoare este ilustrat cazul în care traiectul în punctul PS î şi schimbă direcţia cu un unghi de viraj UV. Trebuie aflatã distan ţa Spv la care trebuie început virajul astfel încît a/c la terminarea virajului sã iasã exact pe direcţia tronsonului urmator. Sp A

Tr 1

PS

B

U V

U V / 2

R

Tr2

R

U V

O

Din figurã se observã cã OPS este bisectoarea ungiului AOB, deci unghiul AOPS = UV/2 şi din triunghiul AOPS se ob ţine:

Spv = R × tg

UV 2

Exemplu : V = 360 km/h; β = 15; UV = 20.

360 = 100m / s 3.6 V 2 1002 = = 3804m R= g × tg β 9.81 × tg 15  UV   20  Spv = R × tg   = 3804 × tg   = 670.8m  2   2 

V =

Editia 1.0.

- 84 -

25/04/2000


4.3.3. Calculul corecţiei de revenire la traiect prin 2 viraje inverse Aceasta metodã de corecţie se aplicã cînd este necesar sã se revinã la traiect pe drumul cel mai scurt cu putin ţã, în cazul constatãrii unei abateri laterale lineare. Ea se efectuezã prin douã viraje succesive pe direcţii inverse. Această manevrã se foloseşte mai ales în procedurile de apropiere, în special la apropierea dupã radarul de precizie. Pentru aceasta este necesar sã se cunoascã abaterea laterala lineara Z şi, în func ţie de raza de viraj sã se determine unghiul de viraj α1 = α2 . Considerãm: R - raza de viraj α - unghiul de viraj Z - abaterea lateralã linear ă S - distanţa de revenire O1

R

R PDA F

Z

A

B

C

E R

R

O2

Se observã cã triunghiurile O1 AB şi O2CB sînt congruente deci : AB = BC, AB+BC = S, rezultã AB = BC = S / 2 . Din triunghiul O 1 AB se obţine: AB = R x sin α, rezultã cã: S = 2 x R x sin α Triunghiurile BAE şi BCF sînt congruente şi rezultã cã AE=CF, deci AE=AD=Z/2. În triunghiul O1 AB avem cos α =O1 A/R, dar O1 A = R - Z / 2 . Fãcînd înlocuirile se obţine valoarea unghiului de viraj: Editia 1.0.

- 85 -

25/04/2000


cos α =

1−

Z 2 R

iar Z   α = ar cos  1 −  2 R  

În procedura de apropiere, este foarte important să se cunoască şi distanţa rectilinie S parcurs ă, care se poate determin ă cu ajutorul relaţiei: S = 2 R sin α Exemplu :

Se dã viteza avionului V = 280 km/h, β = 15 ºi abaterea Z = 500 m; sã se calculeze unghiul de revenire prin douã viraje: V = 280 / 3.6 = 77.78 m/s R = V 2 / ( g x tg β ) = 77.78 2 / ( 9.8 1 x tg 15 ) = 2301 m cos α = 1 - ( Z / ( 2 x R )) = 1 - 500 / ( 2 x 230 1 ) = 0.891 α = arccos ( 1 - ( Z / ( 2 x R )) ) = 26.95 tv=(6,28 x 2,3 / 280) x (26.95 / 360)=0,689 min iar pentru întreaga manevr ă 0,689 x 2=1,3781min=1min 23sec Distanţa rectilinie va fi S=4.602 x şin 26.95 = 4,602 x 0,4532=2,08568 km

Editia 1.0.

- 86 -

25/04/2000


CAPITOLUL 5.

ELEMENTE DE RADIONAVIGAŢIE 5.1. Sistemul de radionavigaţie de la sol Pentru determinărea elementelor de naviga ţie sunt utilizate mijloacele de radionavigaţie. În majoritatea cazurilor acestea func ţionează în corelaţie, cele de la bord cu cele amplasate la sol sau pe sateli ţi, caz în care poartă denumirea de sisteme de radionavigaţie. Există mijloace de radionaviga ţie independente sau autonome care funcţionează independent la bordul aeronavelor. Pentru asigurarea preciziei şi siguranţei navigaţiei aeriene, mijloacele de radionavigaţie trebuiesc identificate. Fiecare mijloc de radionaviga ţie transmite un semnal de identificare în cod Morse sau în clar; în cazul în care acesta nu este recepţionat elementele furnizate de c ătre mijlocul respectiv nu trebuiesc luate în considerare. În acest caz sta ţia este scoasă din funcţie sau este în lucr ări de întreţinere, caz în care unele echipamente, pe canalul de identificare, transmit un semnal specific.

5.1.1. Clasificarea mijloacelor de radionavigaţie Mijloacele de radionavigaţie se pot clasifica dup ă diverse criterii în mai multe grupe: a) din punct de vedere al distanţei de acţiune: • mijloace pentru distanţe scurte (inclusiv cele de apropiere şi aterizare) cu acţiune până la 100 km; •

mijloace pentru distanţe medii cu ac ţiune până la 500 km;

•

mijloace de mare distanţă cu acţiune peste 500 km.

b) din punct de vedere al frecven ţei de lucru: • mijloace care funcţionează în frecvenţe foarte joase (VLF);

Editia 1.0.

•

mijloace care funcţionează în frecvenţe joase (LF);

•

mijloace care funcţionează în frecvenţe medii (MF);

•

mijloace care funcţionează în frecvenţe înalte (HF);

•

mijloace care funcţionează în frecvenţe foarte înalte (VHF); - 87 -

25/04/2000


•

mijloace care funcţionează în frecvenţe ultra înalte (UHF);

•

mijloace care funcţionează în frecvenţe superioare (SHF).

c) din punct de vedere al principiului de func ţionare: • mijloace cu unde întreţinute; •

mijloace cu unde modulate în amplitudine;

•

mijloace cu unde modulate în frecven ţă;

•

mijloace cu impulsuri.

d) din punct de vedere al caracterului elementelor de naviga ţie: • mijloace goniometrice care determină azimutul fa ţă de meridianul terestru; •

mijloace telemetrice care determin ă distanţa faţă de reper;

•

mijloace combinate sau goniotelemetrice care determină atât azimutul cât şi distanţa faţă de locul de amplasare pe sol;

•

mijloace hiperbolice care determină coordonatele avionului prin linii de poziţie de forma hiperbolei.

5.1.2. Navigaţia cu ajutorul radiofarului nedirecţional NDB Radiofarul nedirecţional - NDB (Non-Directional radio Beacon) este termenul ce desemnează mijlocul de radionaviga ţie instalat pe sol care emite un semnal pe o frecvenţă purtătoare continuă de valori joase sau medii modulat ă în amplitudine cu o frecvenţă de 400 sau 1020 Hz. Acesta radiază o diagramă de semnal nedirecţional sau circular, care face ca informa ţia de navigaţie furnizată să nu fie direcţională în cuprinsul celor 360 ° ale radiofarului. Depinzând de puterea de emisie, care poate fi de la mai pu ţin de 25 W la 2000 W, raza de acţiune a unui radiofar nedirecţional variază de la mai puţin de 15 MN la mai multe sute de mile nautice. La verticala radiofarului nedirec ţional NDB exist ă o zonă de ambiguitate de forma unui con cu unghiul la vârf de 80 ° lipsită de indicaţii numită deasemenea zona de efect de con. Radiofarurile nedirecţionale, în funcţie de utilitatea lor, se clasific ă în: • radiofaruri nedirecţionale de rută folosite pentru a asigura naviga ţia pe căile aeriene. Acestea sunt amplasate la distan ţe de 100-150 km şi au o putere de 200-300 W; •

Editia 1.0.

radiofaruri nedirecţionale de mică putere (20-50 W) denumite radiobalize sau locatoare (compass locator) când sunt folosite ca mijloc de radionavigaţie primar pentru efectuarea procedurii de apropiere instrumentale NDB sau când sunt colocate cu markerele din procedura de apropiere ILS.

- 88 -

25/04/2000


La bord se poate transforma semnalul nedirec ţional în informa ţie direcţională cu ajutorul radiocompasului - ADF (automatic direction finder). Echipamentul sesizează direcţia spre emiţătorul de sol şi poate determină relevmentele (bearing) RMR, RMA şi gismentul radio (relative bearing) GR. Cu ajutorul radiocompasului se pot rezolva urm ătoarele: • controlul în direcţie al drumului în timpul zborului de îndep ărtare şi de apropiere de un radiofar; • determinărea abaterii laterale fa ţă de traiectul obligat şi deci a capului magnetic corectat de urmat la zborul de îndep ărtare şi

apropiere;

•

controlul zborului în distanţă cu ajutorul unui radiofar lateral;

• determinărea punctului aeronavei cu ajutorul relevmentelor de la două radiofaruri; • determinărea vitezei fa ţă de sol cu două poziţii succesive ale aeronavei precum şi a direcţiei şi vitezei vântului.

Avantajele sistemului NDB/ADF sunt: • semnalul transmis poate fi recep ţionat şi folosit pentru naviga ţie la altitudini joase, deoarece unda terestr ă urmăreşte curbura pământului. Poate fi folosit ă în zonele unde recepţia în linie dreapt ă nu este disponibilă; •

receptorul ADF are o bandă de acord largă. Se pot folosi pentru navigaţie şi staţiile de radiodifuziune, cu dezavantajul c ă acestea nu transmit identificarea permanent;

•

radiofarurile nedirecţionale au o folosire divers ă: • pot fi folosite ca un sistem de naviga ţie de rezervă; •poate ajuta pilotul în tranzi ţia de la zborul de pe rut ă la apropierea ILS, pentru interceptarea direc ţiei ILS; • pot fi folosite pentru a efectua o procedur ă de aşteptare.

În navigaţia cu ajutorul NDB-ului la bordul a/c se utilizezaz ă radiocompasul. Funcţionarea acestuia se bazează pe utilizarea proprietăţilor de directivitate ale antenei cadru. Aceasta se utilizez ă împreuna cu o antena deschisă astfel încît s ă se obţină o caracteristică de directivitate de tip cardioid ă; prin rotirea antenei cadru pîn ă cînd semnalul recepţionat este nul, se suprapune axa antenei cadru, cu direcţia în care se afla sta ţia. Unghiul de rotire al antenei faţă de axa longitudinală a a/c este trimis la aparatul indicator, la care se vor citi relevmentul şi gismentul faţă de staţie. Deci acul radiocompasului va indica întotdeauna direcţia în care se afl ă radiofarul. În figura urmatoare sînt ar ătate cîteva indicaţii ale radiocompasului în funcţie de poziţia a/c faţă de NDB.

Editia 1.0.

- 89 -

25/04/2000


Elementele care se pot determin ă cu ajutorul radiocompasului sînt următoarele: • - gisment - GR - unghiul format între axa a/c şi direcţia staţiei;

Editia 1.0.

•

- relevment RMR - magnetic al staţiei - unghiul format între NM şi direcţia a/c - staţie;

•

-relevment adevarat al sta ţ iei - RAR - unghiul format între NA şi direcţia a/c - staţie ;

•

- relevment magnetic al a/c - RMA - unghiul format între NM şi direcţia staţie - a/c;

•

- relevment adevarat al a/c - RAA - unghiul format între NA şi direcţia staţie - a/c.

- 90 -

25/04/2000


NA NM m

C A

C

R M R

NA

a / c a x a

M

NM

R A R

m

G

R

NDB

R M

A

R A A

Se pot stabili urmatoarele rela ţii de calcul: RAR = CA + GR RMR = CM + GR = CA + GR + ∆m RAA = RAR + 180 RMA = RMR + 180 În cazul în care GR = 0 a/c va zbura direct c ătre staţie, iar dacă GR = 180 a/c se va îndepărta de aceasta. În cazul în care viteza vîntului este diferit ă de zero, chiar dacă a/c menţine GR = 0, drumul urmat de aceasta nu va mai fi rectiliniu şi corespunzător staţiei, ci va fi o traiectorie curbilinie, pe care botul a/c va fi îndreptat continuu c ătre staţie.

Editia 1.0.

- 91 -

25/04/2000


Exemplu de problemă de navigaţie după NDB:

O aeronava urmează să se deplaseze pe traiectul AB cu urm ătoarele elemente: DA=90, ∆m = + 2 o, ∆c = 0 o , ∆v = 0 o, VS = 300 km/h. Dupa 10 minute de zbor pe capul ini ţial se constat ă că gismentul fa ţă de A este 188. Să se calculeze: - ALU, ALL; - corecţia de revenire la traiect va fi + ( 30 o + ALU ). S ă se calculeze CC de revenire, gismentul de control, CC şi gismentul corectat. A NM

NA NM

NA

M

m D

D A

C C r 3 5 0 e v 0

M =

8 R M = 8 A 9 0

r =

A L U

9 6

ALU = 8

c o

+

=

"A"

C C

G R

L L A

G

R

3 0

c o n = 2 1

=

0

G

R c o

"B"

8 8 1 = n

8

ALU =

8

v

18 8

La plecare vom avea urm ătoarele date: CC = DA - ( ∆m) = 90 o - 2 o = 88 o Dupa 10 minute de zbor avem GR= 188o , deci : RMR = GR + CM = GR + CC = 88 o + 188 o = 276 o RMA = RMR - 180 o = 96 o Distanţă parcursă de la decolare este: 10 = 50 km d = Vs × t = 300 × 60 Pentru a determin ă poziţia a/c tras ăm din punctul "A " o dreapt ă pe direc ţia 96o faţă de NM pe care măsur ăm un segment ce reprezint ă la scara h ăr ţii 50 km. Deci a/c s-a depla şat pe un drum adev ărat real de 98o. ALU = DA real - DA obl = 98o - 90o = 8o Deoarece initial capul a fost egal cu drumul înseamn ă că ALU este egal ă cu deriva ∆v. ALL = d x şin ( ALU ) = 6.96 km Pentru revenire am consider ăt că corecţia va fi ( 30 o + ALU ), deci: CC rev = CC - corec ţie = 88o - ( 30o + 8o ) = 50o Pentru a determin ă momentul reintr ării pe traiect se foloseste gismentul de control: GR con = GR obl + corecţia = 180 o + 38 o = 2 18 o ă Dup revenirea pe traiect a/c va trebui s ă urmeze CCcor: CC cor = CC rev + 30 = 50 o + 30 o = 80 o GR cor = GR obl + v = 180 o + 8 o = 188 o

Editia 1.0.

- 92 -

25/04/2000


5.1.3. Radiomarker Radiomarkerele sînt staţii de radio emişie cu o diagramă de radiaţie dispusă în plan vertical, care poate avea forma unui con ( Z markere ) sau forma unui evantai (fan markere ) avînd o distanţă de acţiune de 8-9 km. La verticala antenei radiofarului nedirecţional ia naştere o zonă în formă de con cu vîrful în jos unde nu există nici un fel de semnale utilizabile pentru naviga ţie şi deci indicaţiile radiocompasului nu sînt şigure. Pentru a materializa cu mai mult ă precizie survolarea radiofarului nedirecţional este recomandabil ca acest ă sa fie completat cu un radiomarker. Diagrama de radia ţie a radiomarkerului este mai îngustă decît dimensiunea conului de ambiguitate a radiofarului nedirec ţional, astfel încît semnalizeaz ă cu mai mult ă precizie survolarea acestuia, ceea ce este foarte important în efectuarea procedurii de apropiere instrumental ă. Radiomarkerele se utilizează pentru indicarea : • Poziţiilor exacte a radiofarurilor de rut ă, a radiofarurilor de aşteptare sau radiobalizelor; •

Unor puncte –de începerea coborîrii la alt nivel, survolarea unei cote periculoase zborului;

• Distanţelor faţă de prag în procedura de apropiere instrumental ă

ILS. În documentele de informare aeronautică radiomarkerele, cu excepţia celor din sistemul ILS, poart ă abreviaţia de MKR. Radiomarkerele din sistemul ILS vor fi tratate la descrierea sistemului de apropiere şi aterizare ILS.

5.1.4. Navigaţia cu ajutorul radiofarului omnidirecţional VOR şi a echipamentului de măsurare a distanţei DME Sistemul VOR (Very High Frequency OmniRange ) constituie în prezent sistemul standard adoptat pe plan interna ţional de ICAO pentru distan ţe ce nu depăşesc 400 km, şi se compune dintr-un radiofar amplasat pe axa c ăii aeriene, în prelungirea axei pistei sau chiar pe aerodrom şi dintr-un echipament de bord compus din: receptor VHF; selector de canale; selector de relevmente (OBS= Omnibearing Selector ); indicator de relevmente magnetice (RMI=Radio Magnetic Indicator) ; indicator de abatere de la drum (CDI); indicator de sens “spre” “de la”. Radiofarul VOR este un emiţător cu unde între ţinute, funcţionînd pe principiul compar ării fazei a două semnale, fiind construit astfel încit cîmpul electromagnetic emis s ă reprezinte distinct în azimut direc ţii, cu precizia de un grad. El emite omnidirecţional, marcînd în spa ţiu simultan şi continuu 360 de direcţii distincte, dispuse asem ănator spiţelor unei roţi al cărei butuc ar fi radiofarul. Aceste direcţii se numesc radiale şi reprezintă relevmente magnetice ale a/c (RMA) sau drumuri magnetice (DM) m ăsurate faţă de NM din punctul de amplasare al radiofarului.

Editia 1.0.

- 93 -

25/04/2000


Distanţa de acţiune a radiofarurilor VOR cre şte cu înălţimea de zbor, astfel la 1000 ft această distanţă este de 50 NM şi creşte la 200 NM peste FL 300. Această distanţă nu reprezintă şi distanţa la care se poate recepţiona radiofarul VOR f ăr ă interferenţe de la alte mijloace de radionaviga ţie. Din această cauză se limitează distanţa până la care se poate folosi radiofarul VOR pentru a se recepţiona un semnal neperturbat care s ă asigure precizia de navigaţie pe tronsoanele de căi aeriene. Astfel, se stabilesc puncte de schimbare a informa ţiei de navigaţie de la mijlocul de radionaviga ţie aflat în spatele aeronavei la cel aflat în faţa ei - COP (Change Over Point). La verticala radiofarului VOR exist ă o zonă de ambiguitate de forma unui con cu unghiul la vârf de 100° (VOR cone ambiguity) lipsit ă de indicaţii de direcţie numită zona de efect de con (cone effect area). Fa ţă de sistemul radiocompas, sistemul VOR are avantajul c ă relevmentul aeronavei se determină independent de capul magnetic şi nu este influenţat de perturbaţiile atmosferice. Sistemul VOR asigur ă doar o singur ă informaţie foarte important ă şi sigur ă, anume poziţionarea aeronavei pe unul dîntre radialele din jurul echipamentului, dar nu indic ă poziţia în lungul acestui radial şi nici direcţia în care se îndreaptă aeronava. Precizia generală de determin ăre a radialului, echipament de sol şi bord, este de ± 5 °. Informaţia de relevment poate fi folosit ă pentru a zbura spre sau de la staţie pentru orice drum obligat selectat la bord; ambiguitatea de 180° din această indicaţie este rezolvată prin indicatorul “SPRE/DE LA” (TO/FROM) din instrumenta ţia de la bord (CDI- Course Deviation Indicator) care se interpretează astfel: F NM O F

7 0 R 0 D M

7 0 D M

O " " T

1 2 0

VOR

" O M R F "

NM C M R M 9 0 A

5 0 R 2

1

2 0

7 0

F O F

FROM

Capul a/c Indicatorul direcþiei radialului ales

Indicatorul CDI

R 120

0 8

0

Editia 1.0.

070

90

1

0 7 2

Radialul selectat Indicatorul " TO/FROM "

- 94 -

25/04/2000


•

- indicaţia " TO " - arat ă că relevmentul trebuie considerat spre VOR, adică, relevmentul magnetic al VOR-ului (RMR);

- indicaţia " FROM " - arat ă că relevmentul trebuie considerat de la VOR la a/c, adic ă, relevmentul magnetic al a/c (radialul = RMA). Uneori indicatorul CDI este cuplat cu un radiocompas sau cu indicatorul sistemului ILS. În zonele în care declinaţia magnetică nu este constantă de-a lungul unui tronson de cale aeriană determinăt de două staţii VOR, aliniate fiind dup ă nordul magnetic, diferenţa dîntre radialele celor două staţii va fi mai mare sau mai mic ă de 180°. Acesta este un alt motiv pentru care referin ţa de navigaţie trebuie schimbată de-a lungul c ăii aeriene la atingerea punctului desemnat. •

Pentru determinărea poziţiei aeronavei pe un anumit radial s-a introdus echipamentul de m ăsurare a distanţei DME, (Distance Measuring Equipment) care, dacă este colocat cu echipamentul VOR, afi şează continuu şi precis la bord informaţia de distanţa oblică (slant range) până la staţia VOR/DME. Echipamentele VOR şi DME funcţionează pe frecvenţe diferite, dar acestea sunt împerechiate, ceea ce înseamnă că fiecare frecvenţă VOR are o frecvenţă standard DME alocată ei. La bord este suficient s ă se fixeze frecvenţa echipamentului VOR desemnat, iar selectarea echipamentului DME se face în mod automat. Echipamentul DME furnizează în mod direct doar informa ţia de distanţă, dar din aceasta derivă, în cazul zborului spre sau de la sta ţie, alte două elemente importante: viteza fa ţă de sol şi timpul de zbor pân ă la staţie. Echipamentul DME de la sol poate fi interogat de aproximativ cel mult 120 de aeronave, motiv pentru care în zonele aglomerate se recomandă ca la sol aeronavele s ă-şi întrerupă funcţionarea echipamentului asociat acestuia. Având în vedere că valoarea DME m ăsurată la bord reprezintă distanţa oblică până la staţie, se induc erori în calcularea elementelor de naviga ţie la poziţii ale aeronavei sub anumite valori ale distan ţei faţă de staţia de sol. Din acest motiv s-a stabilit un con de ambiguitate al echipamentului DME de la sol, con cu unghiul la vârf de 110°. În interiorul acestuia nu se iau în considerare informaţiile de distan ţă pentru calcularea elementelor de naviga ţie şi se ţine cont de acest fapt la definirea de c ătre proiectant a reperelor de naviga ţie, astfel încât acestea să fie poziţionate în afara acestui con.

Editia 1.0.

- 95 -

25/04/2000


H DME

Dsol

Distanţa afişată la bord va fi D, iar pentru calculul distan ţei măsurate pe orizontală se utilizezază relaţia: H sin α = D Dsol = D × cos α α = unghi de elevatie Sistemul de radionavigaţie VOR sau VOR/DME este folosit pentru navigaţia pe c ăile aeriene, în zonele terminale şi în procedurile de apropiere instrumentale de neprecizie. În acestea din urm ă, segmentul iniţial al apropierii poate fi format în totalitate sau par ţial de un arc DME. Echipamentul DME poate fi asociat şi cu sistemul de apropiere ILS, pentru a furniza distan ţa până în pragul pistei şi pentru a forma repere de naviga ţie de control necesare pe segmentul final al apropierii.

5.1.5. Determinărea poziţiei aeronavei cu ajutorul mijloacelor de radionavigaţie Determinărea poziţiei aeronavei cu ajutorul mijloacelor de radionaviga ţie se bazează pe următoarea metodă: mjlocul de radionaviga ţie permite determinărea direcţiei pe care se afla a/c fa ţă de el (relevment în cazul NDB, radial în cazul VOR) ceea ce permite tra şarea unei linii de pozi ţie staţie-avion. Deoarece poziţia staţiei este cunoscută se determin ă astfel o dreaptă (care se trasează pe hartă) pe care se va afla a/c. Pentru a determin ă, însă, poziţia a/c sînt necesare două elemente, astfel încît, trebuie utilizat înc ă un mijloc de radionavigaţie, determinîndu-se o a doua linie de pozi ţie (faţă de un alt NDB sau VOR) sau o distan ţă (faţă de un DME). Calculul pozi ţiei se poate face fie analitic, fie cu ajutorul h ăr ţii (metoda cea mai utilizat ă practic).

Editia 1.0.

- 96 -

25/04/2000


5.1.5.1.

NDB - NDB

Modul de lucru: RMA "A" = CM + GR "A" – 180 RMA "B" = CM + GR "B" + 180 NM

NM

R M A “

A “

NDB“A“

NM NDB“B“ “

B

“

G

CM

R

“

A

M R

B “

G R “

A “

În punctul "A" trasăm o dreaptă care face un unghi egal cu RMA "A" cu NM, iar în punctul "B" tras ăm o dreaptă care face unghiul RMA "B" cu NM; la intersecţia celor două drepte se va afla a/c. 5.1.5.2.

VOR - VOR

Se procedează ca în cazul anterior, cele dou ă linii de poziţie fiind determinăte de radialele fa ţă de cele două VOR-ururi

Editia 1.0.

- 97 -

25/04/2000


NM

R“B“

NM

C M

R“A“ NM

R ad

i a

l “ A

“

OR“A“ VOR“B“ “

B

R a d i a l

“

5.1.5.3.

DME - DME

În acest caz se trasează două cercuri cu razele R1, R2, care sînt distanţele faţă de cele două DME-uri. Se obţin astfel două puncte de intersecţie P1, P2. Pentru eliminarea incertitudinii unul din puncte se elimin ă în funcţie de poziţia anterioar ă şi parametrii de zbor (cunoscîndu-se traiectoria se poate

P1

R 2

1

R

DME“B“

DME“A“

b o r

e z c t d T r a i e

P2

Pozitia anterioarã

Pozitia curentã a aeronavei

aproxima poziţia în care se fac cele dou ă m ăsur ări DME şi se corelează cu unul din punctele P1, respectiv P2). Editia 1.0.

- 98 -

25/04/2000


5.1.5.4.

VOR - DME

Se trasează pe hartă din punctul în care se afl ă VOR/DME-ul o dreaptă care face cu direcţia nord un unghi egal cu radialul pe care se afl ă a/c. Pe această dreaptă se m ăsoar ă un segment egal cu distanţa (redusă la scara hăr ţii) faţă de DME, şi punctul astfel ob ţinut reprezintă poziţia a/c . NM

“ a l “ R i d r a D M

=

R

VOR/DME

D

5.1.5.5.

NDB - DME

În cazul în care poziţiile NDB şi DME coincid, se procedează ca în cazul anterior, iar dacă nu, se procedează astfel: din punctul din care se afla NDB-ul se trasează o dreaptă care face cu NM un unghi egal cu RMA. Cu centrul în punctul unde se afla DME-ul se traseaz ă un cerc cu raza egal ă cu distanţa dîntre a/c şi DME; la intersecţia dîntre linia de pozi ţie faţă de NDB şi acest cerc se obţine poziţia a/c. NM

NM

C M

G R D M

= R R

DME

NDB

Editia 1.0.

- 99 -

25/04/2000


Exemple

1.Se conşider ă şituaţia din figur ă urmatoare. La un moment dat, pilotul unei a/c cite şte radial 120 faţă de "A" şi RMA = 260 fa ţă de " B ".Se cer ALL , ALU , se consider ă LDO dreapta AB . ALU = 120 - 115 = 5 tg 5 = ALL / Sp tg 35 = ALL / Sr D = Sp + Sr Obţinem: D = ALL / tg 5 + ALL / tg 35 Înlocuind obţinem: ALL = 6.99 ~ 7 km

NM

NM

Sp 1 1

5

VOR“A“

9 0k m

1

2

S r

0

5 6

5

NDB“B“ L L A

0

5

6

3

2 = A

R M

R 1 2 0

2 .Se dau DM obligat = 120 , distanţă AB = 90 km , a/c merge cu CC = CM = DM obl. . La un moment dat se citeste radial 125 faţă de VOR "A" , şi distanţă 40 km faţă de DME "A" . Se cer : - ALU, ALL; - CC rev, ce radial şi ce distanţă faţă de "A" se vor citi la revenirea pe LDO; - CC cor, RMA faţă de NDB "B". Corectia pentru revenirea la traiect este + ( 30 + ALU )

Editia 1.0.

- 100 -

25/04/2000


NM

NM

NM

NM D M

=

C C

1

2

5

=

2

2 5 1

0

-

1

5

5 C C c o

C C

0 8

VOR/DME “A“

5

30

1

r e v

r =

= 8

8 5

1 1

5

F

5

D

L L A

E

NDB“B“

C R 1 2 5

ALU = DM obl. - DMreal = 120 - 125 = - 5 În ACD : sin ( ALU ) = ALL / AC , deci ALL = AC x sin ( 5 ) obţinem ALL = 40 x şin ( 5 ) = 3.49 km cos ( ALU ) = AD / AC , deci AD = AC x cos ( 5 ) obţinem AD = 40 x cos ( 5 ) = 39.85 km CCrev = CC - ( 30 + ALU ) = 120 - 35 = 85 Revenirea la traiect se face în punctul E, deci radialul de control este 120. Pentru a determin ă distanţa faţă de "A" la care se reintr ă pe LDO este necesar s ă se determine distan ţa DE. Se observă că: ACF = 180 - 125 = 55 FCD = ACD - ACF = ( 90 - ALU ) - ACF = 85 - 55 = 30 DCE = CCrev - FCD = 85 - 30 = 55 În DCE: DE = ALL x tg ( DCE ) = 3.49 x tg ( 55 ) = 4.99 Deci distan ţa faţă de DME "A" la revenirea pe LDO: Scon = AD + DE = 39.85 + 4.99 = 44.84 km CC cor = CC + v = 120 - 5 = 115 RMA "B" = 240

Editia 1.0.

- 101 -

25/04/2000


5.1.6. Sistemul de apropiere şi aterizare ILS 5.1.6.1.

Clasificare

Sistemul ILS (Instrument Landing System) este sistemul OACI standard de precizie ce asigur ă informaţiile de naviga ţie pentru zborul IFR pe segmentul final al apropierii şi aterizarea, în cazul categoriilor superioare de precizie ale echipamentului ILS. În func ţie de precizia de navigaţie şi integritatea echipamentelor, sistemele ILS se clasific ă în trei categorii (I, II, III), iar cea de a treia categorie se subdivide în alte trei subcategorii (IIIA, IIIB, IIIC). • Sistemul ILS de categoria I asigur ă efectuarea procedurii de apropiere cu o înălţime de decizie nu mai mic ă decât 200 ft şi o vizibilitate minim ă de 800 m sau RVR minim de 550m. •

Sistemul ILS de categoria II asigur ă efectuarea procedurii de apropiere cu o înălţime de decizie nu mai mic ă decât 100 ft şi RVR minim de 350 m.

•

Sistemul ILS de categoria IIIA asigur ă efectuarea procedurii de apropiere cu o înălţime de decizie sub 100 ft sau f ăr ă înălţime de decizie şi RVR minim de 200 m.

•

Sistemul ILS de categoria IIIB asigur ă efectuarea procedurii de apropiere cu o înălţime de decizie sub 50 ft sau f ăr ă înălţime de decizie şi RVR minim de 50 m.

•

Sistemul ILS de categoria IIIC asigur ă efectuarea procedurii de apropiere f ăr ă înălţime de decizie şi f ăr ă limitări ale valorilor RVR.

5.1.6.2.

Componenţă

Sistemul ILS se împarte din punct de vedere func ţional în trei p ăr ţi: • Informaţ ia de ghidare: radiofar de direcţie, radiofar de pant ă;

Editia 1.0.

•

Informaţ ia de distanţă: radiomarkerele exterior, intermediar şi interior (OM, MM, IM); condi ţia minimă necesar ă este disponibilitatea radiomarkerului exterior - OM;

•

Informaţ ia vizual ă: sistemul luminos de apropiere – ALS (approach light system), luminile zonei de contact – TDZL (touchdown zone lighting), luminile de ax de pist ă – RCL (runway centerline lighting), luminile de margine de pist ă – REL (runway edge lights). Sistemul luminos de apropiere face parte integrant ă din sistemul ILS, existenţa suplimentar ă a unei combina ţii între TDZL, RCL şi REL conduce la reducerea valorii vizibilit ăţii în lungul pistei – RVR din cadrul minimei de operare.

- 102 -

25/04/2000


5.1.6.3.

Volumul de acoperire operaţional

Radiofarul de direc ţi e (LLZ – Localizer) este amplasat in partea opus ă

direcţiei de aterizare , dincolo de pragul pistei , în prelungirea axei la o distan ţă ce variază între 200 şi 500 m şi asigur ă o acoperire cu semnale corespunzătoare navigaţiei în următorul volum de spaţiu: • - între o altitudine de 1000 ft peste cota cea mai înalt ă din ariile de apropiere finală şi intermediar ă sau de 2000 ft la verticala pragului pistei, care dîntre cele două altitudini este mai mare şi până la o suprafaţă ce se extinde de la antena radiofarului de direc ţie şi face cu suprafaţa orizontală un unghi de 7 °;

- într-un sector de cerc de 10° de o parte şi alta a direc ţiei de apropiere până la 25 NM de antena radiofarului de direc ţie şi într-un sector de cerc de 35° de o parte şi alta a direc ţiei de apropiere până la o distanţă de 17 NM de antena radiofarului de direc ţie. Unde condiţiile topografice impun sau cerin ţele operaţionale permit, dimensiunea orizontală a volumului de acoperire operaţional poate fi redus ă de la 25 NM la 18 NM pentru sectorul de ± 10° şi de la 17 NM la 10 NM pentru sectorul de ± 35°. Direcţia de apropiere a fascicolului emis de radiofarul de direc ţie, folosită împreună cu celelalte p ăr ţi funcţionale, este denumită direcţia principală (front course) şi are lăţimea de 210 m la pragul pistei. Unele radiofaruri de direc ţie ILS emit fascicol şi în direcţia inversă direcţiei principale, denumit ă direcţie opusă (back course). Folosirea direcţiei opuse pentru apropiere instrumental ă este permisă doar dacă există procedur ă publicată şi autorizată de către centrul de control de apropiere. Radiofarul de pant ă asigur ă semnale pentru operarea satisf ăcătoare a aeronavelor într-un sector de 8° de fiecare parte a liniei centrale a traiectoriei pantei până la o distan ţă de 10 NM. Acest fascicol se extinde pe vertical ă de la unghiul nominal al pantei θ în jos pân ă la 0,45 θ şi în sus până la 1,75 θ. Valoarea recomandată a unghiului nominal al pantei este de 3 °. Acest semnal asigur ă informaţiile de navigaţie pentru coborâre până la altitudinea/în ălţimea de decizie (DA/DH) specificată în minima de operare autorizat ă. Traiectoria de coborâre ILS – GLIDE PATH poate s ă nu fie corespunzătoare navigaţiei sub valoarea DA/DH autorizată şi orice indicaţie a acestei traiectorii sub altitudinea/înălţimea respectivă trebuie să fie complementar ă referinţei vizuale stabilite anterior atingerii respectivei altitudini/în ălţimi. Radiomarkerele VHF au frecvenţa de operare de 75 MHz având frecvenţele de modulaţie astfel: • radiomarkerul interior ( IM-Inner Marker ) 3000 Hz; •

Editia 1.0.

•

radiomarkerul intermediar ( MM-Middle Marker) 1300 Hz;

•

radiomarkerul exterior ( OM – Outer Marker ) 400 Hz.

- 103 -

25/04/2000


Radiomarkerele au acoperirea în distan ţă, măsurată în lungul traiectoriei pantei de coborâre, astfel: • radiomarkerul interior 150 m ± 50 m; •

radiomarkerul intermediar 300 m ± 100 m;

radiomarkerul exterior 600 m ±200 m. Indicaţiile radiomarkerele au următoarele semnificaţii pentru navigaţie: • radiomarkerul interior, când este instalat, indică în condiţii de vizibilitate redus ă iminenţa apropierii pragului pistei; •

•

radiomarkerul intermediar indică în condiţii de vizibilitate redus ă iminenţa apariţiei ghidării vizuale prin sistemul luminos de apropiere;

radiomarkerul exterior asigur ă verificările de înălţime, distanţă şi de funcţionare a echipamentelor la bordul aeronavelor. Survolarea radiomarkerelor este indicată la bord atât vizual cât şi autitiv. •

5.1.7. Utilizarea radarului în navigaţia aeriană Radarul reprezintă un mijloc de naviga ţie care are la bază transmiterea undelor electromagnetice sub formă de impulsuri precum şi recepţionarea acestora după ce au fost reflectate de diferite obiecte, în cazul nostru avionul. Este utilizat pentru localizarea în spa ţiu, adică pentru determinărea unor coordonate (ale avionului ) faţă de statia radar, dîntre care cele mai importante sînt distanţa şi direcţia. Sînt unele radaruri care pot determin ă pe lîngă direcţie şi distanţă şi înălţimea de zbor ( radarul de precizie ). A şa cum am ar ătat şi la începutul acestui capitol, radarul este un mijloc de radionaviga ţie goniotelemetric. Asemănător radarului şi bazat pe acela şi principiu este echipamentul pentru măsurarea distanţei DME şi transponderul, unde impulsurile recep ţionate nu sînt cele reflectate, ci cele generate de dispozitive speciale. Coordonatele avionului, pe care le determin ă radarul sînt : • Azimutul (α)-unghiul în plan orizontal m ăsurat între NM şi proiecţia distanţei înclinate între sta ţia radar şi avion.(se m ăsoar ă în sensul acelor de ceasornic) •

Unghiul de înălţare –unghiul măsurat în plan vertical între linia care reprezintă distanţa înclinată radar-avion şi proiecţia ei pe planul orizontal (ε).Ea foloseşte pentru determinărea înălţimii avionului.

• Distanţa înclinată (Di) –distanţa măsurată direct din punctul de amplaşare al radarului spre avion.

Principiul de funcţionare al radarului-impulsurile de energie electromagnetică se propagă pe direcţia dată de antenă, cu o vitez ă de aprox. 300.000 km/s ceea ce revine la 300m într-o microsecund ă ( µs ).Impulsurile sînt radiate unul după altul, la anumite intervale de timp. Întilnind în calea sa o ţintă, o parte din energia electromagnetică este absorbită, iar o parte este reflectat ă în toate direcţiile, deci şi înspre staţia radar. Cunoscînd durata de timp necesar ă Editia 1.0.

- 104 -

25/04/2000


unui impuls de a parcurge spa ţiul staţia radar-ţintă şi înapoi spre staţia radar, se poate determină distanţa cu ajutorul formulei: v × t S = 2 unde :

S = distanta radar tinta in metri; v = viteza depropagar e a semnalului in m/ µ s; t = timpul de propagare al semnalului de la tinta la radar si inapoi

Diagrama de directivitate a antenei este impusă de scopul pentru care este destinat radarul, caracterizîndu-se printr-un coeficient de directivitate foarte ridicat atît în plan orizontal cît şi în plan vertical.Diagramele antenelor în plan orizontal au aceeaşi origine a m ăsur ătorilor de obicei direcţia NM, iar diagramele de directivitate în plan vertical se construiesc prin notarea unghiurilor de la orizontală în sus sau în jos.Aproape toate antenele directive au diagramele de directivitate compuse din cîteva petale sau lobi, din care una este principal ă, iar celelalte sînt secundare.Cu cît petalele laterale (secundare ) sînt mai mici şi lobul principal este mai îngust cu atît directivitatea antenei este mai mare .Lobul proincipal reprezintă de fapt fascicolul de energie electromagnetic ă foloşită în lucrul radarului. 315

0

45

270

225

135 180 In plan orizontal

10000 8000 6000 4000 2000

100km 50km In plan vertical

1,5 Unghi de inaltare

Se desebesc două categorii principale de diagrame de directivitate : • Ingustă sau ac -caracterizată printr.un fascicol îngust şi lung – întîlnită la radarul de precizie ; Editia 1.0.

- 105 -

25/04/2000


Cosecant pătrată-caracterizată printr-un fascicol sub formă de evantai-întîlnită la radarul de bord. PPI-Plan Position Indicator –poşibilitatea radarurilor de a utiliza indicatoare de observare circular ă, adică, azimutul se determin ă după marcajul de pe marginea ecranului cât şi cu ajutorul semnalelor radiale ce apar pe ecran din 100-150, iar distanţa cu ajutorul unor cercuri echidistante, de obicei de la centrul ecranului.Unele radare au poşibilitatea de a muta acest centru spre periferia ecranului şi anume cînd este necesar ă supravegherea sau dirjarea intrun anumit sector. Acest radar se mai nume şte şi radar panoramic. Video.Map-harta sectorului de dirijare care poate fi suprapus ă peste imaginea radar sintetică. MTI-Moving Target Indicator –dispozitiv special de selecţie pentru eliminarea ţintelor fixe de pe ecran. •

5.1.7.1.

Clasificarea staţiilor Radar Panoramic e

STATII RADAR TERESTRE

De BORD

PRIMARE ( folosesc pentru reprezentarea coordonatelor tintei pe ecran nu m ai energia i m p u l s u l u i r e f l e c ta t d e l a tinta)

Doppler

Radioalti metru

RSR R o u t e S u r v e i ll a n c e Radar SECUNDARE (pentru afisarea tintei pe ecran folosesc un al doilea imp uls emis de un dispozitiv special de la bordul avionu lui n u m i t tr a n s p o n d e r )

SRE ( S u r v e i l la n c e R a d a r Equipment

SSR Secondary Surveillance Radar

T AR Terminal Area Radar GCA G r o u n d C o n t r o l le d A p p r o a c h S y s te m

A P R O P I E R E d e P R E C I Z IE (determina p e linga distanta si directie si inaltimea )

Editia 1.0.

PAR P r e c is s io n A p p r o a c h Radar

- 106 -

ASR A i r p o r t S u r v e i l la n c e Radar

GMR Ground Manoevering Radar

25/04/2000


5.1.7.2.

Functiile radarului

•

Supravegherea generală a traficului aerian în scopul de a furniza controlotilor de trafic informa ţii mai multe şi mai complete privind poziţia avioanelor într-o zon ă determinătă;

•

Vectorizarea avioanelor după decolare în scopul aşigur ării esalonării regulamentare precum şi de a da informa ţii de naviga ţii spre anumite puncte obligate de ie şire din zonă;

•

Vectorizarea avioanelor care sosesc într-o zonă, pentru aşigurarea eşalonării necesare precum şi a furniza elemente de naviga ţie avioanelor pentru efectuarea procedurii de apropiere la aterizare;

•

Să informeze pilotii asupra traficului din zon ă;

•

Descoperirea zonelor orajoase şi evitarea acestora prin dirijarea avioanelor ,ori de cîte ori este po şibil;

•

Asigurarea asistenţei avioanelor aflate în pericol;

•

Urmărirea corectitudinii efectu ării procedurilor de catre piloti, şi informarea acestora de catre controlori despre abaterea efectuat ă;

• Asigur ă dirijarea de precizie (PAR); • Supraveghează şi dirijează avioanele în rulajul lor pe pist ă şi căile de rulare atunci cînd condiţiile meteo impun aceasta;

5.2. Navigaţia de suprafaţa Navigaţia de suprafaţa, (Area Navigation-RNAV-) reprezintă o metodă de navigaţie care permite unei aeronave s ă opereze în interiorul unei zone acoperit ă de un sistem de referinţa VOR/DME şi DME/DME. Echipamentul RNAV de la bordul avionului determin ă automat poziţia aeronavei (distantă, relevment faţă de mijlocul de radionaviga ţie, generarea de semnale de comandă pilotului automat şi corectarea pentru revenirea la capul corect cînd aeronava este abătută lateral etc. ) prin procesarea datelor de la unul sau mai mulţi senzori şi conduce aeronava intr-un mod cît mai adecvat în concordanţa cu instructiunile date de controlori. Necesitatea acestei metode de naviga ţie a apărut din cauza creşterii vertiginoase a traficului aerian şi a diver şificării vitezelor şi profilelor de zbor ale aeronavelor, care pot duce la un moment dat la saturarea c ăilor aeriene sau a rutelor prestabilite din zonele terminale de control. Metoda naviga ţiei de suprafaţa are drept scop descongestionarea căilor aeriene prin alegerea altor traiecte, altele decît cele obi şnuite directe spre sau de la un reper sau mijloc de radionavigaţie, avînd de-a lungul acestor traiecte alese informa ţii permanente de navigaţie sub forma coordonatelor polare. În traficul aerian s-a materializat prin apariţia rutelor RNAV care sînt clasificate astfel: Editia 1.0.

- 107 -

25/04/2000


•

RNAV fixe-căi aeriene permanante utilizate numai de a/c dotate cu echipament RNAV;

•

RNAV temporare-utilizate numai pe perioade limitate (ore, zile, sezoane ),

•

RNAV aleatoare-rute nepublicate ,care pot fi stabilite în cuprinsul unor zone publicate ca Random RNAV AREAS;

Lăţimea rutelor RNAV este definit ă funcţie de precizia sistemului şi echipamentului RNAV de la bordul a/c precum şi a celui de la sol astfel: • Categoria de bază (B-RNAV-Basic RNAV )-lăţimea rutelor este de 18,5 km (10NM),unde a/c i se permite o abatere de ± 5 NM pentru cel putin 95% din timpul de zbor, lucru posibil numai cu o infrastructura adecvată la sol prin echiparea cu următoarele echipamente:DME/DME; VOR/DME; LORAN C; GPS. În spa ţiul aerian al statelor membre Eurocontrol principalele sisteme de radionavigaţie de la sol vor fi VOR/DME, DME/DME, şi GPS (acesta nu mai devreme de anul 2005). •

Categoria de precizie (P-RNAV)-lăţimea rutelor este de 3,7km (2NM).Pentru utilizarea rutelor RNAV de precizie echipamentele de la sol trebuie să aşigure obligatoriu urmatoarele capabilităţi: •Dubla acoperire radar MSSR; • Prelucrarea şi evidenţa computerizată a planurilor de zbor corelată cu echipamentele radar şi posibilitatea amend ării în timp real a acestora de către operatorul radar; • Funcţii de prevedere în sistem a conflictelor de trafic potenţiale şi a celor pe termen scurt, cu afi şare pe ecranul

radar; • Afişarea automată a track-urilor directe între punctele de intrare şi ieşire din zonele pentru rute RNAV aleatoare;

Bază de date computerizată pentru zborul pe rute RNAV de precizie şi pentru zonele de rute RNAV aleatoare. Basic RNAV poate fi comparat cu conceptul de RPN5 ( Required Navigation Performance ) care nu este altceva decît cresterea performan ţelor navigaţiei aeriene necesare oper ării aeronavelor într-un spaţiu bine definit, şi care a îmbunătăţit echipamentul atît de la sol cît şi de la bordul a/c necesar navigaţiei B-RNAV. Introducerea oper ărilor pe rute B-RNAV,în spaţiul aerian al statelor membre. Eurocontrol asigur ă o serie de avantaje, atît pentru sistemele de radionavigaţie de la sol cît mai ales pentru siguran ţa circulaţiei aeriene. Aceste avantaje sînt : • Creşterea administr ării fluxurilor de trafic aerian prin repozi ţionarea intersecţiilor căilor aeriene ; •

Editia 1.0.

- 108 -

25/04/2000


•

O folosire mai eficientă a spaţiului aerian disponibil, cu alte cuvinte o mai mare flexibilitate a structurii rutelor aeriene prin aplicarea conceptului de FUA (Flexible Use of Airspace ) permiţ înd stabilirea de : •Mai multe căi aeriene condiţionate (bisens sau paralele) care să permită o crestere a fluxului de trafic; •Eventuale căi aeriene de rezervă; •Holdings patterns optime; • SIDs şi STARs optime;

•

Reducerea timpului de zbor reflectată prin micşorarea distanţelor şi deci implicit un consum redus de gaz;

•

Reducerea numărului de mijloace de naviga ţie de la sol.

Tendintele viitorului sînt ar ătate în figura urm ătoare. GNSS=Global Navigation Satellite System LADGNSS=Local Area Differential GNSS WGS=Word Geodetic System INS=Inertial Navigation System

Editia 1.0.

- 109 -

25/04/2000



Editia 1.0.

- 110 -

25/04/2000


CAPITOLUL 6.

NOŢIUNI DE CINEMATICA TRAFICULUI AERIAN 6.1. Introducere Cinematica este partea mecanicii care studiaz ă mişcarea corpurilor , f ăr ă a lua în considerarie interacţiunile dîntre ele, în raport cu timpul şi spaţiul. Elementele mişcării: • traiectoria - este locul geometric al punctelor prin care trece mobilul în cazul nostru a/c; •

spaţiul - reprezintă lungimea drumului parcurs de a/c;

timpul - reprezintă durata mişcării; Pentru rezolvarea problemelor de cinematic ă este necesar ă stabilirea unor referinţe pentru spaţiu şi timp. • viteza - reprezintă distanţa parcursă de a/c în unitatea de timp; •

•

viteza relativ ă - reprezintă viteza cu care se apropie/îndepartez ă a/c una de cealalta, fie zburînd în acela şi sens, fie în sensuri contrare.

Determinărea vitezei relative în plan orizontal: a) zbor în sens contrar : Vr = V1 + V2 V1

V2

b) în acelaşi sens:

Vr = V2 - V1 V2 V1

Editia 1.0.

- 111 -

25/04/2000


În cazul în care V1>V2 a/c 1 va ajunge din urma a/c 2 , iar dac ă V 1 < V2 distanţa dîntre a/c se va m ări. Determinărea vitezei relative pentru mi şcarea în plan vertical: a) cînd a/c converg către acelaşi nivel :

Vvr = Vv1 + Vv2 b) cînd a/c executa aceia şi manevr ă (ambele urcă sau ambele coboar ă):

Vvr = Vv1 - Vv2 (VV1 > VV2 ) VVr = VV2 – VV1 (Vv2 > VV1 )

Editia 1.0.

- 112 -

25/04/2000


6.2. Metode de rezolvare a problemelor de cinematică 6.2.1.

Aeronave zburînd în acelaşi sens

În această situaţie cel mai întilnit caz este acela în care a/c din spate are viteza mai mare decit cea din fa ţa şi se cer determinărea momentului şi a punctului cînd a/c se dep ăşesc, sau cînd între ele se realizeaz ă eşalonarea. Consider ăm că V1 < V2, iar la momentul ini ţial (ora H), a/c 1 se află la distanţa D0 de origine (care poate fi un mijloc de radionaviga ţie; în multe situa ţii se consider ă cunoscut momentul la care a/c 1 survolează mijlocul de radionavigaţie H - t', şi în acest caz, D 0 este: D0 = V1 x t'). La momentul t1 aeronavele se vor depăşi deci: DO + V 1 × t 1 = V 2 × t 2 t 1 × (V 2 − V 1 ) = DO D O D = O t 1 = V 2 − V 1 V r Deci : D t 1 = o V r Ora depăşirii: Hdep = H + t 1 Considerînd că pentru a se realiza e şalonarea este necesar că între a/c să se realizeze o distan ţa D eşalonare (în cazul în care e şalonarea este dată în minute Deşalonare este D esalonare = V 1 × t esalonare - se va lua în calcul viteza a/c din spate) se obţine relaţia: V 1 × t 2 + D esalonare = V 2 × t 2 t 2 × (V 2 − V 2 ) = D esalonare D D t 2 = esalonare = esalonare V 2 − V 1 V r

Editia 1.0.

- 113 -

25/04/2000


Deci : t 2 =

D esalonare V r

Ora la care se realizează eşalonarea: H eşalonare = H dep + t2 = H + t 1 + t2

6.2.2. Aeronave zburînd în sens contrar În această situaţie se cer determin ărea momentului şi a punctului în care a/c se depăşesc, precum şi a momentului şi punctului cînd se realizeaz ă eşalonarea (de exemplu pentru a se putea aproba traversarea nivelui ocupat).

Determinăm momentul dep ăşirii: D = V1 x t1 + V2 x t1 = t1 x ( V1 + V2 ) = t1 x Vr t1 = D / V r Ora la care a/c se depăşesc: H dep = H + t 1 Momentul în care se realizează eşalonarea: D eşalonare = V1 x t2 + V2 x t2 = t2 x ( V1 + V2 ) t2 = D eşalonare / Vr Ora la care se realizează eşalonarea: H eşalonare = H dep + t2 = H + t 1 + t2

Editia 1.0.

- 114 -

25/04/2000


6.2.3. Urcare/coborire În aceast ă situaţie se poate cere fie momentul cînd a/c ating acela şi nivel, fie să se determine ce distan ţă pe verticală este între a/c cînd acestea se depăşesc. În prima situaţie vom considera două exemple: a) cînd a/c au aceiaşi evoluţie (urcare/coborire)

Considerînd că a/c 1 coboar ă cu Vv1, iar a/c 2 cu V v2 şi cunoscîndu-se diferenţa de înaltime H se deduc urm ătoarele relaţii: H1 = Vv1 x t1 H2 = Vv2 x t1 dar: H1 = H2 + H Deci: Vv1 x t1 = Vv2 x t 1 + H Obţinem: t1 = H / ( Vv 1 - Vv2 ) = H / Vvr Distanţele D1, D2 vor fi: D1 = V1 x t1

D2 = V2 x t1

b) o a/c urcă iar cealaltă coboar ă: Se cunosc vitezele a/c, precum şi nivelele ocupate la momentul ini ţial şi se cere momentul la care ating FL comun, precum şi care este acesta.

Editia 1.0.

- 115 -

25/04/2000


Se pot scrie următoarele relaţii: H1 = Vv1 x t H2 = Vv2 x t H = H1 + H2 H = Vv1 x t + V v2 x t = t x ( V v1 + Vv2 ) = t x V vr t = H / V vr Distanţa dîntre a/c cînd acestea au acela şi nivel este: D = Di - ( D 1 + D2 ) = Di - ( V 1 + V2 ) x t Vom considera acum un exemplu în care se cere determin ărea diferenţei de înălţime între a/c cînd acestea se dep ăşesc :

Editia 1.0.

- 116 -

25/04/2000


După cum am ar ătat anterior momentul dep ăşirii este: t = Di / Vr = Di / ( V1 + V2 ) Diferenţa de înălţime în momentul dep ăşirii va fi: H dep = H - ( H 1 + H2 ) = H - ( V v1 x t + Vv2 x t ) = H - t x ( V v1 + Vv2 ) deci : Hdep = H - Vvr x t = H - ( Vv1 + Vv2 ) x Di / ( V 1 + V2 ) Exemple: 1. A/c 1 zbora la FL 310 cu V1 = 900 km/h, şi raportează verticala "A" la ora 0900; la aceia şi or ă a/c2, care zboara la FL 290 cu V2 = 600 km/h estimeaz ă "A" la ora 0920. Se cere ora şi locul dep ăşirii, precum şi distanţa între a/c la 10 minute dup ă depăşire. Transformăm vitezele din km/h în km/min: V1 = 900 / 60 = 15 km/min

V2 = 600 / 60 = 10 km/min

Distanţa iniţială între a/c : D = V2 x 20 min = 10 x 20 = 200 km

Editia 1.0.

- 117 -

25/04/2000


t dep = D / Vr = D / ( V 1 + V2 ) = 200 / ( 15 + 10 ) = 8 min Ora depăşirii : H dep = 0900 + 0008 = 0908 Distanţa la care se afla a/c fa ţă de poziţiile iniţiale: D1 = V1 x t dep = 15 x 8 = 120 km D2 = V2 x t dep = 10 x 8 = 80 km ţă Fa de locul depăşirii a/c vor parcurge în 10 min: D'1 = V1 x 10 = 150 km D'2 = V2 x 10 = 100 km Deci distan ţa între a/c dup ă 10 minute va fi: D'1 + D'2 = 150 + 100 = 250 km

2. A/c 2 survoleaza NDB "A" la ora 12:56, la FL 290, cu viteza V2 = 600 km/h, iar a/c 1 survoleaza NDB "A" la ora 13:00, la FL 3 10, cu viteza V 1 = 900 km/h. Se cer locul şi ora dep ăşirii şi ora la care se realizează o eşalonare de 3 min. între a/c.

Editia 1.0.

- 118 -

25/04/2000


Transformăm vitezele în km/min: V1 = 900 / 60 = 15 km/min V2 = 600 / 60 = 10 km/min Calculăm distanţa initiala So: So = V2 x to = 10 x 4 = 40 km Calculăm viteza relativ ă: Vr = V 1 - V2 = 5 km/min Calculăm intervalul de timp în care se face dep ăşirea: Tdep = So / Vr = 40 / 5 = 8 min Ora la care se face dep ăşirea: Hdep = 13:00 + 0008 = 13:08 Calculăm distanţele faţă de poziţia iniţială, la care se afl ă a/c în momentul dep ăşirii: S1 = V1 x Tdep = 15 x 8 = 120 km S2 = V2 x Tdep = 10 x 8 = 80 km Pentru a se realiza o e şalonare de 3 min. între a/c, între ele trebuie s ă fie o distan ţa egală cu viteza a/c din spate înmulţită cu 3 min. Ses = 10 x 3 = 30 km Intervalul de timp în care se realizeaz ă eşalonarea este: Tes = Ses / Vr = 30 / 5 = 6 min Ora la care se realizeaza e şalonarea : Hes = 13:08 + 0006 = 13:14 Distanţele parcurse din momentul dep ăşirii sînt:

Ses1 = V1 x Tes = 15 x 6 = 90 km Ses2 = V2 x Tes = 10 x 6 = 60 km

3. A/c 1 raportează FL 120 şi 50 km faţă de NDB "A", la ora 2 1:00 şi i se aprob ă coborîrea pentru aterizare (se dau Vv 1 = 10 m/s şi V1 = 420 km/h). În acela şi moment a/c 2 raportez ă verticala NDB "A" şi FL 30 în urcare (se dau V v2=5 m/s şi V2 = 300 km / h ). Se cer nivelul comun, ora atingerii acestuia şi distanţa între a/c în acel moment.

Editia 1.0.

- 119 -

25/04/2000


Transformăm vitezele în ft/min, respectiv km/min: Vv1 = 10 x 200 = 2000 ft/min V 1 = 420 / 60 = 7 km/min Vv2 = 5 x 200 = 1000 ft/min V2 = 300 / 60 = 5 km/min Calculăm viteza relativ ă: Vvr = Vv1 + Vv2 = 2000 + 1000 = 3000 ft/min Timpul de ajungere la FL comun: T = ( FL 120 - FL 30 ) / Vvr = ( 12000 - 3000) / 3000 = 9000 / 3000 = 3min Ora atingerii FL comun: H = 21:00 + 0003 = 2 1:03 Calculăm FL comun: FL comun = ( FL 120 - Vv1 x T ) = ( 12000 - 6000 ) = FL 60 Distanţele parcurse de a/c pîna la atigerea FL comun: D1 = V1 x T = 7 x 3 = 2 1 km D2 = V2 x T = 5 x 3 = 15 km Distanţa între a/c la FL comun:

D = Do - D1 + D2 = 50 - 21 + 15 = 44 km

Editia 1.0.

- 120 -

25/04/2000


CAPITOLUL 7.

NOŢIUNI DE ALTIMETRIE 7.1. Definiţii: •

STD - presiunea atmosferică standard la nivelul marii ( STD = 1013.2 hPa = 760 mmHg);

•

QFE - presiunea atmosferică măsurată la pragul pistei ;

•

QNH - presiunea atmosferică (redusă) la nivelul mediu al marii ;

•

Treapta baric ă- reprezintă distanţa pe verticală ce trebuie parcursă pentru ca presiunea să varieze cu o unitate (de ex.: 8.3 m 1hPa,11m/1mmHg);

•

Cota aerodromului - reprezintă distanţa pe verticală între pragul pistei şi nivelul mediu al m ării ( Cota = (QNH - QFE)x treapta barică); - reprezintă distanţa pe verticală măsurată faţă de nivelul mediu al marii (QNH);

• Altitudinea •

Înăl ţ imea - reprezintă distanţa pe verticală măsurată faţă de suprafaţa izobarică determinătă de QFE;

•

Nivel/Înăl ţ imea absolut ă - reprezintă distanţa pe verticală măsurată faţă de STD

r o b z e d l e v i N

QFE

e m i þ l ã n Î

ã t o C

e n i d u t i t l A

Pistã Nivelul mãrii

QNH

STD

Editia 1.0.

- 121 -

25/04/2000


7.2. Care sînt elementele de navigaţie în urcare şi coborîre ? Elementele navigaţiei în urcare şi coborîre sînt : • Distanţa oblică (Si ) ; • Distanţa orizontală (So); •

Panta (θ );

•

Viteza de zbor adevarata in urcare;

•

Viteza la sol in urcare ;

•

Viteza verticala ( rata ) .

Distanţă oblica sau inclinata (Si ) reprezintă linia de-a lungul careia se

deplaseaza o aeronava in urcare sau coborire.Deoarece viteza proprie adevarata comparativ cu viteza verticala este cu mult mai mare, unghiul de pantava fi de regula mic si pentru unele calcule de navigatie se poate considera Si=So. Viteza verticala (rate ) reprezintă distanţă verticala in urcare sau coborire parcursa in unitatea de timp. Panta ( θ θ ) reprezintă unghiul format între linia traiectului real si planul orizontal paralel la suprafaţă solului, in punctul de origine al pantei. S + S p 2 H 1 = p 1 × V vert V s

Editia 1.0.

- 122 -

25/04/2000


Relatiile existente între elementele navigatiei in urcare si coborire sint: • -Inaltimea de urcat ( coborit ) : H = t × Vvert H = Si × sin θ H = So × tg θ Si ( So ) = Vs × t stiindu-se ca : • -Timpul de urcare ( coborire ) : H t = Vvert • -Viteza verticala de urcare sau coborire : H Vvert = t • -Panta de coborire (θ ) : H tg θ = So

7.3. Stratul de tranziţie Pentru zborurile executate în zona de control de aerodrom pozi ţia a/c în plan vertical va fi exprimat ă prin altitudine (QNH) sau în ălţime (QFE) dacă a/c se găseşte la altitudinea de tranzi ţie sau sub aceasta şi prin nivele de zbor (STD) dacă a/c se g ăseste la nivelul de tranzi ţie sau deasupra acestuia. În timpul traversării stratului de tranziţie poziţia în plan vertical a a/c se va exprima în nivele dacă a/c urca şi prin altitudine dac ă coboar ă

. Editia 1.0.

- 123 -

25/04/2000


În România altitudinea de tranziţie a unui aerodrom este stabilit ă în funcţie de presiunea medie anual ă a aerodromului şi este publicată în AIP. Nivelul de tranziţie se determină de catre organul APP sau APP/TWR şi se actualizează la o sc ădere a presiunii cu peste 10 hPa, faţă de presiunea medie anuală de la aerodrom, urmărindu-se să se menţină o grosime minim ă a stratului de tranziţie de 200 m.

7.4.

Calajul altimetric

Operaţiunea de calaj altimetric este necesar ă pentru a înregistra pe altimetru aceiaşi referinţă pentru măsurarea distanţei verticale în diverse situaţii de zbor: pe căile aeriene, în regiunea terminal ă de control sau în zona de aerodrom. Calajul pe STD - Se folose şte în mod obligatoriu la zborul pe c ăile aeriene Operaţiunea de calare a altimetrului se începe la altitudinea de tranzi ţie în situatia în care a/c a decolat şi se afla în urcare pentru intrarea pe calea aerian ă şi trebuie finalizat ă înaite de dep ăşirea nivelului de tranzi ţie. Calajul pe QNH - Se efectueaz ă în două situaţii: cind a/c se g ăseste pe aerodrom şi se pregăteşte de decolare, sau cînd a/c se afl ă în zbor şi se pregăteşte pentru aterizare. În ultimul caz opera ţiunea începe după depăşirea nivelului de tranziţie şi trebuie incheiată înainte de atingerea altitudinii de tranziţie. Acest calaj se utilizeaz ă în majoritatea procedurilor de apropiere, la decolare şi aterizare, deoarece se poate aprecia direct în ălţimea minimă de trecere a obstacolelor (MOC) din zon ă, comparînd cotele de pe hart ă cu indicaţiile altimetrului. La aterizare/decolare altimetrul va indica cota aerodromului. Calajul pe QFE - Se efectueză în aceleaşi conditii ca şi calajul pe QNH. Se foloseşte în general de avioanele care dup ă decolare se înapoiază pe acelaşi aerodrom (zboruri scoală, de antrenament, etc.). La decolare/aterizare altimetrul va indica zero, iar în timpul zborului va indica în ălţimea faţă de pragul pistei. Pentru a determină înălţimea minimă de trecere peste obstacole, din cota obstacolelor de pe hartă se va scadea cota pragului pistei. Exemplu :Considerînd că o a/c urmează să aterizeze pe un aerodrom unde FL tranziţie este FL 40 iar altitudinea de tranziţie este de 3200 ft, iar controlorul transmite echipajului ca QFE=920 hPa şi QNH=990 hPa se cer: - să se determine dac ă FL tranzi ţie este corect sau trebuie schimbat; - să se determine pozi ţia a/c fa ţă de sol cind aceasta se afla la altitudinea de tranzi ţie; - grosimea stratului de tranzi ţie; Se dă treapta baric ă 10 m/hPa. Rezolvare : Calculăm treapta baric ă în ft: tr. baric ă în metri x 3.28: tr. barică ft = 10x3.28 = 32.8 ft/hPa Calculăm diferenţa de presiune între STD şi QNH: STD - QNH = 1013.2 - 990 = 23.2 hPa Calculăm diferenţa de înălţime între STD şi QNH: (STD - QNH ) x tr. baric ă ft = 23.2 x 32.8 = 760.9 ft Calculăm înălţimea absolut ă (nivelul) corespuz ător altitudinii de tranzi ţie: 760.9 + 3200 = 3960.9 ft Calculăm grosimea stratului de tranzi ţie:

Editia 1.0.

- 124 -

25/04/2000


FL40 - 3960.9 = 4000 - 3960.9 = 39. 1 ft = 11.9 m

Constatăm că grosimea stratului de tranzi ţie este sub limita admis ă (min. 200 m), deci trebuie ridicat nivelul de tranzi ţie. Noul nivel de tranzi ţie va fi primul nivel accesibil peste cel ini ţial, deci FL tranzi ţie va fi FL50. Calculăm grosimea stratului de tranzi ţie pentru FL50: FL50 - 3960.9 = 5000 - 3960.9 = 1038.1 ft = 3 16.5 m > 200 m Calculăm cota aerodromului: ( QNH - QFE )x tr. baric ă = ( 990 - 920 )x32.8 = 2296 ft ă Calcul m înălţimea a/c la altitudinea de tranzi ţie: înălţime = altitudine - cota = 3200 - 2296 = 904 ft

Editia 1.0.

- 125 -

25/04/2000



Editia 1.0.

- 126 -

25/04/2000


CAPITOLUL 8.

NAVIGAŢIA BAZATĂ PE SISTEME DE SATELIŢI 8.1. Introducere Utilizînd mijloacele clasice de radionaviga ţie (NDB, VOR, TACAN), se poate determină poziţia unui obiect prin determin ărea unor linii de poziţie faţă de staţiile de sol, ale c ăror localizare este cunoscută precis. O alt ă modalitate pentru determinărea poziţiei este aceea de a determin ă distanţele pînă la anumite repere, ale căror coordonate sînt cunoscute, şi pe baza acestora s ă se calculeze coordonatele punctului curent. Această metodă este utilizată în navigaţ ia de suprafaţă (area navigation), utilizîndu-se staţiile DME. Odată cu lansarea în 1957 a primului satelit artificial al P ămîntului s-a luat în consideraţie posibilitatea utiliz ării sateliţilor pentru navigaţie. Astfel, cunoscîndu-se parametrii orbitei (efemeridele) acestora şi m ăsurîndu-se distanţa între utilizator şi satelit se poate calcula pozi ţia acestuia. Primul sistem operaţional de navigaţie prin satelit a fost sistemul american TRANSIT. Acesta a început s ă funcţioneze în 1959, fiind destinat ini ţial navigaţiei submarinelor militare. Începînd cu 1967 sistemul a fost deschis accesului public, la ora actuală existînd în jur de 70 000 de utilizatori civili. Sistemul TRANSIT permite determinărea poziţiei prin măsurarea variaţei frecvenţei unui semnal radio emis de satelit, datorate efectului Doppler. Astfel, cunoscîndu-se în ălţimea la care se află utilizatorul şi efemeridele satelitului se poate determin ă poziţia, cu o acurateţe de cîteva sute de metri. Sistemul are cîteva mari dezavantaje, care au dus la o utilizare foarte limitat ă în avia ţie: în primul rînd este bidimensional, în al doilea rînd pentru determin ărea poziţiei trebuie luată în calcul viteza utilizatorului şi de asemenea durata de vizibilitate a sateli ţilor este foarte redusă. Sistemul TRANSIT î şi va înceta func ţionarea cînd sistemul GPS va fi complet operaţional (la sfîr şitul anilor ‘90). Un sistem asemănător este sistemul TSIKADA, lansat de c ătre Uniunea Sovietică începînd cu anul 1965. Sistemul este utilizat numai de for ţele armate ruse şi nu are aplicaţii civile. Un alt sistem operaţional la ora actual ă este sistemul franco-american ARGOS. Acesta utilizeză sateliţi aflaţi pe orbite polare, care m ăsoar ă variaţia Doppler a frecvenţei semnalelor radio emise de către utilizatorii autoriza ţi; aceste date sînt transmise c ătre staţiile de telemetrie de la sol, unde sînt

Editia 1.0.

- 127 -

25/04/2000


procesate şi de unde poziţiile sînt transmise utilizatorilor respectivi. ARGOS calculează poziţia bazîndu-se pe datele recep ţionate de la mai multe transmisii ale aceluiaşi utilizator, recep ţionate la o singur ă trecere. Precizia sistemului este afectată sever de altitudinea la care se afl ă şi viteza cu care se mi şcă utilizatorul; acurateţea determinării poziţiei variază între kilometri şi cîteva sute de metri pentru ţinte fixe. La sfîr şitul anilor ‘60 armata american ă a început o serie de cercet ări pentru realizarea unui sistem de naviga ţie prin satelit, care s ă poată fi utilizat de către aviaţie, să permită determinărea poziţiei în trei dimensiuni şi sî reziste la bruiaj. Aceste cercetări s-au materializat în programul experimental “62 1-B“, bazat pe determinărea distanţei între utilizator şi sateli. Pe baza programelor existente (TRANSIT, 621-B, TIMATION) guvernul american a abrobat în decembrie 1973 lansarea proiectului GPS (Global Positioning System), ca o colaborare civilo-militar ă. Lansarile sateli ţilor care compun acest sistem au începu în 1974, sistemul fiind opera ţional la ora actual ă, iar în viitor acesta va constitui mijlocul de baz ă pentru naviga ţia aeriană. În 1982 au început lans ările în Uniunea Sovietic ă a sateliţilor care compun sistemul GLONASS. Acesta este foarte asem ănător sistemului GPS şi a fost iniţial dedicat numai aplica ţiilor militare. El a devenit opera ţional începînd cu 1986, iar din 1995 a fost deschis aplica ţiilor civile.

8.2. .2. Pri Princip ncipiu iull de de fun funccţionare Într-un sistem bidimensional (în plan) putem determin ă poziţia unui punct dacă cunoaştem distanţa între acesta şi alte dou ă puncte ale c ăror coordonate ne sînt cunoscute (P 1, P2).

Deci cunoaştem distanţele R1 şi R2, precum şi coordonatele punctelor P1, P2 (x1, x2, y1, y2). Dorim să determinăm coordonatele aeronavei (x,y) Aceasta se realizează prin rezolvarea sistemului de ecuaţii următor: (x1- x)2 + (y1- y)2 = R1 (x2- x)2 + (y2- y)2 = R2 În acelaşi mod se poate rezolva şi problema tridimensională, adăugînduse încă o ecuaţie (pentru axa “z“).

Editia 1.0.

- 128 -

25/04/2000


În cazul navigaţiei prin satelit modul de lucru este urm ătorul: se determin ă distanţa între utilizator şi sateliţi şi cunoscînd coordonatele sateliţilor în momentul determinării distanţelor, se calculează coordonatele utilizatorului. Pentru ca sistemul să fie funcţional este necesar ă utilizarea unui sistem unic de coordonate, bine definit; în cazul sistemului GPS se utilizeaz ă WGS 84 (World ( World Geodetic System 84), 84), pentru exprimarea coordonatelor orbitelor sateli ţilor cît şi pentru exprimarea poziţiilor de la sol.

8.2.1 8.2.1. De Dete term rmin inăărea distanţ distanţei satelit-utilizator (pseudorange) Modul de determin ăre a distanţei între satelit şi utilizator se bazez ă pe faptul că undele radio se deplasează cu viteză constantă şi egală cu viteza luminii. Astfel determinînd timpul în care un semnal radio str ăbate distanţa între satelit şi utilizator, putem calcula distan ţa dîntre acestia. Există două metode de determin ăre a acestei distanţe: • metoda directă

În acest caz, se utilizează două ceasuri sincronizate, unul aflat pe satelit, altul la utilizator. Se cunoa şte momentul cînd semnalul este emis de c ătre satelit şi se determină momentul cînd este recep ţionat, obţinîndu-se intervalul ∆t. Distanţa se determin ă multiplicînd viteza luminii - c - cu ∆t. Aceasta este metoda utilizată de sistemul GPS.

R = c x



t -

Dezavantajul acestei metode este c ă este necesar ă o sincronizare perfectă între cele dou ă cronometre. La bordul fiec ărui satelit se afl ă un ceas atomic, cu cesiu, foarte precis; în scimb echipamentele de sol au cronometre electronice mai pu ţin precise. Datorit ă acestui fapt, practic pozi ţia nu se poate Editia 1.0.

- 129 -

25/04/2000


determină cu num ărul minim de sateli ţi, determinăt de ecuaţii (2 pentru poziţia în plan, 3 pentru pozi ţia în spaţiu), fiind necesar un satelit suplimentar pentru a corecta eroarea datorată nesincronizării. În general, pentru a ob ţine precizia necesar ă navigaţiei aeriene sînt necesari circa 6 sateli ţi. • - metoda indirectă

R = c x



t / 2

În acest caz, utilizatorul emite un semnal care este e ste reflectat de c ătre satelit şi recepţionat din nou de c ătre utilizator. Se utilizeaz ă un singur cronometru, aflat la sol, care măsoar ă intervalul ∆t în care semnalul parcurge distan ţa utilizator satelit - utilizator. Distanţa se obţine multiplicînd viteza luminii - c - cu ∆t/2. Sistemul este puţin folosit datorit ă faptului c ă necesită emiţătoare de putere mare şi deoarece poate fi bruiat u şor (de factori naturali sau artificiali).

8.2. 8.2.2. 2. Îmbun Îmbunăţ irea preciziei ăţirea Precizia asigurată în determinărea poziţiei în latitudine şi longitudine, de către sistemele de naviga ţie prin satelit, este în general foarte bun ă, mergînd în aplicaţiile civile la abateri de pîn ă la 150 m, iar în cele militare de cî ţiva metri. Totuşi, ea depinde mult de num ărul de sateliţi “vizibili“ din punctul respectiv (acoperirea zonei), zonei), iar pentru anumite aplica ţii (cum ar fi ateriz ările de precizie) ea nu este suficientă. De aceea au fost elaborate diverse metode pentru înlăturarea acestor neajunsuri, acestea vizînd fie zone locale (local area agumentation), fie arii extinse (wide area agumentation). agumentation). Există două tipuri majore de soluţii: utilizarea unor “pseudo-sateli ţ ţi“ i “ suplimentari suplimentari (sta ţii de sol fixe,

Editia 1.0.

- 130 -

25/04/2000


care funcţionează identic cu sateli ţii GPS) care să îmbunătăţească acoperirea în zona respectivă, fie utilizarea corec ţ iilor diferenţ iale (DGPS- Differential GPS). 8.2.2.1.

Utilizarea pseudo-sateliţilor

Metoda a fost utilizat ă pentru prima dată în cadrul testelor cu programul 621B (în anii ‘68, ‘69) şi apoi pentru a testa posibilit ăţile de aterizare în condi ţii Cat I la aeroportul din Yuma U.S. Sistemul utilizeaz ă o serie de staţii de sol (în cazul testelor de la Yuma s-au folosit 3 pseudo-sateli ţi), care funcţionează identic cu sateliţii GPS; astfel s-a reu şit certificarea oper ării în condiţii de Cat I a procedurilor GPS de apropiere. Rolul pseudo-sateliţilor este de îmbunătăţi condiţiile locale de acoperire, “vizibilitatea“ lor fiind practic continu ă (faţă de cea a unui satelit, care poate fi v ăzut maxim 5 ore), de asemnea precizia datelor privind poziţia lor este mult mai bună, ceea ce duce la îmbun ătăţirea preciziei cu care se determină poziţia aeronavei.

Editia 1.0.

- 131 -

25/04/2000


8.2.2.2.

Metoda corecţiilor diferenţiale – DGPS

Această metodă permite eliminarea erorilor privind determin ărea poziţiei unui punct prin analizarea “diferenţelor“ dîntre mai multe m ăsur ători. Modul de lucru este următorul: un receptor GPS este plasat la sol într-o pozi ţie fixă, ale cărei coordonate WGS-84 sînt stabilite foarte precis. Aceast ă staţie recepţionează semnalele de la sateli ţi şi î şi determină poziţia. Această poziţie este comparată cu poziţia reală şi se calculează termenii de corecţie. Aceşti termeni de corecţie sînt transmişi către un emiţător care le retransmite către aeronavă. Echipamentul de la bordul aeronavei introduce ace şti termeni de corecţie în calculul pozi ţiei proprii, eroarea în determin ărea coordonatelor scăzînd la valori de ordinul metrilor, sau chiar a centrimetrilor, în cazul unor echipamente mai sofisticate. Un astfel de sistem acoper ă o zonă cu o rază de pînă la 100 km, putînd asigura apropieri de precizie Cat I pentru aeroporturile aflate în acest ă arie (indiferent de orientarea şi numărul pistelor); pot exista totu şi anumite limit ări funcţie de relief sau obstacolarea zonei. Sistemul poate fi adaptat pentru a asigura servii pe arii extinse; în acest caz, sateliţii GPS sînt monitoriza ţi continuu de o re ţea de staţii de sol, care determină corecţiile diferenţiale. Aceste corecţii sînt transmise c ătre un centru, care le retransmite c ătre o serie de sateli ţi geostaţionari. Acesti sateli ţi transmit pe arii extinse (cu 3 sateli ţi geostaţionari se poate asigura o acoperire aproape globală), corecţiile diferenţiale corespunzătoare.

Editia 1.0.

- 132 -

25/04/2000


8.3. Sisteme actuale de navigaţie prin satelit La ora actuală sînt operaţionale două sisteme de naviga ţie prin satelit: GPS apar ţinînd Statelor Unite şi GLONASS apar ţinînd Rusiei. Ambele sisteme sînt proprietatea statelor respective şi se află sub controlul for ţelor armate. Accesul la sistemul GPS, segmentul civil, este liber şi gratuit. Încă nu a fost clarificat statutul viitor al acestuia, avînd în vedere costurile ridicate ale între ţinerii sistemului (lansarea de noi sateli ţi, monitorizarea şi controlul celor opera ţionali); de asemenea o altă problemă este ridicată de statul juridic, avînd în vedere posibila utilizare a acestuia în zonele de conflict şi implicit posibilitatea opririi oper ării în cazul afectării intereselor Statelor Unite. Sistemul GLONASS a fost deschis utilizatorilor civili, dar înc ă are o extindere foarte redusă.

8.3.1. Sistemul GPS Sistemul GPS poate fi împ ăr ţit în trei segmente: spa ţial, terestru şi utilizatori. 8.3.1.1. Segmentul spaţial

Segmentul spaţial al sistemului GPS asigur ă acoperirea pînă la latitudinea de 80 , fiind vizibili simultani între 4 şi 8 sateliţi, peste elevaţia de 15o (unghiul sub care se vede satelitul fa ţă de orizont). Aceasta se realizează prin plasarea sateliţilor pe 6 orbite arproape circulare, cu altitudinea de 20200 km şi o înclinare a planului orbital de 55o. Perioada de rotaţie a sateliţilor este de 12 ore, ei putînd fi vizibili circa 5 ore dintr-un anumit punct de pe sol. Pe fiecare orbit ă sînt plasaţi 4 sateliţi, din care numai 21 sînt activi, ceilalţi 3 fiind utiliza ţi ca rezerve active (în cazul defectării unui satelit opera ţional). o

Editia 1.0.

- 133 -

25/04/2000


8.3.1.2.

Segmentul terestru

Segmentul terestru constă din staţia principală de control şi 5 staţii de monitorizare. Fiecare staţie de monitorizare recepţionează semnale de la toţi sateliţii vizibili şi calculează distanţele pînă la ei. Rezultatele acestor m ăsur ători împreună cu datele meteo şi alte informaţii sînt transmise c ătre staţia principală de control. Aici se calculeaz ă parametrii orbitei şi corecţiile de timp pentru fiecare satelit; apoiu aceste date sînt transmise sateli ţilor care le includ în mesajul emis de ei. De asemenea staţia principală de control monitorizează starea de funcţionare a fiecărui satelit şi asigur ă efectuarea corecţiilor orbitale. 8.3.1.3.

Segmentul utilizatori

Acest segment constă din echipamentul fiec ărui utilizator. Aceste echipamente variază de la cele portabile, de putere şi acurateţe redusă (utilizate pentru uz personal), la cele foarte precise utilizate în avia ţie şi geodezie. La ora actuală majoritatea echipamentelor GPS (peste 70%) sînt utilizate în afara sferei aviatice: seturi pentru excursionişti, iachting (cu pre ţuri între 1501000 $), pentru automobile (numai în Japonia se monteaz ă circa 40000 de seturi GPS-auto pe lună), etc. Un segment important îl constituie aplica ţiile geodezice (cartografie, arhitectur ă, construcţii) unde echipamentele sînt foarte precise şi au preţuri de cost ce pot atinge 25000$. În avia ţie seturile GPS încep s ă fie folosite tot mai mult, ca component al centralei de naviga ţie, atît pentru zborurile pe distanţe mari şi medii (înlocuind echipamentele Omega), cît şi pentru faza de apropiere (atît apropieri non-precizie, cît şi apropieri de precizie Cat I). Pre ţul unor asemena echipamente variază între 5000 şi 15000$. 8.3.1.4.

Caracteristicile sistemului GPS

Principalele caracteristici ale sistemului sînt: •

Editia 1.0.

structura semnalului emis de satelit - cheia funcţionării precise a sistemului GPS este controlul exact al componentelor semnalului emis; aceasta se realizează de către ceasurile atomice aflate la bordul satelitului (4 ceasuri - 2 cu cesiu, 2 cu rubidiu). Semnalul este transmis pe două unde purtătoare: L1-1575.4 MHz şi L2 1227.6 MHz. Pe aceste unde purtătoare se modulează două tipuri de coduri (PRN codes, specifice fiecărui satelit), utilizate pentru determin ărea distanţei utilizator-satelit. Primul cod numit Standard Positioning Service sau C/A code este modulat numai pe L 1, iar cel de-al doilea numit P-code sau Precise Positioning Service se modulează pe ambele purtătoare. Ambele coduri sînt transmise împreun ă cu un mesaj de naviga ţie. Codul C/A este utilizat de c ătre utilizatorii civili, iar P-code este utilizat de către militari şi anumiţi utilizatori autoriza ţi. Rolul acestor coduri este de a identifica fiecare satelit. Ele se

- 134 -

25/04/2000


utilizează şi pentru a scădea precizia determinărilor f ăcute de cei care nu deţin P-code; astfel precizia sistemului (f ăr ă corecţii diferenţiale), pentru militari atinge ordinul metrilor, iar cea a utilizatorilor civili în jur de 150 m. •

formattul mesajului de naviga ţ ie - lungimea lui este de 30 secunde şi este format din 5 p ăr ţi conţinînd date privind efemeridele satelitului, coeficienţi pentru modelarea ionosferei, timpul sistemului, informa ţii privind funcţionarea satelitului şi date privind deriva ceasului.

•

referinţ a de timp a sistemului - ceasurile atomice de la bordul sateliţilor au fost calibrate astfel încît originea s ă fie 6 ianuarie 1980, cînd s-a f ăcut sincronizarea cu ora UTC. Diferenţa între UTC şi timpul GPS nu dep ăşeşte 1 milisecundă.

•

sistemul de coordonate de referinţă - sistemul utilizat este WGS-84. Acesta defineşte forma elipsoidului terestru, masa şi viteza sa unghiular ă, cît şi parametrii privind modelul gravita ţional al Pămîntului. Ultimii parametri sînt necesari deoarece WGS-84 nu se utilizează numai pentru determin ărea coordonatelor terestre, el utilizîndu-se şi pentru determinărea orbitelor sateliţilor GPS.

8.3.2. Sistemul GLONASS Sistemul GLONASS este un sistem analog cu sistemul GPS, dezvoltat de fosta Uniune Sovietic ă. La ora actuală sistemul apar ţine exclusiv Rusiei, iar programul a fost mult întîrziat datorit ă schimbărilor politice şi economice petrecute. 8.3.2.1.

Segmentul spaţial

Constă din 24 de sateli ţi palsaţi pe 3 orbite, separate între ele la 120o , avînd înclinarea de 64.9o . Sateliţii sînt plasaţi echidistant pe fiecare orbit ă, la 45o unul de altul. Altitudinea orbitei este de 19100 km, perioada de revolu ţie a sateliţilor este de 11 ore şi 15 minute. Datorit ă modului de alegere a orbitelor sistemul GLONASS are o acoperire mai bun ă decît GPS la latitudini înalte. 8.3.2.2-

Segmentul terestru

Ca organizare, segmentul terestru este analog cu cel al GPS. Centrul principal de control se afl ă lîngă Moscova, iar staţiile de monitorizare se afl ă r ăspîndite pe teritoriul fostei Uniuni Sovietice. 8.3.2.3.

Segmentul utilizatori

Echipamentele de recepţie GLONASS sînt pu ţin r ăspîndite, cele de producţie rusească avînd performanţe scăzute şi dimensiuni mari. La ora actual ă cîteva companii occidentale au dezvoltat o serie de interfe ţe pentru Editia 1.0.

- 135 -

25/04/2000


achiziţionarea comună de date GPS/GLONASS, care urmează să fie lansate pe piaţă în anii urm ători. 8.3.2.4.

Editia 1.0.

Caracteristicile sistemului GLONASS

•

mesajul de navigaţ ie - fiecare satelit GLONASS emite pe o frecvenţă proprie în banda L un mesaj de naviga ţie conţinînd: efemeridele, deriva de timp a satelitului respectiv, semnalele de timp, parametrii orbitali a celorlal ţi sateliţi GLONASS şi o indicaţie privind funcţionarea/ nefuncţionarea satelitului respectiv.

•

referinţ a de timp - sitemul GLONASS folose şte o referinţă de timp diferită de GPS, bazată pe ora Moscovei

•

sistemul de coordonate - sistemul de coordonate utilizat de GLONASS este PE90/SGS-85 (Soviet Geodetic System). Sistemul este diferit de WGS-84, pîn ă la ora actual ă nefiind deduse complet funcţiile de transformare dintr-un sistem într-altul.

- 136 -

25/04/2000


CAPITOLUL 9.

PROCEDURI DE APROPIERE 9.1. Generalităţi Procedurile de apropiere reprezintă o serie de manevre executate în zonele terminale şi/sau zonele de aerodrom, pentru a realiza tranzi ţia de la faza de zbor pe rută spre procedura de aterizare la o pist ă desemnată sau dacă aterizarea nu este efectuat ă, în continuare până la reluarea zborului pe rut ă sau intrarea într-o zonă de aşteptare. În funcţie de regulile de zbor utilizate, procerdura poate fi de apropiere după instrumente –IFR-Instrument Flight Rules-, sau la vedere- VFR-Visual Flight Rules-. Regulile de zbor instrumental nu trebuie confundate cu condi ţiile meteorologice, care pot fi specifice zborului instrumental –IMC-Instrument Meteorological Conditions-, sau specifice zborului la vedere –VMC-Visual Meteorological Condition-, Pe timpul procedurii de apropiere, este de la sine în ţeles că atît controlorul cît şi pilotul trebuie s ă cunoască şi să respecte regulile specifice efectu ării menevrelor care sînt publicate în h ăr ţile de apropiere ,specifice fiecarui aeroport, din AIP. Procedurile de apropiere executate de c ătre aeronavele care zboar ă dup ă regulile de zbor instrumental şi care operează în baza unui plan de zbor IFR se clasifică în: • proceduri de apropiere instrumentale – IAP (Instrument Approach Procedure); • proceduri de apropiere la vedere.

9.2. Proceduri de apropiere instrumentale -Instrument Approach Procedures O procedur ă de apropiere instrumentală reprezintă o succesiune de manevre predeterminăte prin referinţă la instrumentele de zbor, cu o protec ţie specificată fa ţă de obstacole, de la reperul apropierii ini ţiale sau acolo unde este aplicabil de la originea unei rute de sosire definite pân ă la un punct de la care o aterizare poate fi efectuată şi după care, dacă aterizarea nu a fost efectuat ă, până la o poziţie la care se aplic ă criteriile de trecere a obstacolelor pentru procedura de aşteptare sau zborul pe rută.

Editia 1.0.

- 137 -

25/04/2000


Fiecare procedur ă de apropiere instrumentală este proiectată şi prezentată, de regulă, sub forma unei singure h ăr ţi care este publicată în Publicaţia de Informare Aeronautică - AIP. O hartă poate să conţină mai multe proceduri de apropiere instrumentală, aşa cum este cazul h ăr ţii procedurii de apropiere ILS care poate să conţină şi procedura de apropiere ILS cu panta GP inoperativă. Orice procedur ă de apropiere instrumentală este specifică unui mijloc de radionavigaţie al aeroportului şi în general direcţiei pistei utilizate. Astfel se deosebesc proceduri de apropiere după instrumente pentru: • Sistemul ILS; •

Radarul de precizie –PAR;

•

Radarul de supraveghere-SRE;

•

Radiofarul omnidirecţional –VOR, sau combinat VOR/DME.

Unul sau două radiofaruri nedirecţionale NDB La autorizarea procedurii, controlorul de trafic aerian va folosi numele procedurii de apropiere aşa cum este publicat şi va preciza componenta inoperativă a mijlocului de radionaviga ţie. Aceste proceduri se bazează pe folosirea mijloacelor de radionaviga ţie de diferite nivele de precizie de naviga ţie, care determină şi clasificarea procedurilor de apropiere instrumentală în: •

• procedur ă de apropiere instrumental ă de precizie-precision approach procedure- ( ofer ă posibilitatea ghidarii aeronavei atît în direcţie cît şi pe pantă, cu referire la distan ţă ) : • - procedura de apropiere instrumental ă ILS; • - procedura de apropiere instrumental ă PAR; • - procedura de apropiere instrumental ă MLS. • procedur ă de apropiere instrumental ă f ăr ă pant ă electronic ă – nonprecision approach procedure (procedur ă de apropiere instrumentală clasică): •- procedura de apropiere instrumental ă ILS cu panta GP inoperativ ă; • - procedura de apropiere instrumental ă VOR; • - procedura de apropiere instrumental ă NDB; • - procedura de apropiere instrumental ă DF; • - procedura de apropiere instrumental ă SRE; • - procedura de apropiere instrumental ă GPS. Procedura de apropiere GPS, prin instalarea echipamentelor corespunz ătoare de mărire a preciziei de determinăre a poziţiei aeronavelor, poate deveni o procedur ă de apropiere de precizie.

Editia 1.0.

- 138 -

25/04/2000


Procedura de apropiere instrumentală se efectuează în vecin ătatea aerodromului după str ăbaterea stratului de tranzi ţ ie (fiind situat imediat sub cel mai de jos nivel de zbor ). În cuprinsul stratului de tranzi ţie se efectuează calajul altimetric ( fixarea unei anumite presiuni de referin ţă pe altimetru barometric al aeronavei ). Vitezele de zbor indicate – IAS în segmentele procedurilor de apropiere sunt cuprinse în Tabelul 1 :. Tabelul 1 – Vitezele pentru proceduri în knots (kt) Categoria de aeronavă

Vat (kt)

Intervalul de viteze pentru apropierea iniţială (kt)

A B C

< 91

90/150 (110*) 120/180 (140*) 160/240

Intervalul de viteze pentru apropierea finală (kt) 70/100 85/130 115/160

Vitezele maxime pentru apropierea cu manevre la vedere (kt) 100 135 180

Vitezele maxime pentru apropierea întrerupt ă (kt) intermediar ă finală

100 130 160

110 150 240

91/120 121/14 0 D 205 265 141/16 185/250 130/185 185 5 166/21 185/250 155/230 E 240 230 275 0 Vat – este viteza indicat ă la pragul pistei, egal ă cu 1,3 x Viteza de înfundare în configura ţia de aterizare la masa de aterizare certificat ă maximă * - viteza indicată maximă pentru procedurile de inversare şi racetrack

Echipajul poate efectua o procedur ă de apropiere instrumentală până la minima de operare în condiţiile în care: • este autorizat şi antrenat corespunzător; •

sistemul de la sol este operaţional;

•

aparatura de bord este operaţională;

•

procedura de apropiere instrumentală este autorizată de către centrul de control de apropiere.

9.2.1. Segmentele procedurii de apropiere instrumentală O procedur ă de apropiere instrumentală poate avea cinci segmente separate: • - segmentul de sosire – arrival segment;

Editia 1.0.

•

- segmentul iniţial – initial segment;

•

- segmentul intermediar – intermediate segment;

•

- segmentul final – final segment;

•

- segmentul apropierii întrerupte – missed approach segment.

- 139 -

25/04/2000


FAP IF Missed Approac

IAF

l t i a I n i

Final

MAPt

Arrival route Intermediate

e t u o r l a v i r r A

În secţiune verticală fiecare segment este împ ăr ţit în arii primare şi arii secundare localizate simetric faţă de linia centrală a fiecărui segment; în ariile primare se aplică valoarea integrală a înălţimii minime de trecere a obstacolelor MOC (Minimum Obstacle Clearance), iar în ariile secundare aceast ă valoare se reduce liniar la zero spre limitele exterioare. În ălţimea minimă de trecere a obstacolelor MOC are valori diferite pentru fiecare segment al apropierii.

Editia 1.0.

- 140 -

25/04/2000


9.2.1.1.

Segmentul de sosire

Când se consider ă necesar, se poate publica un segment de sosire (rută de sosire standard – standard arrival route STAR) care asigur ă tranziţia de la faza de zbor pe rută la faza de apropiere, prin legarea unui punct de pe o rut ă ATS cu un reper sau mijloc de radionavigaţie folosit în iniţierea procedurii de apropiere, denumit reperul apropierii ini ţiale - IAF. În aria primar ă se asigur ă o înălţime minimă de trecere a obstacolelor MOC de 300 m. În cazul existenţei controlului radar în zona terminal ă, segmentul de sosire poate fi substituit prin vectorizarea aeronavele spre un reper sau spre un punct al segmentului intermediar, punct de la care pilotul poate continua apropierea cu referinţă la harta procedurii de apropiere instrumental ă sau să efectueze o apropiere la vedere. Vectorizarea radar este singurul caz în care controlorul radar trebuie s ă emită astfel de autorizări încât să fie respectate în ălţimile minime de trecere a obstacolelor până în momentul în care aeronava atinge un punct de la care pilotul poate s ă revină la navigaţia proprie. 9.2.1.2.

Segmentul iniţ ial

Segmentul apropierii iniţiale începe la reperul apropierii iniţiale IAF şi se termină la reperul apropierii intermediare IF. În aria primar ă se asigur ă o în ălţime minimă de trecere a obstacolelor MOC de 300 m. De-a lungul segmentului ini ţial spre segmentul intermediar se asigur ă un drum obligat cu un unghi maxim de interceptare de 90° pentru apropierea de precizie şi de 120° pentru apropierea f ăr ă pantă electronică, cu excepţia cazului când interceptarea segmentului intermediar se face printr-un segment de naviga ţie estimată – dead reckoning segment. În zonele unde nu sunt amplasate corespunzător mijloace de radionavigaţie, pentru desemnarea acestora ca repere ale apropierii ini ţiale şi intermediare, se stabilesc proceduri de inversare, proceduri racetrack sau proceduri de aşteptare pentru manevrarea aeronavelor în apropierea iniţială. Alegerea uneia sau alteia dîntre aceste proceduri sau tipuri de manevre, în faza de proiectare, se face în funcţie de m ărimea volumului de spa ţiu aerian disponibil şi de direcţiile de apropiere ale rutelor de sosire. Volumul de spa ţiu aerian protejat desemnat pentru o procedur ă publicată nu poate s ă acomodeze un alt tip de procedur ă numai dacă în faza de proiectare s-a ţinut cont de acest lucru şi este specificat în harta publicat ă. 9.2.1.2A.

Procedura de inversare

Procedura de inversare poate fi de forma unui viraj procedural sau viraj de bază. Intrarea în aceste proceduri se face de regul ă dintr-un anumit sector ce permite o interceptare a traiectului de îndep ărtare sub un unghi maxim de 30 °. Există trei tipuri de manevre recunoscute pentru procedurile de inversare: Editia 1.0.

- 141 -

25/04/2000


a) virajul procedural 45 ° / 180 ° - procedura este iniţiată la un mijloc de radionavigaţie sau reper şi este compusă din următoarele elemente în ordine: • -un traiect de îndepărtare cu ghidare a cărui lungime se poate stabili prin cronometrare sau este limitat de un radial sau de o distan ţă DME;

Editia 1.0.

•

-un viraj de 45°;

•

-un traiect f ăr ă ghidare a cărui lungime se stabile şte prin cronometrare de 1 minut de la ini ţierea virajul de 45 ° pentru categoriile de aeronave A şi B şi de 1 minut şi 15 secunde de la iniţierea virajului pentru categoriile de aeronave C,D şi E;

•

-un viraj de 180° în direcţia opusă pentru interceptarea traiectului de apropiere.

- 142 -

25/04/2000


b) ° - procedura este ini ţiată la un mijloc de virajul procedural 80 ° /260 radionavigaţie sau reper şi este compusă din următoarele elemente în ordine: • -un traiect de îndepărtare cu ghidare a cărui lungime se poate stabili prin cronometrare sau este limitat de un radial sau de o distan ţă DME; •

-un viraj de 80°;

•

-un viraj de 260° în direcţia opusă pentru interceptarea traiectului de apropiere.

c) virajul de baz ă – procedura este iniţiată la un mijloc de radionavigaţie şi constă dintr-un traiect de îndep ărtare cu ghidare a cărui lungime se stabileşte prin cronometrare sau este limitat de o distan ţă DME, urmat de un viraj pentru a intercepta şi a urmări un traiect de apropiere cu ghidare. 9.2.1.2B.

Procedura racetrack

Procedura racetrack constă dintr-o serie de elemente executate în următoarea ordine: • -un viraj de 180° iniţiat la verticala unui reper sau mijloc de radionavigaţie; •

-un traiect de îndepărtare f ăr ă ghidare a cărui lungime se stabile şte prin cronometrare de 1, 2 sau 3 minute;

•

-un viraj de 180° executat în acela şi sens ca primul viraj;

-un traiect de apropiere cu ghidare pentru a reveni la acelaşi reper sau mijloc de radionaviga ţie. Limitarea traiectului de îndep ărtare, ca o alternativă a cronometr ării, se poate face printr-o distanţă DME sau intersecţie cu un radial/relevment. •

9.2.1.2C.

Proceduri de zbor pentru procedurile de inversare şi racetrack 1. Intrarea în proceduri

De regulă, f ăr ă o altă specificare, intrarea într-o procedur ă se face printrun traiect dintr-un sector de ± 30° faţă de traiectul de îndep ărtare a procedurii de inversare. Pentru virajele de bază, sectorul de intrare precizat anterior se extinde pentru a include şi traiectul invers al traiectului de apropiere al acestei proceduri. Intrarea în procedura racetrack se face identic cu intrarea într-o procedur ă de aşteptare, dar cu următoarele elemente suplimentare: • pentru intrarea decalată într-o procedur ă racetrack cu traiectul de îndepărtare cronometrat cu 2 sau 3 minute - dup ă survolarea reperului sau mijlocului de radionavigaţie, traiectul de îndep ărtare decalat cu 30° fată de opusul traiectului de apropiere se va limita prin cronometrare la 1 minut şi 30 secunde după care se va vira pe

Editia 1.0.

- 143 -

25/04/2000


un cap magnetic paralel cu traiectul de îndep ărtare al procedurii pentru restul timpului de îndep ărtare;

Editia 1.0.

•

pentru intrarea paralelă – după survolarea reperului sau mijlocului de radionavigaţie şi ieşirea din viraj, nu se va reveni direct spre reperul ce defineşte procedura f ăr ă a intercepta în primul rând traiectul de apropiere în cazul în care se procedeaz ă spre segmentul final al procedurii de apropiere;

•

toate manevrele se vor executa pe partea traiectului de apropiere în care are loc evoluţia zborului.

- 144 -

25/04/2000


2. Restricţii de viteză Pentru a se menţine în ariile de protec ţie pentru care au fost proiectate procedurile şi în cazul în care nu se specific ă o altă viteză în harta procedurii publicate, aeronavele trebuie s ă menţină vitezele indicate IAS, men ţionate în Tabelul 1, pentru fiecare segment al procedurii de apropiere instrumental ă sau a apropierii cu manevre la vedere. În cazul în care din anumite considerente, cazuri anormale sau de urgenţă, este necesar să se menţină o viteză superioar ă celei a categoriei de aeronav ă se va executa procedura corespunzătoare categoriei superioare. 3. Unghiul de înclinare Procedurile sunt proiectate având la baz ă un unghi de înclinare mediu de 25° sau un unghi de înclinare corespunz ător unei viteze unghiulare de 3°/secundă, luându-se valoarea care asigur ă înclinarea cea mai mic ă a aeronavei. 4. Coborârea Aeronava trebuie să traverseze reperul sau mijlocul de radionaviga ţie la altitudinea minim ă corespunzătoare segmentului parcurs, să iniţieze coborârea pe traiectul de îndepărtare specificat cu o vitez ă verticală corespunzătoare spre altitudinea minim ă specificată a procedurii de inversare sau racetrack, denumit ă altitudinea de procedur ă (procedure altitude). Dacă procedura specifică o coborâre ulterioar ă pe traiectul de apropiere, coborârea nu se va ini ţia decât în momentul când aeronava s-a stabilit pe traiectul de apropiere. Stabilirea pe un traiect înseamnă momentul în care s-a atins jum ătate din deviaţia maximă laterală pe scala de ILS şi VOR sau în limita a ± 5° faţă de relevmentul obligat spre un radiofar NDB. Deoarece şi intr ările în procedurile racetrack şi de aşteptare sunt protejate prin ariile corespunzătoare, se poate iniţia coborârea spre altitudinea minim ă a procedurii imediat ce s-a survolat reperul sau mijlocul de radionaviga ţie propriu respectivei proceduri. 5. Cronometrarea timpului de îndepărtare Când procedura se bazează pe un mijloc de radionavigaţie, cronometrarea timpului de îndep ărtare începe la poziţia travers-mijloc de radionaviga ţie sau când s-a atins capul de îndep ărtare, care dîntre cele două condiţii s-a realizat mai târziu. Când procedura se bazează pe un reper, cronometrarea timpului de îndepărtare începe în momentul când s-a atins capul de îndep ărtare. Iniţierea virajului spre traiectul de apropiere trebuie realizat ă în limita timpului de îndepărtare (corectat cu vântul) sau când s-a atins valoarea distan ţei DME sau radialului/relevmentului ce limiteaz ă traiectul de îndepărtare. Editia 1.0.

- 145 -

25/04/2000


6. Efectul vântului Pe timpul efectu ării procedurii de inversare sau racetrack trebuie ţinut cont de efectul vântului şi a corecta valorile capului magnetic şi al timpului de îndepărtare pentru a intercepta cât mai precis şi expeditiv posibil traiectul de apropiere pentru a efectua o apropiere stabilizat ă. 7. Vitezele verticale de coborâre Atât valorile timpilor de zbor cât şi ale altitudinilor de procedur ă sunt corelate cu valorile maxime ale vitezelor verticale de coborâre, valori cuprinse în Tabelul 2: Tabel 2 – Coborârea maxim ă pentru o procedur ă de inversare sau racetrack Traiect Categoria de aeronavă Coborârea maximă pentru 1 minut de timp de îndepărtare

Traiect de îndepărtare CAT A/B CAT C/D/E 245 m 365 m (804 ft) (1197 ft)

Traiect de apropiere CAT A/B CAT C/D/E 150 m 230 m (492 ft) (755 ft)

Nota 1. De regulă coborârea se execută doar pe traiectul de îndep ărtare al procedurilor de inversare şi racetrack. De-a lungul traiectelor rectilinii se asigur ă, prin timpii de procedur ă, o coborâre normal ă folosind vitezele verticale din Tabelul 2. Nota 2. În cazul virajului procedural 45 °/180°, coborârea pân ă la altitudinea de procedur ă se poate efectua şi pe traiectul rectiliniu dup ă virajul de 45 °. Nota 3. Pe durata virajelor din cadrul procedurilor de inversare şi racetrack, de regul ă, zborul se execut ă la orizontală.

În cazul în care nu este necesar ă pierderea de altitudine între segmentul de sosire şi segmentul intermediar şi eşalonarea longitudinală între aeronave este respectată, apropierea se poate executa f ăr ă procedura de inversare, procedur ă denumită apropiere directă (straight-in approach). Apropierea iniţială poate fi efectuat ă par ţial sau în totalitate printr-un arc DME, ce asigur ă o apropiere omnidirecţională spre segmentul intermediar. 8. Segmentul de Navigatie estimata (Dead Reckoning segment) În cazul in care se poate obţine un avantaj operaţional, o procedura ILS poate include segmentul de navigaţie estimată( dead reckoning segment) de la un reper (v.fig. reper determinăt de o distanţă DME sau un radial) pîn ă la direcţia ILS. Segmentul DR va intercepta direc ţia ILS la un unghi de 45 0 dar la o distan ţă nu mai mare de 19km(10NM). Punctul de interceptare este inceputul segmentului de apropiere intermediara si va permite interceptarea optim ă a pantei de coborîre. Editia 1.0.

- 146 -

25/04/2000


9.2.1.3.

Segmentul intermediar

Segmentul intermediar permite pilotului s ă pregătească viteza şi configuraţia aeronavei pentru segmentul final. Din acest motiv, de regul ă, segmentul intermediar trebuie să fie orizontal şi direcţia lui să coincidă cu direcţia segmentului final. Lungimea minim ă a segmentului intermediar este de 5 NM, cu excepţia procedurilor de apropiere ILS, MLS, PAR şi SRE când această valoare poate fi redusă gradat, în func ţie de unghiul sub care se face interceptarea acestui segment, până la valoarea minim ă de 1,5 NM. Segmentul apropierii intermediare începe la reperul apropierii intermediare IF şi se termină la reperul apropierii finale FAF. În cazul în care nu exist ă reperul apropierii intermediare IF, dar exist ă reperul apropierii finale FAF, segmentul intermediar începe când aeronava este pe traiectul de apropiere al virajului procedural, al virajului de bază sau pe ultimul segment de apropiere al unei proceduri racetrack. În procedurile în care nu se specific ă reperul apropierii finale FAF, traiectul de apropiere al unei proceduri de inversare sau racetrack este segmentul final al apropierii. În aria primar ă a segmentului intermediar se asigur ă o înălţime minim ă de trecere a obstacolelor MOC de 150 m. 9.2.1.4.

Segmentul final

Pe segmentul final al apropierii sunt efectuate alinierea şi coborârea pentru aterizare. Pentru fiecare segment final al unei proceduri de apropiere instrumental ă se calculează şi se publică o valoare a altitudinii/în ălţimii de trecere a

Editia 1.0.

- 147 -

25/04/2000


obstacolelor OCA/H (Obstacle Clearance Altitude/Height) în Publica ţia de Informare Aeronautică. Această valoare reprezintă, în general, o altitudine/înălţime sub care aeronava nu poate coborâ f ăr ă să încalce criteriile de trecere a obstacolelor. Din aceste valori ale OCA/H se calculeaz ă de către operatorii aerieni şi de către companiile care editează manuale de rută valorile altitudinilor/înălţimilor de decizie DA/H (Decision Altitude/Height), pentru apropierile de precizie şi valorile altitudinilor/în ălţimilor minime de coborâre MDA/H (Minimun Descent Altitude/Height), pentru apropierile f ăr ă pantă electronică. Valorile DA/H şi MDA/H împreun ă cu valorile vizibilit ăţii şi/sau RVR reprezintă minimele de operare la aerodromuri. Apropierea finală se poate executa la o pist ă pentru o aterizare directă (straight-in landing) sau la un aerodrom pentru o apropiere cu manevre la vedere (circling). Efectuarea aterizării directe presupune îndeplinirea a trei condi ţii: • să se fi efectuat o procedur ă de apropiere instrumentală; •

traiectul apropierii finale să formeze cu prelungirea axei pistei un unghi maxim de 30° şi distanţa între pragul pistei şi punctul în care traiectul apropierii finale intersectează prelungirea axei pistei să nu fie mai mic ă de 900 m – apropiere decalat ă (offset approach);

• distanţa de la punctul în care s-a atins în coborâre valoarea MDA/H, cu referinţa vizuală stabilită, până la zona de contact TDZ (TouchDown Zone) să permită coborârea cu o valoare normală a vitezei verticale (maxim 1000 ft/min) folosind manevre normale. Când cel puţin una dîntre condiţiile de mai sus nu este îndeplinit ă, continuarea apropierii prin procedura de aterizare direct ă nu este autorizată, iar harta procedurii de apropiere instrumentală specifică acest lucru, la secţiunea corespunzătoare, prin abrevierea NA (Not Authorized). Dac ă această procedur ă nu este autorizată, continuarea apropierii în vederea aterizării se poate efectua doar prin procedura de apropiere cu manevre la vedere (circling) la aceia şi pistă, pentru direcţia opusă a pistei de apropiere instrumental ă sau la oricare altă pistă de la aerodromul respectiv, funcţie de autorizarea primit ă. Există cazuri când nu se public ă minime de operare pentru procedura de aterizare directă şi nici nu exist ă abrevierea NA, dar exist ă minime de operare

pentru procedura de apropiere cu manevre la vedere. În acest caz se poate efectua procedura de apropiere instrumentală continuată de o aterizare direct ă folosind minimele procedurii de apropiere cu manevre la vedere. 9.2.1.4A.

Segmentul final al unei apropieri f ăr ă pantă electronică

Segmentul final începe la un reper sau mijloc de radionaviga ţie numit reper al apropierii finale FAF şi se termină la punctul apropierii întrerupte MAP (Missed Approach Point), având o lungime optim ă de 9 km(5 NM), iar maxim ă de 19km(10 NM). Reperul apropierii finale FAF se traversează la o altitudine specificată şi se iniţiază coborârea cu un gradient publicat până la altitudinea/înălţimea minim ă de coborâre MDA/H; când informa ţii de distanţă sunt

Editia 1.0.

- 148 -

25/04/2000


disponibile, se asigur ă şi profilul de coborâre sub forma unui tabel cu distan ţe şi altitudinile corespunzătoare recomandate. În coborâre valoarea MDA/H poate fi atins ă înainte de MAP, caz în care, în condiţii de zbor IMC fie se poate ini ţia procedura de întrerupere a apropierii, fie se zboar ă la orizontală până la MAP în a şteptarea stabilirii referin ţei vizuale. În acest punct dacă nu s-a stabilit referinţa vizuală trebuie iniţiată procedura de întrerupere a apropierii pentru a se asigura conformarea cu criteriile de trecere peste obstacole. Pentru a izola obstacolele predominante, ce conduc la valori ridicate ale altitudinii/înălţimii de trecere a obstacolelor OCA/H pe segmentul final al unei proceduri de apropiere f ăr ă pantă electronică, se poate introduce un reper de reducere a altitudinii - stepdown fix. Înainte de acest reper se determin ă o valoare a OCA/H pentru segmentul final al procedurii principale, iar dup ă acest reper se determină o altă valoare mai mică a OCA/H pentru segmentul final; ambele valori se public ă în harta procedurii de apropiere instrumentală, deci minima de operare va avea două valori distincte ale altitudinii minime de coborâre MDA/H. Prin identificarea pozitiv ă a survolării acestui reper se permite coborârea în continuare spre o valoare redus ă a minimei de operare.

Editia 1.0.

- 149 -

25/04/2000


Punctul de coborâre la vedere VDP (concept SUA)

Standardul american de construc ţie al procedurilor instrumentale (TERPS) prevede pentru unele proceduri de apropiere f ăr ă pantă electronic ă cu aterizare direct ă introducerea unui reper, numit punct de coborâre la vedere VDP (Visual Descent Point), pentru a se preveni o coborâre prematur ă sau una târzie de la altitudinea/în ălţimea minimă de coborâre MDA/H. Segmentul final al unei apropieri con ţine o por ţiune vizuală, care începe la VDP şi se sfâr şeşte la pragul pistei. Punctul de coborâre la vedere VDP este definit ca punctul de pe traiectul apropierii finale al unei apropieri f ăr ă pantă electronică de la care, cu referin ţa vizuală stabilită, se poate ini ţia o coborâre normal ă de la valoarea MDA/H la zona de contact TDZ. Pe segmentul final al unei astfel de proceduri se zboar ă instrumental până la atingerea reperului VDP, chiar dacă s-a stabilit anterior referin ţa vizuală. După identificarea instrumental ă a VDP se poate p ăr ăsi MDA/H, iar dacă apropierea instrumental ă a fost decalat ă (offset approach) se poate p ăr ăsi direcţia de apropiere finală pentru a lua un cap magnetic convenabil de interceptare a prelungirii axei pistei.

9.2.1.4B.

Segmentul final al unei apropieri de precizie ILS

Segmentul final al unei proceduri de apropiere ILS începe la punctul apropierii finale – FAP ( Final Approach Point), care este un punct în spa ţiu pe direcţia ILS unde altitudinea apropierii intermediare intersecteaz ă traiectoria de coborâre ILS – GP şi se termină la punctul apropierii întrerupte MAP. În cazul procedurilor de apropiere de precizie, minima de operare este constituită din valori de RVR/vizibilitate şi altitudinea/în ălţimea de decizie DA/H. Această altitudine/în ălţime are valoarea egală sau mai mare decât altitudinea/înălţimea de trecere a obstacolelor OCA/H. Aceast ă valoare a OCA/H se calculează ţinând cont de obstacolele atât din aria apropierii finale cât şi de cele din aria apropierii întrerupte. Pentru executarea procedurii de apropiere instrumentală de precizie, pe segmentul final trebuie s ă existe un reper de radionaviga ţie publicat (de regul ă este radiomarkerul exterior OM) la verticala c ăruia să se poată verifica la bord corectitudinea indicaţiilor traiectoriei pantei de coborâre GP. Numai în cazul în care rezultatul verificării este corect se admite continuarea procedurii de apropiere, în condiţii IMC, pân ă la minima de operare. Dacă nu există radiomarker exterior sau echivalentul s ău, echipajul trebuie să decidă fie să continue sau să întrerupă apropierea înainte de a coborâ pe segmentul final al apropierii sub o în ălţime de 1000 ft deasupra cotei aerodromului. Când una dîntre componentele sistemului ILS este inoperativ ă va rezulta una sau o combinaţie din situaţiilor următoare: • când radiofarul de direcţie este inoperativ procedura de apropiere ILS nu este autorizat ă;

Editia 1.0.

•

când radiofarul de pantă este inoperativ procedura de apropiere ILS se transformă în procedura de apropiere ILS cu GP inoperativ ă (ILS approach with GP OUT);

•

când radiomarkerul exterior OM este inoperativ, f ăr ă posibilitatea de înlocuire, procedura de apropiere ILS nu este autorizat ă, iar dacă acest fapt s-a constatat pe durata zborului pe segmentul final, în condiţii de zbor IMC, se va proceda la întreruperea apropierii;

- 150 -

25/04/2000


Nota 1: La verticala radiomarkerului exterior, cu aeronava stabilit ă pe traiectoria de coborâre ILS –GP (Glide Path: aceasta este intersec ţia planului direc ţiei ILS - Localizer şi a planului pantei de coborâre ILS - Glide Slope) se compar ă înălţimea relativ ă de survol, adic ă înălţimea barometric ă cu altimetrul calat pe valoarea presiunii atmosferice QFE corectat ă cu temperatura exterioar ă (Tabelul 3), cu în ălţimea de survol publicat ă în harta de apropiere instrumental ă, procedur ă denumită verificarea în ălţimii – height check. Ca urmare, se constat ă la bord c ă indicaţia de pantă de coborâre este corect ă şi se ia hot ărârea de continuare a procedurii de apropiere de precizie sau se constată că indicaţia de pant ă de coborâre este incorect ă şi se renunţă la procedura de apropiere de precizie.

Tabelul 3 – Valorile de ad ăugat la altitudinile publicate (feet) Înăl ţ imea deasupra cotei sursei de calare a altimetrului (feet) Temp. ° C la aerodrom 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1500 2000 3000 140 0 20 20 20 20 40 40 40 40 60 80 0° 120 160 20 20 40 40 40 60 80 80 80 260 - 10° 100 120 120 180 20 40 40 60 80 80 240 380 - 20° 100 120 140 140 160 40 40 60 80 240 320 500 - 30° 100 120 140 160 180 40 60 80 200 300 400 620 - 40° 100 120 140 180 40 80 200 220 240 360 480 740 - 50° Notă.- Tabelul se bazează pe cota aerodromului de 2000 ft; totu şi, poate fi folosit opera ţional la oricare aerodrom

4000 180 340 500 660 820 980

5000 220 420 620 820 1020 1220

Nota 2: Radiomarkerul exterior OM poate fi înlocuit cu: un reper de radionaviga ţie determinăt de o distan ţă DME, în cazul în care echipamentul • DME este asociat cu echipamentul ILS şi acest reper este publicat în harta de apropiere instrumental ă; o radiobaliză exterioar ă (locator) cu altitudinea/înălţimea de survol publicat ă în harta de • apropiere instrumental ă; un reper radar, dac ă apropierea este asistat ă de radarul de precizie PAR. •

•

lipsa unuia sau a unei combinaţii de sisteme luminoase conduce la mărirea valorilor minimei de operare.

În majoritatea cazurilor se instalează câte un sistem complet ILS pe fiecare direcţie a pistei, caz în care se asigur ă funcţionarea alternativă a sistemelor pentru a se evita interferarea semnalelor de direc ţie emise. Centrul de control de apropiere autorizeaz ă efectuarea procedurii de apropiere instrumentală prin folosirea titlului procedurii publicat în hart ă. În general, o hartă de apropiere instrumentală de precizie ILS conţine suprapusă peste procedura de apropiere de precizie şi procedura de apropiere f ăr ă pantă electronică corespunzătoare, deci ILS cu GP inoperativ ă. În cazul în care radiofarul de pantă nu este operaţional, autorizarea procedurii de apropiere, folosind doar radiofarul de direc ţie, se va face de c ătre centrul de control de apropiere prin titlul procedurii cu precizarea c ă panta ILS nu func ţionează – GP OUT. Traiectoria apropierii intermediare sau vectorizarea radar cu respectarea lungimii minime a segmentului intermediar (vezi 9.2. 1.3) plasează aeronava pe direcţia ILS la o altitudine care este sub traiectoria de coborâre ILS - GP, deci interceptarea sistemului ILS se face în primul rând prin interceptarea direc ţiei şi apoi prin interceptarea pantei de coborâre - GS. Traiectoria pantei de coborâre ILS – GP poate fi interceptat ă, în cazul apropierii directe (straight-in approach) sau prin vectorizare radar, la o altitudine superioar ă celei publicate pentru

Editia 1.0.

- 151 -

25/04/2000


segmentul intermediar. Zburând la aceast ă altitudine superioar ă şi primind autorizarea de efectuare a procedurii de apropiere, aeronava va men ţine altitudinea autorizată până la punctul de interceptare a traiectoriei de coborâre. La atingerea FAP se poate ini ţia coborârea pe GP spre altitudinea/înălţimea de traversare a reperului publicat, determin ăt de radiomarkerul exterior. Este interzis ă continuarea coborârii pe GP sub altitudinea/înălţimea de traversare a OM înainte ca aeronava s ă traverseze acest reper sau dacă acest reper nu poate fi identificat. Men ţinând aeronava pe traiectoria de coborâre GP, dacă se observă că nu s-a ajuns la OM, de şi aeronava se apropie de altitudinea/în ălţimea de traversare a acestuia, se opreşte coborârea şi se menţine această altitudine/în ălţime până la identificarea OM. Prin această manevr ă se p ăr ăseşte panta de coborâre GS, deoarece s-a constatat c ă aceasta este necorespunzătoare, deci se renunţă la procedura de apropiere instrumentală de precizie. Ca o excep ţie de la cazul general, când ca urmare a renunţării la o procedur ă se execută întreruperea apropierii, se poate zbura la orizontală până la verticala OM de unde se trece la executarea, f ăr ă obţinerea unei alte autorizări, a procedurii de apropiere ILS cu GP inoperativ ă, procedur ă inclusă în autorizarea iniţială a centrului de control de apropiere. Alegerea uneia dîntre cele două opţiuni de executare a zborului, de a întrerupe apropierea sau de a executa o procedura de apropiere ILS cu GP inoperativ ă, este la latitudinea echipajului. Acesta este singurul caz când pe timpul zborului pe segmentul final se admite trecerea de la executarea unei proceduri de apropiere instrumental ă la executarea alteia. Coborârea pe traiectoria pantei ILS se face continuu pân ă la atingerea valorii altitudinii/în ălţimii de decizie DA/H, pozi ţie în spaţiu la care s-a atins punctul de întrerupere al apropierii MAP. În cazul în care nu s-a stabilit referin ţa vizuală în zbor în coborâre până la atingerea altitudinii corespunzătoare, la punctul MAP trebuie ini ţiată procedura de întrerupere a apropierii, zborul la orizontală nefiind permis într-o procedur ă de apropiere de precizie. Pentru o apropiere ILS de categoria I controlul altitudinii pentru minima de operare se face cu valorile indicate de altimetrul barometric, iar la categoriile superioare de ILS se face cu valorile indicate de radioaltimetru. În calcularea valorii altitudinii/înălţimii de trecere a obstacolelor OCA/H pentru o procedur ă de precizie se ţine cont şi de pierderea de altitudine datorat ă înfundării aeronavei la iniţierea procedurii de întrerupere a apropierii. Aceste valori limită sunt prezentate în Tabelul 4. Tabelul 4 – Pierderea de în ălţime/limita altimetric ă Categoria de aeronavă A B C D

Limita folosind radioaltimetrul metri feet 13 42 18 59 22 71 26 85

Limita folosind altimetrul barometric metri feet 130 40 142 43 150 46 161 49

Odată începută procedura de apropiere instrumentală, fie c ă aeronava se află pe segmentul iniţial al apropierii, fie pe cel intermediar, fie c ă a iniţiat zborul Editia 1.0.

- 152 -

25/04/2000


pe segmentul final al apropierii şi se ia hot ărârea de întrerupere a apropierii, aeronava trebuie să procedeze din acel punct direct spre punctul situat la verticala punctului de întrerupere al apropierii MAP. Acest lucru este necesar pentru ca aeronava să se menţină în volumul de spa ţiu aerian protejat în care îi sunt asigurate în ălţimile minime de trecere a obstacolelor corespunz ătoare fiecărui segment al apropierii. Odat ă luată hotărârea de întrerupere a apropierii trebuie menţinută cel puţin altitudinea la care s-a luat aceast ă decizie; în lipsa unei alte autorizări ATC, se poate ini ţia urcarea spre altitudinea specificat ă în procedura de întrerupere a apropierii doar dup ă survolarea reperului apropierii finale FAF, în cazul apropierilor f ăr ă pantă electronică sau în cazul apropierilor de precizie după survolarea radiomarkerului exterior. În cazul efectuării unei proceduri de apropiere de precizie, când se ia hotărârea de întrerupere a apropierii înainte de atingerea punctului MAP, deci coborârea se opreşte la o anumit ă valoare a altitudinii/în ălţimii, punctul de întrerupere al apropierii nu mai poate fi determinăt în cadrul acestei proceduri publicate. Pentru a se identifica punctul de la care trebuie ini ţiată procedura de întrerupere a apropierii publicată în hartă, în acest caz particular, se ia localizarea MAP din procedura corespondentă ILS cu GP inoperativ ă, deşi această procedur ă nu a fost obiectul unei autoriz ări ATC. Acest caz se aplică şi pentru efectuarea procedurii de apropiere de precizie urmat ă de o apropiere cu manevre la vedere. 9.2.1.5.

Segmentul de întrerupere a apropierii

Segmentul de întrerupere a apropierii se stabile şte pentru fiecare procedur ă de apropiere instrumental ă şi începe la un punct specificat denumit MAP şi se termină la un reper sau altitudine/în ălţime. Procedura corespunzătoare acestui segment se ini ţiază nu mai jos de DA/H într-o procedur ă de apropiere de precizie şi la un punct specificat într-o procedur ă de apropiere f ăr ă pantă electronică nu mai jos de MDA/H.

Editia 1.0.

- 153 -

25/04/2000


Punctul de întrerupere al apropierii MAP (Missed Approach Point) într-o procedur ă poate fi: • -în cazul procedurilor de apropiere de precizie este intersecţia traiectoriei de coborâre GP cu valoarea altitudinii/în ălţimii de decizie DA/H; •

în cazul procedurilor de apropiere f ăr ă pantă electronică este: •-un mijloc de radionaviga ţie sau •-un reper sau •-o distanţă specificată de la reperul apropierii finale FAF.

Se publică o singur ă procedur ă de urmat în cazul unei întreruperi a apropierii pentru fiecare procedur ă de apropiere instrumentală. Această procedur ă, când se consider ă necesar, poate fi înlocuit ă prin vectorizare radar, caz în care controlorul de trafic aerian trebuie s ă menţină aeronava în volumul de spaţiu aerian ce asigur ă înălţimea minimă de trecere peste obstacolele din aria de întrerupere a apropierii. În general vectorizarea va fi efectuat ă de-a lungul segmentelor de întrerupere a apropierii publicate. Procedura de întrerupere a apropierii are trei faze: • -faza iniţială, care începe la MAPt şi se termină la punctul unde se stabileşte urcarea. Pe durata acestei faze, din cauza schimb ării configuraţiei aeronavei, nu se prevăd viraje; •

-faza intermediar ă, în care se continu ă urcarea, în mod normal în linie dreaptă, până la punctul unde se realizeaz ă şi se poate menţine o înălţime de 50 m deasupra obstacolelor. În această fază traiectul poate fi schimbat cu o valoare maxim ă de 15°;

-faza finală, care începe la punctul unde s-a atins şi se poate menţine o înălţime de 50 m deasupra obstacolelor şi se termină la un punct de la care se poate iniţia o nouă apropiere, un zbor în zona de aşteptare sau revenirea la zborul pe rut ă. Gradientul nominal de urcare într-o procedur ă de întrerupere a apropierii este de 2,5%. În cazul în care procedura se bazeaz ă pe un alt gradient decât 2,5%, acesta trebuie publicat pe harta procedurii de apropiere instrumental ă. Procedurile de întrerupere a apropierii pot fi în linie dreapt ă (straight missed approach) sau cu viraj (turning missed approach). Cele din urmă se împart în proceduri de întrerupere a apropierii cu viraj iniţiat la o altitudine/înălţime desemnată TNA/H (Turning Altitude/Height) şi în proceduri de întrerupere a apropierii cu viraj la un punct de viraj desemnat TP (Turning Point). În anumite zone obstacolate, se pot stabili proceduri de întrerupere a apropierii cu viraj specificat mai mare de 15° la MAPt. •

Editia 1.0.

- 154 -

25/04/2000


9.3. Proceduri de apropiere la vedere Procedurile de apropiere la vedere se clasific ă în dou ă categorii: • procedura de apropiere la vedere - visual approach; •

9.3.1

procedura de apropiere cu manevre la vedere - visual manoeuvring (circling).

Procedura de apropiere la vedere – visual approach

În orice punct dintr-o procedur ă de apropiere instrumentală iniţiată, în cazul în care pilotul a stabilit referin ţa vizuală şi are certitudinea men ţinerii acestei referinţe până la aterizare, poate trece, cu autorizarea centrului de control de apropiere, la procedura de apropiere la vedere. Autorizarea pentru o procedur ă de apropiere la vedere este considerată o autorizare IFR. Deasemenea în zonele unde se asigur ă serviciul radar de către centrul de control de apropiere, aeronavele pot fi vectorizate fie spre direc ţia de apropiere finală, punct de la care dac ă s-a stabilit referin ţa vizuală se poate efectua o procedur ă de apropiere la vedere, fie spre un segment al turului de pist ă (traffic pattern/circuit) de la care se poate efectua o procedur ă de apropiere la vedere. Apropierea la vedere este o apropiere a unui zbor IFR când fie o parte sau toate păr ţile unei proceduri de apropiere instrumentală nu sunt îndeplinite şi apropierea este executată cu referintă vizuală asupra terenului. Deci, procedura de apropiere la vedere este o procedur ă care se efectuează după regulile de zbor instrumental IFR în condiţii meteorologice de zbor la vedere VMC, în care se renunţă la executarea unor elemente din procedur ă, dar traiectul urmat este în limitele segmentelor procedurii de apropiere instrumental ă iniţiată. Nefiind o procedur ă publicată, deci neavând segmentul de întrerupere a apropierii, centrul de control de apropiere sau turnul de control de aerodrom trebuie s ă furnizeze, în caz de necesitate, instrucţiuni pilotului pentru a urma o procedur ă de întrerupere a apropierii. Dacă pilotul stabile şte referinţa vizuală înainte de terminarea procedurii de apropiere instrumentală autorizate, această procedur ă trebuie să se execute integral cu excepţia cazului când se solicit ă şi este autorizat pentru o procedur ă de apropiere la vedere. Aeronavele ce zboar ă IFR, în condiţii meteorologice de zbor la vedere VMC în zona de aerodrom, pot fi vectorizate pentru a intercepta un segment al turului de pistă (landing pattern), de regul ă latura mare, iar dup ă stabilirea referinţei vizuale pot fi autorizate pentru a efectua procedura de apropiere la vedere. În acest caz, pentru a efectua procedura de apropiere, aeronavele vor zbura pe latura mare la o distan ţă laterală de pistă de 1,5 la 2 NM şi vor coborî la o în ălţime specifică (visual traffic pattern height) cuprins ă între 1000 feet şi 1500 feet deasupra solului, înălţime care va fi menţinută până înaintea virajului de axare pe segmentul final. Stabilirea anterioar ă a lungimii segmentului final al

Editia 1.0.

- 155 -

25/04/2000


apropierii se face prin cronometrarea a 30 - 45 secunde de la poziţia travers a pragului de aterizare în prelungirea laturii mari la o vitez ă indicată IAS pentru apropierea finală.

9.3.2. Procedura de apropiere apropiere cu manevre manevre la vedere vedere - visual manoeuvring (circling) Procedura de apropiere cu manevre la vedere - visual manoeuvring (circling) este faza vizual ă a zborului după terminarea unei apropieri instrumentale pentru aducerea unei aeronave într-o pozi ţie pentru aterizare pe o pistă care nu este pozi ţionată corespunzător pentru o aterizare directă (vezi 9.2.1.4 - condiţiile pentru aterizarea directă). Prin procedura circling se poate efectua apropierea pentru aterizare la aceia şi pistă pentru care s-a f ăcut apropierea instrumentală (vezi 9.2.1.4) sau pe direcţia opusă, paralelă sau secantă cu direcţia de apropiere instrumentală. Pentru a efectua o procedur ă circling este ini ţial obligatoriu s ă se efectueze o procedur ă de apropiere instrumentală, iar pe segmentul final s ă se coboare până la altitudinea/în ălţimea de coborâre minimă MDA/H corespunzătoare procedurii circling, indiferent de valorile altitudinilor din minima de operare ale procedurii de apropiere instrumentală. Având în vedere c ă faza instrumentală a zborului este urmat ă de una vizuală, pe segmentul final al apropierii instrumentale se va zbura cu o vitez ă indicată mai mare, de regul ă, cu 10 la 20 kt fa ţă de viteza de apropiere final ă, iar aeronava nu este în configura ţia de aterizare. Dacă nu s-a stabilit referin ţa vizuală şi s-a atins valoarea MDA/H, se poate zbura la orizontal ă pân ă la verticala MAP (vezi 9.2. 1.4B – ultimul alineat). În cazul în care se stabile şte referinţa vizuală pân ă la survolarea MAP, se poate trece de la faza instrumentală a zborului la cea vizual ă, adică se iniţiază procedura circling. Acest punct, care nu este determin ăt printr-un reper sau mijloc de radionaviga ţie, este denumit punct de întrerupere al apropierii instrumentale – break off point. Prin referinţă vizuală, în cazul execut ării procedurii circling, se în ţelege posibilitatea pilotului de a men ţine în câmpul s ău vizual zona pistei, adic ă pragul pistei, sistemul luminos de apropiere sau alte marcaje identificabile cu pista. În lipsa unei autorizări ATC privind sensul virajului de îndep ărtare, acesta se face ţinând cont ca urm ătoarele viraje pentru axarea aeronavei pe segmentul final să se facă pe partea pilotului care efectueaz ă apropierea. Se zboar ă pe traiectul de îndep ărtare cel mai scurt spre latura de baz ă (base leg) sau latura mare (downwind leg) a turului de pist ă pentru pista în serviciu, neexistând restricţii de survolare a aeroportului sau a altor piste. De regul ă, distanţa laterală faţă de axa pistei de aterizare la care se execut ă o procedur ă circling variază între 1 NM şi 2 NM. Sensul turului de pist ă se stabile şte în funcţie de pista în serviciu (direcţia de aterizare) şi nu în func ţie de direcţia de apropiere final ă instrumentală din care se intr ă în procedura circling. Pe durata procedurii circling se menţine valoarea MDA/H pân ă înaintea virajului de axare pe segmentul final şi după intrarea în zona de vizibilitate a indicatorului vizual al pantei de coborâre (VASI, PAPI, T-VASI, etc.), în cazul c ă acest echipament exist ă în stare de

Editia 1.0.

- 156 -

25/04/2000


funcţionare. Stabilirea anterioar ă a lungimii segmentului final al unei proceduri circling se face, de regul ă, prin cronometrarea a 30 secunde de la pozi ţia travers a pragului de aterizare în prelungirea laturii mari la o vitez ă indicată IAS pentru apropierea finală. Valoarea MDA/H asigur ă în ălţimea de trecere a obstacolelor într-o arie de protecţie specifică pentru efectuarea procedurii circling. Ariile de protec ţie sunt calculate ţinând cont de categoria de aeronavă, viteza indicat ă, viteza medie a vântului şi de unghiul de înclinare de 20 ° al aeronavei în viraj. Dimensiunile ariilor de protecţie, a valorilor altitudinilor/în ălţimilor de trecere a obstacolelor OCA/H deci şi a valorilor minimelor de operare cresc odat ă cu valorile vitezelor de evoluţie ale aeronavelor; de exemplu, distan ţa maximă fa ţă de pragurile şi axele pistelor este de 1,68 NM, pentru aeronavele de categoria A şi ajunge la valoarea de 6,94 NM pentru aeronavele de categoria E. Valorile minimelor de operare pentru procedura circling sunt clasificate în func ţie de valorile maxime ale vitezelor indicate ale aeronavelor specificate pentru procedura circling. Dac ă o aeronavă consider ă necesar să evolueze la o vitez ă superioar ă celei specificate (pentru antremament sau în proceduri anormale), va trebui să-şi selecteze valorile minimelor de operare corespunzătoare vitezei la care efectueaz ă procedura. Dacă referinţa vizuală este pierdută pe durata efectu ării procedurii circling se va urma procedura de întrerupere a apropierii corespunz ătoare procedurii de apropiere instrumentală din care s-a intrat în procedura circling. Deoarece capul magnetic al aeronavei, în momentul lu ării deciziei de întrerupere a apropierii, poate diferi cu până la 180° de traiectul de întrerupere al apropierii publicat, tranziţia la zborul instrumental se face trecând prin urm ătoarele faze pentru a r ămâne în cuprinsul volumului de spa ţiu aerian protejat pân ă când zborul este stabilizat pe un traiect IFR publicat: • - se iniţiază un viraj în urcare spre pista de aterizare; •

- se face o trecere la verticala aerodromului;

•

- se face un viraj pentru interceptarea traiectului din procedura de întrerupere a apropierii publicat ă, nefiind necesar ă survolarea MAP;

- se execută restul procedurii de întrerupere a apropierii publicate. Există aeroporturi unde, din cauza procedurilor de evitare a zgomotului, sunt publicate proceduri pentru apropierea cu manevre la vedere cu traiectorie prescrisă. Navigaţia în aceste proceduri se face cu referin ţă vizuală şi orice element de radionaviga ţie prezent în harta publicat ă poate fi utilizat doar informativ. •

9.4. 9.4. Proce rocedu dura ra de ini iniţiere şi continuare a apropierii (approach ban) Procedura de apropiere instrumentală poate fi ini ţiată de către echipaj indiferent de valorile condiţiilor meteorologice de vizibilitate/RVR raportate, dar nu poate fi continuat ă dincolo de radiomarkerul exterior sau echivalentul s ău dacă valorile condiţiilor meteorologice de vizibilitate/RVR raportate scad sub Editia 1.0.

- 157 -

25/04/2000


minima de operare. Dac ă valorile condiţiile meteorologice scad sub valorile minimei de operare dup ă survolarea radiomarkerului exterior sau echivalentului, se poate continua apropierea pân ă la atingerea valorii altitudinii/în ălţimii de decizie DA/DH sau a altitudinii/în ălţimii minime de coborâre MDA/MDH, punct la care dacă nu s-a stabilit referin ţa vizuală necesar ă se va iniţia procedura de întrerupere a apropierii. În cazul în care doar valoarea raportată a plafonului norilor sau a vizibilit ăţii verticale este mai mic ă decât cea corespunz ătoare din minima de operare, procedura de apropiere poate fi ini ţiată şi efectuată până la atingerea valorii altitudinii/în ălţimii de decizie DA/DH sau a altitudinii/în ălţimii minime de coborâre MDA/MDH, punct la care dac ă nu s-a stabilit referin ţa vizuală necesar ă se va iniţia procedura de întrerupere a apropierii.

9.5. 9.5. Altit ltitud udin ineea min minimă de sector (altitudinea minimă de siguranţă) Altitudinea minim ă de sector MSA (Minimum Sector Altitude) se stabile şte la fiecare aerodrom unde s-au publicat proceduri de apropiere instrumental ă. Altitudinea minim ă de sector este altitudinea cea mai coborât ă care poate fi folosit ă în c ondi ţii de urgenţă care va asigura o în ălţime minim ă de 300 m (1000 ft) peste toate obstacolele localizate într-o arie cuprins ă într-un sector de cerc cu raza de 46 km (25 NM) centrat pe un mijloc de radionaviga ţie, de regulă mijlocul de radionaviga ţie caracteristic sau asociat procedurii de apropiere instrumentală. În cazul în care diferen ţa dîntre altitudinile de sector este nesemnificativă (de ordinul a 100 m sau 300 ft) se va stabili o singur ă altitudine minimă pentru toate sectoarele ce formeaz ă cercul, iar în acest caz altitudinea minimă va fi denumit ă altitudinea minim ă de siguranţă MSA (Minimum Safe Altitude). O denumire non-ICAO este şi altitudinea de siguran ţă în caz de urgen ţă (emergency safe altitude). Necesitatea recepţiei mijloacelor de radionaviga ţie nu este o condi ţie de proiectare a altitudinilor corespunzătoare MSA, drept pentru care aceste altitudini se utilizează doar în situaţii de urgenţă la bord, când din anumite motive nu se poate zbura ruta publicat ă sau cea desemnat ă. Din aceste motive, altitudinile MSA nu pot fi alocate într-o autorizare ATC. În proceduri normale, altitudinile minime autorizate sunt cele corespunzătoare rutelor publicate de sosire/plecare STAR/SID sau cele desemnate prin vectorizare radar MVA (Minimum Vectoring Altitude).

9.6. 9.6. Proc Proced edur urii de zbor zbor în în zona zona de de aero aerodr drom om Procedurile de zbor în zona de aerodrom, ce nu sunt clasificate drept proceduri de apropiere instrumentală, sunt urm ătoarele: • -turul de pistă (traffic circuit); •

Editia 1.0.

-turul de pistă la vedere (visual traffic circuit).

- 158 -

25/04/2000


9.6.1. Turul de pistă Procedura turului de pistă nu este o procedur ă publicată. Aceasta se execută după regulile de zbor instrumental IFR şi în general în zborurile de antrenament sau de şcoală. Procedura are configuraţia unui dreptunghi cu următoarele segmente: • latura cu vânt de faţă (upwind leg); •

-

latura cu vânt lateral (crosswind leg);

•

-

latura mare (downwind leg);

•

-

latura de bază (base leg);

•

-

latura finală (final leg).

Upwind

Final

C r o s s w i n d

e s a B

Downwind

Pentru a efectua o apropiere în condi ţii IMC, o aeronavă poate fi vectorizată pentru alinierea şi zborul de-a lungul segmentelor turului de pist ă, de regulă prin interceptarea laturii mari la altitudinea minim ă de vectorizare, iar segmentul final al apropierii se execut ă cu o procedur ă de apropiere instrumentală publicată sau cu o procedur ă de apropiere la vedere (vezi 9.3.1).

9.6.2. Turul de pistă la vedere Procedura turului de pistă la vedere se execută în condiţii meteorologice de zbor la vedere VMC şi este considerată ca o procedur ă de apropiere la vedere pentru zborurile IFR (vezi 6.3. 1). Pentru zborurile de antrenament sau de şcoală, procedura turului de pist ă la vedere se desf ăşoar ă ciclic, prin decol ări şi aterizări succesive. Editia 1.0.

- 159 -

25/04/2000



Editia 1.0.

- 160 -

25/04/2000


CAPITOLUL 10.

PRINCIPIILE ZBORULUI 10.1. Introducere Zborul poate fi realizat cu aparate mai usoare sau mai grele decit aerul ; din ultima categorie fac parte toate aparatele cu zbor aerodinamic (planoare, avioane, elicoptere, motoplanoare, girodine, coleoptere, aerodine lenticulare etc ) precum si cele cu zbor inertial ( balistic, orbital, cu ricosari ). O categorie aparte este repezentata de naveta spatiala: decoleaza ca o racheta, evolueaza pe traiectorii orbitale si balistice si aterizeaza similar unui planor. Clasificare : - Functie de viteza: • subsonice ( viteza inferioara vitezei de propagare a sunetului in mediul de zbor ) ; supersonice ( viteza superioara vitezei de propagare a sunetului in mediul de zbor ). - Functie de de utilizare : • Civile ; •

• Militare.

- Functie de destinatie: • Pasageri; • Marfuri; • Utilitare; • Turism; • Sanitare; • Vinatoare; • Bombardament; • Cercetare;

Editia 1.0.

•

Supraveghere electronica ;

•

Scoala si antrenament.

•

Speciale :

•

Hidroavioane ( decolare/aterizare pe apa )

- 161 -

25/04/2000


•

Aeroamfibiile ;

•

Aerodinele fara pilot;

Aparatele cu decolare / aterizare scurte sau pe verticala ( ADAS/ADAV ). - Functie de tipul de motor : • Clasic ( piston ) •

• Reactiv • Racheta.

Forma exterioara a avionului, dimensiunile si organizarea structurala a componentelor acestuia influenteaza in mod direct asupra performantelor atinse in zbor, progresul in aerodinamica fiind dependent direct de continua perfectionare aerodinamica si de propulsie a aparatelor de zbor. Desigur exista mai multe scheme aerodinamice-constructive in care au fost si sint constrite avioanele actuale ; mentionam schema clasica, schema cu ampenaj orizontal dispus in faţă ( ‘rata’ ), schema fara ampenaj orizontal , schema “aripa zburatoare”. Raspindirea maxima o au aeronavele construite in schema clasica avind principalele parti constructive ale oricarui avion, asa cum le-a imaginat înc ă din 1903 cind si-a brevetat “aeroplanul – automobil “ genialul inventator roman Traian VUIA : aripa, fuselaj, ampenaj orizontal, ampenaj vertical, grup motopropulsor si tren de aterizare . Editia 1.0.

- 162 -

25/04/2000


10.2. Aripa Cel mai important component structural al avionului este aripa, pe aceasta se formeaza forta de susutentatie ( portanta – “L” -), in ea sint integrate o parte din rezervoarele de combustibil si sint atasate organele de comanda / stabilitate laterala.

Din punct de vedere al formei in plan, aripa avionului poate fi : • Dreapta ; • Trapezoidala; • Eliptica;

Editia 1.0.

- 163 -

25/04/2000


•

In forma de sageata;

•

In forma literei grecesti “delta “ ( aripa triunghiulara )

•

Dublu- delta ;

•

Delta gotic;

•

Cu geometrie variabila in plan;

•

Inelara ( toroidala );

Discoidala ; In raport de pozitia sa faţă de fuselaj, aripa poate fi : • Plasata deasupra acestuia ( aripa “parasol” ); •

•

Montata pe fuselaj, mediana ( la mijlocul structurii fuselajului );

Joasa ( sub fuselaj); Indiferent de forma in plan, aripa poseda anumite caracteristici geometrice si aerodinamice : • Lungimea aripii se numeste anvergura ; •

• Latimea ei se numeste coarda; •

Partea frontala care ia contact cu fileurile de aer in timpul zborului se numeste bord de atac ;

•

Partea finala , se numeste bord de scurgere ( fuga );

•

Raportul dîntre coarda aripii la incastrare acestuia cu fuselajul si cea de la extrimitatea aripii se numeste raport de ingustare ( de regula este supraunitar );

Raportul dîntre patratul anverguri si suprafaţă aripii se numeste alungire. Privita din faţă, aripa poate aparea fie dreapta fie avind doua semiplanuri facind diferite unghiuri cu directia axei transversale ale avionului. Aceste unghiuri se numesc diedre transversale si pot fi simple sau duble diedru.; •

Editia 1.0.

- 164 -

25/04/2000


In cazul aripii biplan, cind anvergura aripii inferioare este mai mica decit a celei superioare, a carei suprafaţă este de sase ori mai mare, biplanul se numeste sesquiplan.

10.3. Fuselaj Partea principala a unui avion, organul suport al incarcaturii comerciale de transport de care sint prinse toate celelalte organe ale avionului: •

Cabina pentru echipaj ( piloti, pasageri );

•

Incarcatura utila ;

•

Diferite instalatii si echipamente;

•

O parte din combustibil;

•

Fixate: aripa, ampenajele roizontale si verticale.

Trenul de aterizare. Schemele constructive ale fuselajului pot diferi, functie de scopul pentru care a fost proiectat avionul sau functie de caracteristicile aerodinamice date de gama vitezelor de zbor. Conditiile majore pe care trebuie sa le indeplineasca fuselajul ca element functional al avionului, pot fi impartite in trei mari categorii : • Conditii aerodinamice, referitoare la caracteristici geometrice , starea si netezimea suprafetelor, lipsa de colturi, proeminente sau fante; •

•

Editia 1.0.

Conditii de exploatare, ca de exemplu capacitatea de transport corespunzatoare utilizarii maxime a spatiilor disponibile, inzestrarea cu echipament adecvat variantei constructive, accesibilitate si

- 165 -

25/04/2000


usurinta la depistarea si remedierea defectelor survenite in cursul utilizarii si existenta unui bun cimp visual; •

Conditii de constructie si tehnologie, referitoare la o rezistenta cit mai mare, cu o buna rigiditate la o greutate cit mai mica, piese cit mai simple si nepretentioase din punct de vedere tehnologic.

Una din principalele cerinte impuse ale fuselajului este de a avea rezistenta cit mai mica la inaintare. Aceasta se datoreste faptului ca forta portanta a fuselajului este neglijabila in conditii normale de zbor. Rezistenta la inaintare depinde in principal de schema constructiva aleasa de proiectant. Suprafaţă sectiunii transversale a fuselajului va influenta substantial marirea diferentei de presiune dîntre extremitatile fuselajului sau crearea de turbioane datorita desprinderilor curentului de aer de suprafaţă invelisului. Suprafaţă invelisului in contact cu aerul influenteaza marirea fortei de frecare dîntre aer si suprafaţă corpului, iar forma si variatia sectiunii transversale a fuselajului si modul de dispunere a diferitelor elemente duc la modificarea caracteristicilor aerodinamice si performantele avionului. In practica, aceste influente sint Editia 1.0.

- 166 -

25/04/2000


determinăte in tunelul aerodinamic, putindu-se aprecia cu un mare grad de exactitate calitatile reale ale avionului. La elaborarea constructiilor propiu-zise concura mai multi factori, adeseori contradictori, dar o atentie deosebita se acorda asigurarii securitati avionului in cazul degradarii unor elemente ale fuseajului. Toate structurile importante de preluare a sarcinilor la care este supus fuselajul sint prevazute cu dubloare sau traverse care in cazul distrugerii unuia dîntre elementele de rezistenta vor prelua sau transmite solicitarea altor elemente. Structura de rezistenta se compune din :

• Longeroane; • Lise; • Panouri etanse; • Invelisul fuselajului; • Elemente de dublare ale decuparilor pentru usile de acces al pasagerilor ;

• Trapele compartimentelor calelor de marfa ; • Traverse de rigiditate diferitelor parti componente . Structura de rezistenta principala longitudinala si transversala se compune din : •

Lise ( formeaza osatura longitudinala si sint amplasate pe pe conturul exterior al cadrelor, la distante aproximativ egale )

•

Cadre ( au forma ovala, forma exterioara diferind de la un avion la altul, de care se prind aripile )

10.4. Ampenajul Vertical Si Orizontal Ampenajul reprezintă pentru avion acel dispozitiv care ii asigura prin marimea fortelor aerodinamice rezultate in cursul zborului, revenirea la atitudinea initiala , dupa ce a suferit o actiune perturbatoare. Efectul unor asemenea dispozitive duce la stabilizarea avionului. Principalii parametrii de care depind caracteristicile aerodinamice ale ampenajului sint suprafetele ampenajului orizontal si vertical, distantele de la centru de greutate al avionului pina la centrele in care se aplica fortele aerodinamice ale ampenajelor orizontal si vertical, alungirea ampenajelor, forma, precum si pozitia faţă de fuselaj si aripa. Clasificarea ampenajului: • Ampenajul orizontal ; •

Editia 1.0.

Ampenjul vertical.

- 167 -

25/04/2000


Ampenaj Orizontal

10.4.1.

• Stabilizator ; • Profundor integral sau partial orientabil. Este destinat stabilizarii avionului in plan vertical, ( in jurul axei transversale ).

Ampenaj Vertical

10.4.2. •

Directie ;

Deriva . Este destinat stabilizari avionului in plan orizontal (in jurul axei verticale, de giratie) •

10.5. Principalele Forte Care Actioneaza Asupra Avionului In zbor datorita curburilor suprafetelor profilului, in jurul aripii viteza curentului si deci presiunea acestuia sufera modificari in sensul ca valoarea depresiunii de pe extradosul profilului o depaseste pe cea de pe intrados. Rezultanta acestor presiuni proiectata pe directia axei normale a avionului reprezintă forta de sustentantie sau portanta, notata cu Fz sau L, care asigura sustinerea avionului in aer, iar in zbor orizontal egaleaza greutatea G (W) acestuia. Pe parcursul diferitelor evolutii ale avionului, acesta beneficiaza de toate gradele de libertate posibile ale unui mobil fara legaturi; pentru facilitarea calculelor aerodinamice se considera ca, in timpul zborului orizontal, punctul de aplicare a portantei ( numit si centrul de presiune al aripii ) se afla pe normala la traiectorie cu punctul de aplicare a rezultantei fortelor de greutate ale componentelor aparatului ( numit si centrul de greutate al aeronavei ). In mod similar ( tot in cazul zborului orizontal ), se admite ca punctul de aplicare al fortei de impingere dezvoltata de motor (tractiunea ) se afla pe o tangenta la traiectorie si foarte aproape de punctul de aplicare a rezultantei fortelor de rezistenta la inaintare (frinarea ), intimpinate de aparat in timpul zborului F x .

Editia 1.0.

- 168 -

25/04/2000


Portanta se determină cu o formula care include produsul dîntre valoarea presiunii dinamice de pe aripa cu suprafaţă acesteia si coeficientul de portanta, parametru adimensional dedus experimental in tunelul aerodinamic pentru fiecare profil (aripa de anvergura infinita ) respectiv aripa de anvergura finita. F z = F ta × C z =

unde

ρ

2

V 2 × A × C z

F ta = forta totala aerodinamica C z = coeficientul de portanta ρ = densitate V = viteza a/c A = suprafata neta a aripii

Dupa cum se observa din figura anterioara forta totala aerodinamica F ta (TR) este rezultanta a doua forte: Fz (L) forta de portanta (cu formula anterioara ) perpendicula pe directia vitezei; Fx (D) forta de rezistenta paralela cu directia vitezei F x = F ta × C x =

ρ

V 2 × A × C x

2 Transformarea aceasta se face prin coeficientii de transformare : Cz coeficientul de portanta Cx coeficientul de rezistenta.

Editia 1.0.

- 169 -

25/04/2000


Coeficientii Cz si Cx depind de unghiul de incidenta (i) cu care curentul de aer produs de deplasarea avionului cu viteza V intilneste profilul aerodinamic. Definim unghiul de incidenta ca fiind unghiul format între directia vitezei (V ) si o linie conventionala a profilului aerodinamic. FZ

F

Α

F X

I

Se observa ca valorile coeficientilor C z si Cx cresc odata cu cresterea incidentei pina la unghiul critic dupa care Cz scade mult iar C x creste rapid. La un unghi mai mare decit cel critic aripa nu mai "poarta , iar rezistenta ei la inaintare creste considerabil. Se remarc ă în acest caz, că for ţa portantă depinde exclusiv de produsul ( V2 Cz ). La unghiul de inciden ţă critic, unde C z este maxim, viteza necesar ă zborului este minimă -aceasta este viteza de mentinere in aer a avionului de greutate G: F z = G = C × V m2 × C zm de unde : C =

ρ

V m =

2

A = const .

G (m / s ) sau C • C zm

V m = 3,6

2G (km/h ) ρ • A • C zm

Această viteză se numeste " viteză limită " în zbor orizontal. La o vitez ă mai mică decît cea limit ă, denumită "viteza de angajare " zborul nu mai este posibil deoarece avionul "se angajează" într-o miscare necontrolat ă pierzind înălţime. Un parametru deosebit important care caracterizeaz ă randamentul aerodinamic al zborului este raportul dîntre coeficientul de portan ţă şi cel de rezistenţă la înaintare, numit şi fineţ e aerodinamic ă. Cu cit valoarea acestui raport este mai mare pentru o greutate dat ă avionului, cu atît trac ţiunea pe care trebuie să o dezvolte motorul va fi mai mica. Editia 1.0.

- 170 -

25/04/2000


10.6. Factorii care influenteaza performantele aeronavelor Impactul greutatii la decolare Avioanele mai usoare vor avea o decolare mai scurta si o rata de urcare mai mare

Folosirea flaps-ului Folosirea flaps-ului reduce rulajul la decolare

Editia 1.0.

- 171 -

25/04/2000


Influenta vintului

Editia 1.0.

- 172 -

25/04/2000


Influenta greutatii la aterizare Cu cit aeronava este mai grea cu atit lungimea rulajului la aterizare este mai mare.

Influenta flaps-ului la aterizare O aeronava care foloseste flaps-ul poate executa : - o apropiere cu viteza scazuta ; - o aterizare scurta

.

Editia 1.0.

- 173 -

25/04/2000


Conditiile meteorologice Aterizarea pe o pista uscata, dar cu vint de fa ţă se executa mai scurt decit decit pe o pista umeda sau acoperita de zapada, gheta.

Editia 1.0.

- 174 -

25/04/2000


BIBLIOGRAFIE Eusebiu Hladiuc ; Alexandru Viorel Popescu - Navigatie aeriana ; V.Gavriliu ; N.Ene ;- Avionul de transport modern; Florin Zaganescu - Aviatia ; F.A.A. Course 55322; - Principles of Navigation ICAO Doc. 8168 – OPS/611 AIRCRAFT OPERATIONS ICAO Doc. 9426 – AN/924 AIR TRAFFIC SERVICES PLANNING MANUAL • ICAO Doc. 9365 – AN/910 MANUAL OF ALL-WEATHER OPERATIONS • • • • • •

Editia 1.0.

- 175 -

25/04/2000

NAV AERONAUTICA

Recommend Documents