Напрям та швидкість вітру дуже впливають і на горизонтальний політ літака. В нерухомому повітрі напрям руху літака відносно поверхні землі збігається з напрямом його поздовжньої вісі. Швидкість переміщення літака при цьому зветься повітряною швидкістю та позначається вектором
.
Однак повітря знаходиться в безперервному русі. Вітер являє собою горизонтальний рух повітря відносно земної поверхні. Вектор вітру позначимо
.
Геометрична сума вектору повітряної швидкості та вектору вітру дорівнює швидкості літака та зветься путьовою швидкістю і позначається вектором
.
Побудований за цими векторами трикутник має назву навігаційного трикутника швидкостей (рис. 4.5). Елементи навігаційного трикутника є змінними величинами:
- магнітний курс (курс польоту);
- кут зносу;
- дійсний курс;
- кут вітру. Магнітний курс (
) - це кут між північним напрямом географічного або магнітного меридіану N-S та напрямом поздовжньої вісі літака.
Всі ці величини під час польоту зазнають великих змін по причині просторової і часової мінливості вектору швидкості вітру та інших метеорологічних параметрів.
З навігаційного трикутника випливає, що
.
Таким чином, кут зносу прямо пропорційний відношенню швидкості вітру (u) до повітряної швидкості літака (
) і зносу кута вітру (
). Якщо кут вітру складає 0 або 180 °, що відповідає попутному або зустрічному вітру, то кут зносу дорівнює нулю (тому, що sin 0 ° = 0, sin 180 ° = 0). При
= 90° та
= 270 ° (боковий вітер) кут зносу буде максимальним.
Рис. 4.5 Навігаційний трикутник швидкостей
Відношення швидкості вітру до повітряної швидкості літака в окремих випадках може досягати 0,2...0,3 та й більше, що свідчить про можливість значної зміни путьової швидкості та великого зносу літака. Так, наприклад, максимальні кути зносу для дозвукових літаків типу ІЛ-62 при польоті в зонах СТ (струминної течії) можуть перевищувати 10…15 °.
Путьова швидкість літака залежить від напряму та швидкості вітру. Найбільший вплив на її величину має попутній (
= 0 °) і зустрічний (
= 180 °) вітер. При попутному вітрі путьова швидкість підвищується на величину швидкості вітру, при зустрічному, навпаки, зменшується на цю ж величину. При попутному або зустрічному вітрі величина зміни путьової швидкості не залежить від повітряній швидкості літака, а при боковому вітрі - залежить. В усіх випадках, коли на висоті польоту спостерігається боковий вітер, наприклад, зі швидкістю 150 км×год-1, незалежно від повітряної швидкості літак буде знесений вітром за 1 год на 150 км. Тому знання вітру по маршруту та його врахування є необхідною умовою виконання певного маршруту та виводу літака до пункту призначення.
З визначення кілометрової витрати палива випливає, що
, причому, сгод не залежить від швидкості вітру, а сk – залежить (попутний вітер зменшує сk, а зустрічний – збільшує).
Максимальна дальність польоту (мінімальна кілометрова витрата палива) виходить при попутному вітрі (
= 0 °), мінімальна дальність (максимальна кілометрова витрата палива) при зустрічному вітрі (
= 180 °).
Існує декілька способів визначення вітру в польоті. Однак суть усіх способів зводиться до безпосереднього знаходження вектору путьової швидкості, тому, що:
1.
- вектор повітряної швидкості, який завжди відомий екіпажу (він визначається за допомогою покажчика повітряної швидкості);
2.
- курс літака відомий (визначається за допомогою різних покажчиків курсу);
3.
- кут зносу відомий екіпажу;
4.
- путьовий кут визначається як
;
5.
- визначають по наземним орієнтирам і за допомогою радіотехнічних, астрономічних та інших засобів;
6. Будують навігаційний трикутник та вектор вітру (
) визначають як замикаючий вектор.