Курсо-глиссадная система (ILS) Садиться визуально при хорошей видимости легко и приятно, но, к сожалению, погода не всегда это позволяет. Авиаторы начали искать решение проблемы. Уже в 1929 началось тестирование радионавигационной системы, позволяющей заходить на посадку при помощи приборов вне видимости взлетно-посадочной полосы, а в 1941 году использование такой системы было разрешено американской авиационной администрацией в шести аэродромах страны. Первая посадка по приборам пассажирского лайнера выполняющего регулярный рейс была произведена 26 января 1938 года. Boeing 747, выполняющий рейс из Вашингтона в Питтсбург совершил посадку в пургу, используя для этого только курсо-глиссадную систему. Курсо-глиссадная система (КГС) предназначена для посадки в условиях отсутствия видимости полосы. По-английски эта система называется Instrument Landing System, сокращенно ILS. ILS состоит из двух основных независимых частей: курсовых (localizer) и глиссадных (glideslope) радиомаяков.
Курсовой радиомаяк, как следует из названия, позволяет контролировать положение самолета по курсу. Курсовой радиомаяк находится с противоположного торца полосы и состоит из двух направленных передатчиков, ориентированных вдоль полосы под незначительно различающимися углами, передающими сигнал, смодулированный на разных частотах. По середине полосы интенсивность обоих сигналов максимальная, в то время как слева и справа от полосы интенсивность одного из передатчиков выше. Принимающая аппаратура сравнивает оба сигнала и исходя из их интенсивности вычисляет, на сколько левее или правее от осевой линии находится самолет.
Курсовой посадочный радиомаяк сокращенно обозначают LOC в Америке, или LLZ в Европе. Несущая частота обычно находится в пределах от 108.000 МГц до 111.975 МГц. Современные курсовые маяки обычно являются высоконаправленными. Более старые радиомаяки таковыми не являлись, и их сигналы можно было поймать на обратном курсе. Это позволяло сделать неточный заход на противоположный конец полосы, если он не был оборудован собственной ILS. Большим минусом такого захода является то, что прибор будет показывать отклонение от курса в противоположном направлении, что сильно усложняет заход. Глиссадный радиомаяк (glideslope или glidepath, сокращенно GP) работает аналогичным образом. Он устанавливается сбоку от полосы в зоне приземления:
Несущая частота глиссадного радиомаяка обычно находится в пределах от 329.15 до 335 МГц. К счастью, пилоту не надо вводить отдельно частоту глиссадного маяка, прибор настраивается на нее автоматически. Угол наклона глиссады (УНГ) может меняться в зависимости от окружающей местности. Стандартный угол наклона глиссады за рубежом равен трем градусам. В России стандартным считается угол 2 градуса 40 минут. Помимо основных компонент, в ILS может входить ряд дополнительных. Такими компонентами являются маркерные радиомаяки. Они представляют собой радиомаяки, излучающие узконаправленный сигнал вверх на частоте 75 МГц. Когда самолет проходит над таким радиомаяком, аппаратура принимает его и зажигает соответствующий индикатор. Пилот, глядя на индикатор, должен принять соответствующее маяку решение.
Маркерные маяки бывают трех видов: 1. Дальний маркерный маяк (Outer Marker, OM). Как правило расположен на удалении 7.2 км от порога ВПП, но это расстояние может изменяться. При проходе над маяком в кабине загорается и мигает буква O. В этот момент пилот должен принять решение о заходе по ILS. 2. Ближний маркерный маяк (Middle Marker, MM). Расположен примерно в километре от порога ВПП, в кабине обозначен индикатором с буквой M. При заходе по ILS категории I, если в этот момент нет видимости земли, пилот должен начать уход на второй круг. 3. Внутренний маркерный маяк (Inner Marker, IM). Расположен обычно примерно в 30 метрах от порога ВПП, при проходе загорается бука I. Во время захода по ILS категории II, если в момент прохода маяка нет видимости земли, следует немедленно начать уход на второй круг. На практике не все маркерные маяки могут быть установлены одновременно. Внутренний маяк очень часто отсутствует. Часто маркерные маяки совмещают с приводными радиостанциями. Совместно с ILS может работать всенаправленный дальномерный радиомаяк, или РМД (по- английски DME, Distance Measuring Equipment). Если DME установлен, аппаратура DME в кабине самолета показывает удаление до торца полосы. Иногда DME может использоваться вместо маркерных радиомаяков. В таких случаях на схемах посадки может быть написано что для посадки по ILS использование DME является обязательным. ILS делятся на категории, которые определяют минимум погоды, при которых ими можно пользоваться. Существуют три категории ILS, обозначающиеся римскими цифрами. Третья категория в свою очередь делится на три подтипа, обозначающиеся латинскими буквами. В таблице ниже перечислены особенности всех категория ILS:
Категории ILS предъявляют требования не только к оборудованию ILS, но и к оборудованию самолета. Например, при использовании категории I в самолете достаточно иметь обычный барометрический высотомер, а при использовании более высоких категорий обязательным становится наличии радиовысотомера. Специальное оборудование ведет мониторинг правильности работы ILS. В случае обнаружения неисправностей ILS должна автоматически выключаться. Чем выше категория ILS, тем меньше времени должно занимать обнаружение неисправностей и отключение ILS. Так, если ILS категории I должно отключаться в течении 10 секунд, то для категории III время отключения составляет менее двух секунд. Пилоту, собирающемуся садиться по ILS в первую очередь следует ознакомиться со схемой посадки. Типичная схема посадки по ILS имеет следующий вид:
Подробно схемы объясняются в отдельной статье, а сейчас нас интересует только частота ILS:
Из этой схемы видно что частота ILS равна 110.70, а так же показана частота DME, расположение маркеров и схема ухода на второй круг. Для работы с ILS используется тот же комплект оборудования, который работает с VOR. На панели приборов приемники обычно маркируются надписями NAV 1 и NAV 2, в случае если установлен второй комплект. Для ввода частоты в приемник используется двойная круглая ручка. Большая ее часть используется для ввода целых, меньшая дробных долей частоты . На рисунке ниже показана типичная панель управления радионавигационными приборами:
Приемники подписаны красным цветом. Это простейший вид приемников, который позволяет ввести только одну частоту. Более сложные системы позволяют ввести сразу две частоты, и быстро переключаться между ними. Одна частота является неактивной (STAND BY), ее изменяет ручка задатчика частоты. Вторая частота называется активной (ACTIVE), это та частота, на которую настроен приемник в данный момент.
На рисунке выше показан пример приемника с двумя задатчиками частоты. Пользоваться им очень просто: при помощи круглого задатчика надо ввести требуемую частоту, а затем сделать ее активной при помощи переключателя. При наведении мыши на колесико задатчика курсор мыши меняет форму. Если он выглядит как маленькая стрелка, то при нажатии на мышь сменятся десятые доли. Если стрелка большая, то изменяться будет целая часть числа. В кабине так же должен быть прибор, показывающий, как далеко от курса и глиссады в данный момент находится самолет. Этот прибор обычно называется NAV 1, или VOR 1. Как мы уже выяснили, в самолете может иметься второй такой прибор. В самолете Cessna 172 их два:
Прибор состоит из подвижной шкалы, напоминающей шкалу компаса, круглой ручки задатчика OBS, (для работы с ILS не используется), стрелки индикатора направления TOFROM, транспаранта GS и двух планок, вертикальной и горизонтальной. Вертикальная планка показывает отклонение от курса, горизонтальная отклонение от глиссады . Транспарант GS исчезает после приема сигнала глиссадного радиомаяка. Введем частоту ILS в приемник NAV 1 и понаблюдаем за прибором. Предположим, самолет находится точно на глиссаде и на курсе:
Как видно из рисунка, в этом случае планки NAV1 находятся точно по центру. Это идеальное положение, к которому всегда надо стремиться. На практике очень легко отклониться в какую-либо сторону. Если отклониться самолет будет находиться ниже глиссады, вертикальная планка отклонится вверх:
В этом случае надо потянуть штурвал на себя (или прибавить оборотов двигателю) и вернуться на глиссаду. Теперь предположим что наш самолет находится точно на глиссаде, но отклонился от курса влево:
На этот раз планка отклонилась вправо, а это значит что надо довернуть на право и выйти на курс. Правило при полете по ILS такое же, как при полете по VOR: надо лететь в ту сторону, в которую показывает планка. Куда отклонился планка, туда и надо направлять самолет. Как правило отклоняться будут обе планки одновременно:
Здесь самолет отклонился вверх по глиссаде и вправо по курсу. Пилоту нужно опуститься пониже чтобы выйти на глиссаду и повернуть правее для возврата на курс. В самолетах, оборудованными триммером руля высоты, проще всего стриммировать самолет на снижение таким образом, чтобы он сам оставался на глиссаде. Сначала это будет не просто, но с приходом опыта все начнет получаться. После того как самолет правильно стриммирован на снижение, останется только слегка подправлять его и следить за курсовой планкой. Для коррекции вертикальной скорости можно пользоваться ручкой управления двигателями: увеличение оборотов двигателей замедлит снижение, уменьшение наоборот, увеличит скорость снижения. В сложных метеоусловиях надо не забывать контролировать положение самолета в пространстве при помощи авиагоризонта, и всегда следить за скоростью. Скорость, с которой надо заходить на посадку, написана в РЛЭ самолета. Теперь, все что осталось для успешного использования ILS это приступить к ее освоению на практике. Начать можно с симулятора VOR/ILS, расположенного по адресу https://www.luizmonteiro.com/Learning_VOR_Sim.htm. Если переключить его в режим LOC Glide Slope (ILS), то он начнет моделировать работу ILS. Перемещая мышкой самолет в горизонтальной и вертикальной плоскостях, можно освоиться с поведением курсовой и глиссадной планок.
|
