Navigatsioon. konspekt. koostas Marika Kulmar Peeter Lahe järelvalve all Tackmer Air jaoks. uuendatud 4. juuli 2007

Transcription

1 Navigatsioon konspekt koostas Marika Kulmar Peeter Lahe järelvalve all Tackmer Air jaoks uuendatud 4. juuli 2007 Tallinn

2 Sisukord 1 Planeet Maa Maa geograafia Aeg Kaardid üldiselt Projektsioon Projektsioonide liigitus Meridiaanide kokkujooksu koefitsient Suunad ja magnetkompass Maa magnetism Lennuki magnetism Magnetkompassi vead Seosed magnetilise, geograafilise ja kompassi suundade vahel Lennukaardid Lennukaart ICAO 1: Tähised lennukaartidel Kaartide lugemine Kaugused Kõrgused Navigatsiooni põhimõtted Kiirus Suund ja teekonnajoon Tuule mõju Navigatsiooni kiiruste kolmnurk Navigatsiooni arvutused ja tabel Graafiline meetod Praktikas kasutatav meetod ja tabel Navigatsiooni arvuti Kalkulaatori pool Aja ja kauguse ülesanded Lühikese aja ja lühikese kauguse ülesanded Kütuse ülesanded Kiirused Kaugused ja ühikute teisendused Mitmeosalised ülesanded (kõrvalekaldumine) Aeg ja kaugus VOR majakast Kõrgused Korrutamine ja jagamine Tõusu kiiruse ühikute teisendus Temperatuur Tuulearvutuste pool Teekonnakiirus ja kurss Tuule leidmine Kõige soodsama tuulega lennukõrgus Tegevusraadius Ühikute teisendused Raadionavigatsioon

3 8.1 NDB ja ADF NDB ja ADF kasutamine VOR DME DME kaar () ILS MLS RNAV GPS GPS kasutamine GPS vead Peilingaator Maapealsed radarid Sekundaarradar ja transponder

4 Sissejuhatus Navigatsioon õppeainena annab teadmised lendamiseks ühest teadaolevast punktist teise teadaolevasse punkti. Lennunavigatsioon liigitatakse: visuaalnavigatsiooniks, mida on 2 liiki: pilotage (ühe maapealse orientiiri juurest teiseni lendamine) ja dead reckoning (enne arvutatakse kursid ja lennuajad ning siis lennatakse); instrumentaalnavigatsiooniks, mis jagatakse: raadionavigatsiooniks - asukoha määramiseks ja marsruudipunktideni jõudmiseks kasutatakse maapealseid raadiomajakaid; ja satelliitnavigatsiooniks - kasutatakse satelliite. Kõiki neid navigatsiooni liike võib kasutada koos, siis seda nimetatakse kompleksnavigatsiooniks. Lennunavigatsioonil on abivahenditeks lennukaardid, millel on lisaks maastiku infole ka peale kantud lennuväljad, raadiomajakad, lennutakistused ja info õhuruumide kohta. Lennusuunale ja lennuajale avaldab mõju tuul, seega ka andmed ilma kohta on vaja enne navigatsiooniarvestuse tegemist kokku koguda. Selle navigatsiooni konspekti põhjal peaks saama teadmised visuaalnavigatsioonist ja tutvustuse instrumentaalnavigatsiooni kohta erapiloodiloa (PPL) mahus. 1 Planeet Maa 1.1 Maa geograafia Navigatsioonis kujutatakse maakera kerana, mille ruumala on võrdne maakera ruumalaga. Maakera telg (axis of rotation) on kujutletav sirge, mille ümber maakera pöörleb. Poolused (geograafilised) on punktid, kus telg lõikub maapinnaga. Maa pöörleb ümber oma telje, mis on mõtteline sirge kahe pooluse - lõuna- ja põhjapooluse vahel. Põhjapoolus (north pole) on poolus, millelt vaadatuna Maa pöörleb vastu kellaosuti suunda. Lõunapoolus (south pole) on selle vastaspoolus. Maa pöörleb ühe täispöörde ümber oma telje umbes ajaga 24 tundi. Maa tiirleb ümber Päikese ja teeb täistiiru umbes ajaga 365 ja 1/4 ööpäeva. Maa keskmine kaugus Päikesest on 1, km ja Maa asub Päikesele kõige lähemal 4. jaanuaril (periheelis, 1, km) ja kõige kaugemal 4. juulil (afeelis, 1,52 108km). Maa ümbermõõt on piki ekvaatorit 40075,004 km, üle pooluste 39940,638 km. Maa keskmine ümbermõõt on 40041,455 km. Maa ekvatoriaalraadius (ekvaatori kohalt) on 6378,135 km. Maa polaarraadius (pooluste kohalt) on 6356,750 km. Maa keskmine raadius 6372,795 km Navigatsioonis loetakse Maa keskmiseks ümbermõõduks km ja keskmiseks raadiuseks 6400 km. Kui Maakera lõigata läbi, siis saab tekitada kahte liiki tasapindu. Suurring (great circle) on ring, mille tasapind läbib Maa keskpunkti. Väikering (small circle) on ring, mille tasapind ei läbi Maa keskpunkti. Ekvaator (equator) on suurring, mille tasapind on risti Maa pöörlemisteljega. Paralleel 4

5 ehk rööbik (parallel) on iga väikering, mis on paralleelne ekvaatori tasapinnaga. Meridiaan (meridian) on suurringi kaar ühest poolusest teiseni. Nullmeridiaan (prime meridian, International Meridian) ehk algmeridiaan läbib Greenwichi observatooriumi (Londoni eeslinnas, Suurbritannias). Koordinaatvõrgu (Illustratsioon 1) moodustavad meridiaanid ja paralleelid. Pikkus (Longitude) on nurk nullmeridiaani ja antud punkti läbiva meridiaani vahel. Nullmeridiaanist ida poole jäävad pikkused on idapikkused ja lääne poole jäävad on läänepikkused. Pikkuskraadide vahemik on Nullparalleel on ekvaator, mis jagab Maa lõunapoolkeraks ja põhjapoolkeraks. Laius on nurk ekvaatori ja antud punkti läbiva paralleeli vahel. Ekvaatorist põhja poole jäävad laiused on põhjalaiused ja lõuna poole jäävad on lõunalaiused. Laiuskraadide vahemik on Maakeral asuva ükskõik millise punkti asukoha saab määrata punkti koordinaatidega, mis on laiuskraadid ja pikkuskraadid. Pikkuste ja laiuste suurimad ühikud on kraadid. Nendest Illustratsioon 1: Maa koordinaatvõrk väiksemad ühikud on minutid - 1 kraad=60 minutit; ja sekundid [Pilot Handbook] - 1 minut=60 sekundit. Näiteks Tallinna lennuvälja koordinaadid on N E ehk 59 kraadi 24 minutit ja 48 sekundit põhjalaiust ja 024 kraadi 49 minutit ja 57 sekundit idapikkust. Teine viis koordinaate esitada on täiskraadid ja kraadide murdosa. Koordinaatide seos kaugustega on 1 pikkusminut=1 meremiil (nautical mile, NM)=1852 m. Ortodroom (great circle, orthodrome) on suurringi kaar, mis ühendab kahte punkti. See on lühim maa kahe punkti vahel ja ta lõikab meridiaane erinevate nurkade all. Loksodroom (rhumb line, loxodrome) on joon, mis lõikab meridiaane ühe ja sama nurga all. Ortodroom on lennukaardil põhja poole kumer kaar ja loksodroom näeb lennukaardil välja lõuna poole kumerdunud kaarena. Lühikeste vahemaade (kuni 500 km) korral on ortodroom ja loksodroom praktiliselt sirgjooned. Pikemate lendude puhul üritatakse lennata mööda ortodroomi ja kurssi tuleb aegajalt muuta. 1.2 Aeg Navigatsioonis on ajal ülisuur tähtsus. Maa teeb täispöörde (360º) ümber oma telje 1 ööpäeva ehk 24 tunni jooksul. 1 tund = 60 minutit = 15º. 1 minut = 60 sekundit. Maa sooritab täisringi ümber Päikese 365 ja 1/4 ööpäeva jooksul. Kalendriaastaks loetakse 365 päeva ja igal neljandal aastal lisatakse üks päev, mis annab liigaasta. Päev algab kell 00:00 ja lõpeb kell 24:00, keskpäev on kell 12:00. Hommikul kell 06:00 on Päike täpselt idas, keskpäeval täpselt lõunas, õhtul kell 18:00 täpselt läänes. (Päikese järgi ilmakaarte määramiseks saab kasutada käekella, mis asetatakse nii, et tunniosuti oleks suunatud päikesele. Nurk tunniosuti ja jaotise 12 vahel kella numbrilaual jagatakse pooleks visuaalse nurgapoolitajaga, mis näitab ligikaudset lõunasuunda. Kuni keskpäevani tuleb poolitada nurk, mille võrra osuti peab liikuma 12 poole, pärast keskpäeva aga nurk, mille võrra osuti on eemaldunud 12- st. Olenemata minutiosuti asukohast, tuleb poolitada nurk tunniosuti ja kella 12 vahel. ) Kohalik päikeseaeg (local time) on aeg antud punktis. See on kogu meridiaani piires sama. Kohalik keskmine aeg (local mean time) on aeg, kui päike asub täpselt antud punkti läbiva meridiaani kohal kell 12:00. Koordineeritud rahvusvaheline aeg (universal time coordinated, UTC), Greenwichi aeg, Zulu aeg 5

6 (Zulu time) on aeg, kui päike asub nullmeridiaani kohal keskpäeval kell 12:00. Maa on jaotatud 24 ajavööndiks (time zone). Ajavööndid on iga 15º järel; 15º = 1 tund. Alates nullmeridiaanist jaotatakse maakera iga 15º järel meridiaanidega ja antud meridiaan võetakse keskmiseks, millest mõlemale poole 7,5º on ajavööndi piirid, mille sees aeg on võrdne keskmise meridiaani ajaga. (Illustratsioon 2) Illustratsioon 2: Ajavööndid [Lepp] Eesti aeg on 30º meridiaani järgi ja ajatsoon on talvel UTC+0200 ja suvel UTC Lennutegevuses kasutatakse UTC aega, kohalike lendude puhul võib kasutada kohalikku aega, raadiosides on UTC. Raadiosides tavaliselt kasutatakse ajast minutid (kaks numbrit) või siis koos tunniga (neli numbrit). Ilmateadetes METAR on aeg 6 numbriga, st kaks esimest numbrit on kuupäev, kaks järgmist on tund ja kaks viimast on minutid. Kui järele on kirjutatud Z, siis see on UTC aeg. AIP Gen 2.7 on toodud olulised kellaajad päiksetõusu ja päikseloojangu kohta päeva ja öö arvestamiseks. Päev algab koidu algusega (civil morning twilight) ja lõpeb hämariku lõpuga (civil evening twilight). Nende vahele jäävad päiksetõus (sunrise) ja päikseloojang (sunset). Koidu alguse ja hämariku lõpu kellaaegade arvutamiseks on võetud päikese kõrguseks 6 allpool horisonti. Hämariku lõpust kuni koidu alguseni on öö ja kehtib öölendude reeglistik. 2 Kaardid üldiselt Kaart (chart) on maapinna teatud ala miniatuurne kujutis, millele on esitatud nurkade ja pindade samasuse nõue ja millele on kantud antud ala iseloomustavad geograafilised ning topograafilised märgid, samuti kasutajat huvitav informatsioon. Plaan (map) sisaldab rohkem kasutajat huvitavat infot, kuid tema nurkade ja pindade samasuse aste on väiksem. Sellised on näiteks autoteede kaardid. Kaart on maakera sfäärilise pinna väike mõõtkavas kujutis tasapinnal. Sfäärilise pinna kandmisel tasapinnale on rida raskusi - neist kaks on moonutused ja perspektiiv. Moonutusi vältida ei saa, kuid neid on võimalik kaardi joonistamisel korrigeerida ja süstematiseerida teatud piirideni. Kaardi joonistamisel peab võimalikult maksimaalselt vähendama neid moonutusi, mis kõige enam kahjustavad kaardi otstarvet. Koonilisi ja silindrilisi pindu saab laiali laotada tasapinnale ilma venitusteta ja rebenditeta, sfäärilisi aga mitte. Kaartidele esitatavad üldnõuded: konformaalsus ehk samakujulisus ja samanurksus ühtlane mõõtkava piirkonna võrdelisus suurring (ortodroom) sirgjoonena 6

7 loksodroom sirgjoonena suunanurk geograafiline ja tõene kergesti määratavad koordinaadid. 2.1 Projektsioon Kaardiprojektsioon (projection) on maakera meridiaanide ja paralleelide kujutamine tasapinnal. Kaardiprojektsioon moodustab põhistruktuuri, mille peale kaart on üles ehitatud ja määrab valmis kaardi põhiomadused. Kasutusel on kaks projekteerimise (projektsioonkopeerimise) meetodit: perspektiivne - maapinna koordinaatide sirgjooneline projekteerimine mingist kindlast punktist tasapinnale. Sellise kaardi omadused ja näitlikkus sõltuvad kopeeritava pinna kujutatavusest ja projekteerimispunkti asukohast. matemaatiline - mõnede kaardi osade omaduste või näitlikkuse, mida ei saa väljendada geomeetriliselt, analüütiline tuletamine. Ideaalne kaardiprojektsioon kujutaks endast maapinna tõetruud kujutist tasapinnal. See tähendab, et kaardil oleks suunanurgad ja mõõtkava igas punktis ühesugune, kuid seejuures on võimatu, et pindalade suurus ja kuju oleks täpselt õiges mõõdusuhtes maapinnal olevatega. Enamuse navigatsioonikaartide põhinõudeks on konformaalsus (samakujulisus ja samanurksus). Selleks, olenemata projektsioonist peab olema täidetud kolm nõuet: mõõtkava peab igas punktis olema suunanurgast sõltumatu. See tähendab, et mõõtkava peab igas suunas olema ühesugune kaardilehe ulatuses pindalade piirjooned peavad olema sarnased tegelikega. See tingimus kehtib ainult väikeste või suhteliselt väikeste pindade kohta. Suured pinnad kujutatakse võimaluse piires sarnastena. Kuna maakeral meridiaanid ja paralleelid ristuvad täisnurga all, siis peab see säiluma ka kaardil. Sellega kergendatakse koordinaatide kandmist kaardile. Ainus kaart, kus loksodroom on sirgjoon, on silindrilises projektsioonis kaart (Mercator). Ja ortodroom on sirgjoonena vaid gnomoonilises projektsioonis kaardil. Navigatsiooniks on kõige tähtsam nurkade võrdsus, et saaks kaardi ükskõik kus kohast mõõta õiget suunda. Kõige täpsemini rahuldab kõiki neid nõudeid ühe kaardilehe piires kooniline projektsioon. 7

8 2.1.1 Projektsioonide liigitus Projektsioonid jagunevad: I. asimutaal-, II. silindrilised, III. koonilised. I. Asimutaalprojektsioon (Illustratsioon 3) on projektsioon, kus maakera punktid projekteeritakse sirgjooneliselt maapinna puutujapinnale. Asimutaalprojektsiooni kasutatakse vaid polaaralade kaartidel, kus projektsiooni lähtepunkt asub maa keskel ja puutepunkt on poolus. Asimutaalprojektsioonid jagunevad projektsiooni lähtepunktiillustratsioon 3: asimutaalprojektsioon (azimuthal/plane) [cd3] järgi: a. gnomooniline - projektsiooni lähtepunkt asub maa keskel b. stereograafiline - projektsiooni lähtepunkt asub puutepunktist teisel pool maakera c. ortograafiline - projektsiooni lähtepunkt asub kaugel eemal (lõpmatuses) II. Silindriline ehk Mercatori projektsioon (looja Gerhard Mercatori järgi) on samakujuline ja samanurkne, loksodroomi kujutatakse sirgjoonena. Silindrilist projektsiooni liigitatakse puutepunkti asukoha järgi: kui puutejooneks võtta ekvaator (Illustratsioon 4), siis meridiaanid on ühtlaste vahedega vertikaalsed sirgjooned ja paralleelid on nendega risti, Illustratsioon 4: Silindriline projektsioon, puutejooneks kuid järjest laienevate vahedega sirged. ekvaator [cd3] Mida kaugemale pooluse poole, seda ebaloomulikum on projektsioon ja pooluste ala on võimatu projekteerida. transversaal-silindriline (ristsilindriline) puutejooneks meridiaan, seda projektsiooni on raske kasutada navigatsioonis, kuna nii meridiaanid kui paralleelid on kõverjooned. Sirged on ainult puutemeridiaan ja ekvaator. Loksodroom on kõverjoon. (Illustratsioon 5) kaldsilindriline - puutejooneks suurringi kaar. Kaldsilindrilist projektsiooni kasutatakse erijuhtudel. Näiteks transkontinentaalseteks Illustratsioon 5: Ristsilindriline projektsioon [Porro] lendudeks mööda ortodroomi võib koostada kaardi, võttes puutejooneks ortodroomilise teekonnajoone. Selline kaart annab allolevast pinnast enam-vähem tõetruu pildi umbes ±5 kraadi mõlemale poole teekonnajoont. (Illustratsioon 6) Kaldsilindrilise projektsiooni puudused: 8

9 loksodroom on kõverjoon kaardi ulatuses muutuvad mõõtkava ja pinnad raadiopeilinguid ei saa kanda otse kaardile kõik meridiaanid ja paralleelid on kõverjooned iga marsruudi jaoks peab olema oma kaart Nurki saab mõõta üsna täpselt, ka kaugusi, kuid kuna paralleelide vahe suureneb pooluste poole, siis mõõtkava säilub ühtlasena vaid selles piirkonnas, kus paralleelide vahe on veel enam-vähem ühesugune. Ortodroom on pooluse poole kumer joon. Selliseid silindrilises projektsioonis kaarte kasutatakse merenavigatsioonis, paljudes varasemates atlastes ja tihti seinakaartidena. Illustratsioon 6: Kaldsilindriline projektsioon [Porro] Mercator projektsiooni puudused: pikki vahemaid pole võimalik täpselt mõõta suuna kandmisel kaardile tuleb arvestada meridiaanide kokkujooksu kaarti saab kasutata ainult kuni 80 kraadini põhja- või lõunalaiust. Kõigest ülalöeldust on näha, et sellised kaardid ei sobi lennunavigatsiooniks. Enamlevinud lennunduskaardid on tehtud koonilises projektsioonis. III. Kooniline projektsioon jaguneb: Maakera asetatakse koonusesse mingi osaga (tavaliselt poolusega) koonuse tipu poole ja maakera puutejoon annab ühe standardparalleeli. (Illustratsioon 7) lõigata maakera koonusega läbi ja saab kaks standardparalleeli Lamberti konformaalne (samakujulises ja samanurkses) (Illustratsioon 8, Illustratsioon 9). Illustratsioon 7: Kooniline projektsioon ühe standardparalleeliga [Porro] Lamberti konformaalses projektsioonis koostatud kaardil on meridiaanid sirged, mis suunduvad väljaspool kaarti asuvasse ühisesse punkti. Paralleelid on kontsentrilised ringid, millede keskpunktiks on meridiaanide ühtimispunkt. Meridiaanid ja paralleelid asuvad üksteise suhtes täisnurga all. Ükskõik millise kahe joone poolt moodustatud nurgad maa peal on vastavad ka kaardil. 9

10 Sellist kaarti saab valmistada nii graafilisel kui matemaatilisel teel. Standardparalleelidel on mõõtkava täpne, standardparalleelide vahel on mõõtkava veidi kokku surutud, neist väljaspool aga välja venitatud. Mõõdusuhte vea ühtlustamiseks nii sees- kui väljaspool standardparalleele on nende asukohaks valitud 1/6 ja 5/6 kooonusele kantud kaardi keskmeridiaani pikkusest. Lamberti konformaalse koonilise projektsiooni eelised: samakujulisus ja samanurksus (konformaalne) ortodroom on kergelt kumer pooluse poole laiuskraadide väikese erinevuse puhul on mõõtkava praktiliselt ühesugune asukohta on kerge määrata pikkus- ja laiuskraadide abil kaart on suhteliselt kergesti mõistetav kaks standardparalleeli annavad kaks joont, millede lähiümbruses on orientiiride kuju ja suurus minimaalse veaga suur vahemaa mõõtmise täpsus (viga ainult 1%) Illustratsioon 8: Kooniline projektsioon kahe standardparalleeliga (Lamberti konformaalne projektsioon) [Porro] Lamberti konformaalse koonilise projektsiooni puudused: loksodroom on kõverjoon, raske kaardile kanda ortodroom on kumer pooluse poole laiuskraadide vahe suurenedes suureneb mõõtkava paralleelid on kontsentrilise kaared kui kaks üksteisele järgnevat Illustratsioon 9: Lamberti konformaalne projektsioon ja kaardid [Porro] (vertikaalsuunas) kaarti omavad standardparalleelidel sama mõõtkava, siis nende ühine paralleel omab eri kaartidel erinevat raadiust. Neid ei saa täpselt kokku liimida. Kogu kaardilehe ulatuses on need puudused kõige väiksemad võrreldes teiste projektsioonidega. 2.2 Meridiaanide kokkujooksu koefitsient Kokkujooksu koefitsient (convergence factor) on suhe nurga, mille moodustavad valitud meridiaanid maakeral, ja nurga, mille moodustavad samad meridiaanid kaardil, vahel. Väljendatakse kümnendmurrus. Enamiks koonusprojektsioonis kaarte omavad kogu ulatuses ühtlast 10

11 meridiaanide kokkujooksu koefitsienti, mis kantakse kaardi ülaservale. Kui kaardil kokkujooksu nurk on võrdne valitud meridiaanide nurgaga, on koefitsient võrdne 1. Näiteks täisala standardparalleelide 37N ja 65N vahel: 360 maakeral annab tasapinnal 283. Kokkujooksu koefitsiendi saame, kui 283:360=0, Suunad ja magnetkompass Kõige lihtsam vahed õhusõidukis suuna määramiseks on magnetkompass. Magnetkompass näitab Maa magnetvälja jõujoonte järgi alati magnetilise põhjapooluse poole. Lennukaartidelt mõõdetakse malliga geograafilised suunad. Geograafilised ja magnetilised suunad pole samad. Õhusõidukis kasutatavatel magnetkompassidel on skaala 0 ehk 360 tähis kinnitatud magnetnõela põhjapooluse külge ja see näitab alati magnetilise põhjasuuna poole ning lenduri poole jääb suuna number (Illustratsioon 10). Suunad 0º ja 180º on tähistatud tähtedega N (north) ja S (south) ning suunad Illustratsioon 10: magnetkompass [Pilot 90º ja 270º on tähistatud tähtedega E (east) ja W (west). Handbook] 3.1 Maa magnetism Maal on mõõdukas magnetväli, mis on tekitatud elektrivoolu poolt tuumas. Magnetiline põhjapoolus (true north) ei asu täpselt samas kohas paigal kui geograafiline põhjapoolus (geographic north) ja sama lõunapoolustega. Samuti magnetvälja jõujooned ei ole täpselt sirged horisontaaltasandil ega ühti geograafiliste meridiaanidega. Maa magnetvälja jõujooned ei asu maapinna peal, vaid selle kohal ja suunduvad otse magnetpoolusele (Illustratsioon 11). Geograafiline meridiaan (true meridian) on suurringi kaar, mis läbib maa geograafilised poolused ja magnetiline meridiaan (magnetic meridian) on suurringi kaar, mis läbib maa magnetpooluseid. Nurki mõõdetakse meridiaani põhjasuunast. Variatsioon (variation) ehk magnetiline kõrvalekalle (nimetatud ka deklinatsioon) on nurk geograafilise Illustratsioon 11: Maa magnetväli [Porro] meridiaani põhjasuuna ja magnetmeridiaani põhjasuuna vahel ehk magnetvälja horisontaalne kõrvalekalle (Illustratsioon 12). See nurk mõõdetakse geograafilisest põhjapoolusest ida (E) või lääne (W) suunda ja on kantud lennukaartidele. Lennukaardil variatsiooni tähistus näiteks 6E tähendab, et magnetsuund on 6 kraadi ida suunda, ehk 6 kraadi võrra väiksem geograafilisest suunast. Variatsiooni tähistus 6W tähendab, et magnetsuund on 6 kraadi võrra suurem geograafilisest suunast ( variation west magnetic best, variation east magnetic least. ). Isogoonid on ühesuguse variatiooniga punkte ühendavad jooned. Maa magnetväli muutub pidevalt ja lennukaartidel on kirjas hinnatav variatsiooni muutus aasta kohta (annual change). Mõnedel kaartidel võib magnetiline variatsioon olla tähistatud mitte tähtedega E ja W vaid märkidega + ja -. Magnetilise suuna saamiseks tuleb geograafilisest suunast (kaardilt mõõdetud suunast) lahutada variatsioon. See tähendab, et kui variatsioon on tähistatud +6º, siis see tuleb lahutada geograafilisest, et saada magnetiline suund. Kui variatsioon on tähistatud -6º, siis see tuleb 11

12 liita geograafilisele, et saada magnetiline suund. Isogoon (isogonic line) (nimetatud ka isokliin) on ühesuguse variatsiooniga punkte ühendav joon. Agoon (agonic line), deklinatsiooni puudumise joon on nullvariatsiooniga punkte ühendav joon ehk magnetiline ekvaator. Maa magnetvälja jõujooned on suunatud otse magnetpoolusele, st põhjapoolusel peaks kompassinõel näitama otse alla maapinna suunas. Inklinatsiooninurk (magnetic dip) Illustratsioon 12: variatsioon geograafilisest põhjapoolusest ja magnetilise on nurk magnetnõela ja tegeliku põhjapooluse asukoht [cd3] horisondi vahel ehk magnetvälja vertikaalne kõrvalekalle. Inklinatsiooni vähendamiseks on magnetkompassi nõel detsentreeritud (üks ots on raskem - põhjapoolkeral kasutatavatel kompassidel tehakse lõunasuuna ehk punase vastassuunas ots raskem), mille tõttu tekivad magnetkompassil pöörangu- ja kiirendusvead. 3.2 Lennuki magnetism Lisaks maa magnetismile on õhusõidukil oma magnetväli, mis mõjutab kompassi näitu ja seda nimetatakse deviatsiooniks (deviation). Õhusõiduki töötaval mootoril ja töötavatel raadioseadmetel tekib oma magnetväli, mis mõjutab magnetkompassi näitu. Deviatsioon on erinev igal magnetsuunal. Kui deviatsioon on 10ºW, siis on paremale ehk juurde liita magnetsuunale ja saadakse kompassisuund ning kui deviatsioon on 10ºE, siis vasakule ehk magnetsuunast maha lahutada ja saadakse kompassisuund (deviation west compass best, deviation east compass least). Deviatsioon määratakse kindlaks õhusõiduki kontrollimise teel, viiakse miinimumini ja jääkdeviatsioon kantakse vastavasse tabelisse (compass deviation card), mida kasutatakse vajaduse korral lennu ajal. Muud ferromagnetilisest metallist esemed, näiteks pastapliiats või kõrvaklapid, voolu all elektrijuhtmed või elektriseadmed magnetkompassi lähedal mõjutavad samuti magnetkompassi näitu - seega hoida selliseid esemeid eemal magnetkompassist. 3.3 Magnetkompassi vead Isogoonid pole geograafiliste meridiaanidega paralleelsed - lennukaardilt valida marsruudilõigul kõige pikemat ala kattev variatsiooni väärtus. Lennuki enda magnetism tekitab deviatsiooni, mida tuleb kompassi näidu lugemisel arvesse võtta. Inklinatsiooni mõju vähendamiseks on kompassi magnetnõel detsentreeritud, mille tõttu tekivad pööraguvead ja kiirendusvead. Pööranguviga (kaldeviga) (turning error) tekib põhja-lõuna suunas lennates pöörangu sooritamisel (kallaku tõttu) ning ida-lääne suunas lennates tõusul ja laskumisel (Illustratsioon 13). Et võtta arvesse seda viga, tuleb põhjakurssidel õhusõiduk kallaku suuruse võrra varem ja lõunakurssidel hiljem pöörangust välja tuua. Ida-lääne suunas lennates peab arvestama, et kompass näitab laskumisel ida suunas laskumisnurga võrra suuremat kurssi (lääne suunas väiksemat) ning tõusul väiksemat (lääne suunas suuremat) kurssi, kallak siin mõju ei avalda. Samas ei avalda tõusu ja 12

13 laskumise nurk mõju põhja-lõunakurssidel lennates. Kiirendusviga (acceleration/deceleration error) avaldub lendudel ida-lääne suunas. Kiiruse muutmisel mõjuvad magnetnõela raskendatud otsale inertsjõud, mis muudavad kompassi näitu: Illustratsioon 13: Magnetkompassi pöörangu (kaldeviga) [Porro] Illustratsioon 14: Magnetkompassi kiirendusviga [Porro] kiiruse suurenemisel ida suunas lennates kompassi näit väheneb, kiiruse vähenedes aga suureneb. Lendudel lääne suunas on mõju vastupidine. Põhja-lõuna suunas lennates seda viga ei teki. (Illustratsioon 14). Magnetkompass on esmane suunda näitav seade õhusõidukis ja selle vigade mõjude vähendamiseks tuleb tema näitu lugeda usaldatavaks ainult lennates horisontaalselt otse ja püsiva kiirusega. 3.4 Seosed magnetilise, geograafilise ja kompassi suundade vahel Kaardil on geograafiline põhjasuund üleval ja geograafiline lõunasuund all. Kaardilt mõõdetakse geograafilised suunad. Navigatsiooniks on vaja teada erinevust geograafilise ja magnetilise põhjasuuna vahel (variatsiooni) igas punktis. See annab magnetsuuna. Õhusõidukis kasutatakse suuna mõõtmiseks kompassi, mis mõõdab suunda Maa magnetvälja järgi. Tuleb arvesse võtta deviatsiooni ja saab kompassisuuna, sest õhusõiduki magneväli mõjutab kompassi näitu. Seosed nende suundade vahel on joonisel Illustratsioon 15. Tuulevaikuses on suund (track) ja kurss (heading) samad. Olenevalt tuulest marsruudil, tuleb arvesse võtta suuna muutus (triivnurk või tuuleparandusnurk). Heading suund, mille poole on lennuki nina mõõdetakse geograafilisest, magnetilisest või kompassi Illustratsioon 15: Seosed geograafilise, magnetilise põhjapoolusest. ja kompassi kursi vahel - variatsioon ja deviatsioon [Pilot Handbook] 4 Lennukaardid Lennunduskaart on maapinna piltlik tinglik kujutis, mis vastavate eri värvi joonte, pindade ja sümbolitega kujutavad maapinna iseloomu ja temal asuvaid objekte. Lisaks nimetatud objektidele sisaldab lennukaart hulgaliselt lisateavet numbrite, sümbolite ja joonte näol, mis annavad piloodile navigeerimiseks vajalikku infot. 13

14 Visuaallennu kaartidel on pearõhk maapinna, tema reljeefi ja seal asuvate objektide tõetruule kujutamisele. Lisatud on navigeerimist kergendav info. Pinnareljeefi iseloomustamiseks kasutatakse eri värvi pruune toone. Kõrgeim tipp tähistatakse musta värvi punktiga, mille juures on selle punkti kõrgus merepinnast. Ka taimestiku iseloom kantakse tihti kaardile - metsad rohelisega. Suuremate objektide ja asulate piirjooned on vastavad. Rahvusvaheliselt on kokku lepitud lennunduskaartidel kasutatavate sümbolite ja Illustratsioon 16: Aeronavigatsioonilise Kaardi - ICAO 1: register [AIP tingmärkide süsteemis, et GEN 3.2] kergendada piloodil eri maade kaartide kasutamist. Instrumentaallennu kaartidel on pearõhk asetatud kogu raadionavigatsiooniks vajaliku teabe edastamisele. Pinna reljeef puudub ja pindade kontuurid on antud üldjoontes ning vähemmärgatavalt. Kaardistamiseks jaotatakse maapind teatud osadeks. Kasutamise hõlbustamiseks antakse igale maapinna osale oma tähis kaardiseeria registris (nomentklatuuris) (Illustratsioon 16). Lennunduses kasutatavate kaartide-kaardiseeriate liigitus: Aeronavigatsiooniline kaart - ICAO 1: (Aeronautical Chart) Lennuvälja/kopteriväljaku kaart (Aerodrome/Heliport Chart) ICAO. See kaart sisaldab detailseid andmeid lennuvälja/kopteriväljaku kohta, varustamaks meeskonda infoga, mis hõlbustab õhusõiduki maapealset liikumist: õhusõiduki seisupaigast rajale ja rajalt õhusõiduki seisupaika. Samuti sisaldab see kaart lennuvälja/kopteriväljaku kohta käitamiseks olulist infot. Õhusõidukite parkimis-/dokkimiskaart (Aircraft Parking/Docking Chart) ICAO. See kaart koostatakse selliste lennuväljade kohta, kus terminalirajatiste keerukuse tõttu ei ole lennuvälja/kopteriväljaku - ICAO -kaardil või lennuvälja maapealse liikluse kaardil - ICAO -võimalik esitada küllaldase selgusega õhusõidukite liiklust ruleerimisteede ja seisupaikade vahel ning õhusõidukite parkimist/dokkimist hõlbustavat infot. Lennuvälja takistuste kaart - tüüp A (käitamispiiranguid) (Aerodrome Obstacle Chart) ICAO. See kaart sisaldab detailset infot takistuste kohta lennuväljade stardijärgsete lennutrajektooridetooride piirkonnas. Info on esitatud nii plaanis kui ka profiilis ja koos takistuste kaardiga - ICAO - Tüüp C sisaldab vajalikke andmeid, võimaldamaks käitajatel täita ICAO 6. Anneksi I ja II osa 5. peatüki kohaseid käitamispiiranguid. 14

15 Marsruudikaart (Enroute Chart) ICAO. See kaart koostatakse kogu Tallinna lennuinfopiirkonna kohta. Aeronavigatsioonilised andmed sisaldavad kõiki lennuvälju, keelu-, piirangu- ja ohualasid ja detailset lennuliiklusteeninduse süsteemi. Kaart sisaldab meeskonna jaoks infot, mis hõlbustab navigeerimist ATS marsruutidel kooskõlas lennuliiklusteeninduse protseduuridega. Standardse väljumise kaart - Instrument (SID) (Standard Departure Chart). Kaart koostatakse juhul, kui on kehtestatud standardne väljumismarsruut instrumentaallendudele, mida ei ole võimalik küllaldase selgusega näidata piirkonnakaardil. Esitatud aeronavigatsioonilised andmed sisaldavad alglennuvälja, instrumentaallendude standardset väljumismarsruuti mõjutavaid lennuvälju, keelu-, piirangu- ja ohualasid ning lennuliiklusteeninduse süsteemi. See kaart sisaldab infot, mis võimaldab meeskonnal järgida määratud instrumentaallendude standardset väljumismarsruuti stardietapist kuni marsruudietapini. Standardse sisenemise kaart - Instrument (STAR) (Standard Arrival Chart). Kaart koostatakse juhul, kui on kehtestatud standardne sisenemismarsruut instrumentaallendudele, mida ei ole võimalik küllaldase selgusega näidata piirkonnakaardil. Esitatud aeronavigatsioonilised andmed sisaldavad sihtlennuvälja, instrumentaallendude standardset sisenemismarsruuti mõjutavaid lennuvälju, keelu-, piirangu- ja ohualasid ning lennuliiklusteeninduse süsteemi. See kaart sisaldab infot, mis võimaldab meeskonnal järgida määratud instrumentaallendude standardset sisenemismarsruuti marsruudietapist kuni lähenemisetapini. Instrumentaallähenemiskaart (iga raja ja protseduuri jaoks) (Instrument Approach Chart) ICAO. Kaart koostatakse iga tsiviillennunduse kasutuses oleva lennuvälja jaoks, millel on kehtestatud instrumentaallähenemise protseduurid. Iga lähenemisprotseduuri jaoks koostatakse eraldi instrumentaallähenemiskaart. Esitatud aeronavigatsioonilised andmed sisaldavad infot lennuväljade, keelu-, piirangu- ja ohualade, raadioside- ja navigatsiooniseadmete, sektori minimaalkõrguse, nii plaanis kui ka profiilis kujutatud protseduuri kursi, lennuvälja miinimumide, jne kohta. See kaart sisaldab infot, mis võimaldab meeskonnal järgida kinnitatud instrumentaallähenemise protseduuri maandumiseks kavatsetavale rajale, samuti katkestatud lähenemise protseduuri ning vajadusel ka ootetsooni. Visuaallähenemiskaart (Visual Approach Chart) ICAO. See kaart koostatakse tsiviillennunduse poolt kasutatavate lennuväljade jaoks, kus: kasutatavate navigatsiooniseadmete arv on piiratud; või puuduvad raadiosidevahendid; või puuduvad lennuvälja ja selle ümbruskonna kohta 1: või suurema mõõtkavaga aeronavigatsioonilised kaardid; on kehtestatud visuaallähenemise protseduurid. Esitatud aeronavigatsioonilised andmed sisaldavad vastavat infot lennuväljade, takistuste, määratud õhuruumi, visuaallähenemisinfo, raadionavigatsiooni- ja sideseadmete kohta. Maandumiskaart (Landing Chart). See kaart annab kujundliku ülevaate lennuväljast ja selle lähiümbrusest lihtsustamaks lähenemist maandumiseks kavandatud rajale, samuti infot, mis on vajalik maandumiseks ja raja kiireks vabastamiseks pärast maandumist. Kõige tavalisem kaart marsruutlendudeks on mõõtkavas 1:500000, aga kasutatakse ka lennukaarte muus mõõtkavas, näiteks 1:25000 või 1: Lennukaart ICAO 1: See aeronavigatsiooniliste kaartide seeria on koostatud Lamberti konformses koonilises projektsioonis. Aeronavigatsiooniliste andmete esitus vastab väikestel kiirustel visuaalseks 15

16 navigatsiooniks mõeldud kaardi nõuetele. Andmed sisaldavad teatud lennuvälju, olulisi takistusi, ATS süsteemi elemente, keelu-, piirangu- ja ohualasid ning raadionavigatsiooniseadmeid. Kaart sisaldab infot rahuldamaks visuaalse navigatsiooni vajadusi ja seda kasutatakse samuti lennu eelnevaks planeerimiseks. Eesti visuaallennukaardi tähis on 2153A. Mõõtkava on 1: Standardparalleelid on 58º00'N ja 59º20'N, keskmeridiaan on 24º00'E. Standardparalleelidel on mõõtkava õige, standardparalleelidest äärte poole natuke välja venitatud, standardparalleelide vahel on mõõtkava natuke kokku surutud. Nurgad on tõesed (ortomorfne). Meridiaanid on sirgjooned ja algavad pooluselt, paralleelid on kumerad. Ortodroom on kergelt kumer standardparalleelidest eemale, loksodroom lõikab iga meridiaani ühe ja sama nurga all. Meridiaanide kokkujooks kogu kaardi ulatuses on sama Tähised lennukaartidel Joonised (Illustratsioon 17, Illustratsioon 18, Illustratsioon 19, Illustratsioon 20, Illustratsioon 21, Illustratsioon 22, Illustratsioon 23, Illustratsioon 24, Illustratsioon 25, Illustratsioon 26) on lennukaartidel kasutatavatest tähistustest ja sümbolitest Eesti visuaallennukaardi näitel Topograafias (Illustratsioon 17) kõrguspunkt (elevation) näitab selle paiga kõrgust keskmisest merepinnast (AMSL, above mean sea level). Põhihorisontaalid on samakõrgusjooned ja 500-jala pikkuste vahedega. Illustratsioon 17: Topograafia Hüdrograafia (Illustratsioon 18) - veega seotud piirkonnad Illustratsioon 18: Hüdrograafia Asustus piirid (Illustratsioon 19) 16

17 Illustratsioon 19: Asustus - piirid Teed-liinid (Illustratsioon 20) - neid saab kasutada joonorientiiridena. Illustratsioon 20: Teed - liinid Mitmesugust (Illustratsioon 21) - Kaardil on variatsioon näidatud isogoonidena katkendjooned, mille juures kirjas mitu kraadi ja millisesse suunda iga täiskraadi kaupa. Illustratsioon 21: Mitmesugust Õhuruumi kohta (Illustratsioon 22) on näidatud õhuruumide liigid, piirid, keelu- piiragu- ja ohualad ning treeningalad. Kõrgused on tähistatud: SFC (surface) - maapind, 4-kohaline number lennukõrgus, MSL (mean sea level) keskmisest merepinnast ning FL (flight level) ja number lennutasand. Tundliku faunaga aladel tuleb vältida lendamist allpool lennukõrgust 1000 jalga merepinnast. [lennupiiragud, ] 17

18 Illustratsioon 22: Õhuruum Lennuväljad (Illustratsioon 23) Illustratsioon 23: Lennuväljad Raadionavigatsioon (Illustratsioon 24) 18

19 Illustratsioon 24: Raadionavigatsioon Lennutakistused (Illustratsioon 25) on tähistatud vastavalt liigile ja juures on kõrguse numbrid - tipu kõrgus merepinnast (elevation) ja sulgudes tipu kõrgus maapinnast (height) jalgades. Illustratsioon 25: Lennutakistused Meremärgid: W valge R punane G roheline F püsitule FI plinktuli LFI pikk plinktuli Oc varjutav tuli Iso võrdfaasne tuli n sec seeria pikkus n sekundit. Illustratsioon 26: Minimaalne lennukõrgus Minimaalne lennukõrgus (Illustratsioon 26) iga 30 minuti võrgu ruudus on näidatud minimaalne ohutu lennukõrgus selles ruudus, mis tugineb ruudus olevale kõrgeimale takistusele, millele on liidetud 1000 jalga. Kõrgused on ümardatud lähima ülemise saja jalani. Tähis on iga võrguruudu keskel punaste numbritega, millest suurem näitab tuhandeid ja väiksem sadu jalgu. 4.2 Kaartide lugemine Kõigepealt valida välja marsruut. Kaardil on palju infot, mille hulgast valida asjakohane. Kaardil on ääres info lennunduse sümbolitest ja lennualasest infost kaardil. Kultuuriline informatsioon on teed, raudteed, asulad ja maapinna reljeef. Lennukaardil on info õhuruumidest ja liikluse tsoonidest, nende piirid ja kasutatavad raadiosagedused. Lennuvälja lähedal on kirjas info selle lennuvälja kohta: lennuvälja kõrgus merepinnast, lennuvälja lähedal olev kontrolltsoon või lennuväljaliikluse tsoon, lennuväljal või selle lähedal asuvad raadionavigatsiooniseadmed. Marsruudil jälgida teiste lennuväljade asukohti, õhuruumide piire, 19

20 keelu-, piirangu- ja ohualasid. Orientiirideks on autoteed, raudteed, suuremad jõed, järved ja asulad, metsaga alad, sood. Kaardi lugemisel kasutatakse 2 meetodit: kaardilt maastikule - kaardil sümbolitega tähistatud infost luuakse ettekujutus maastiku väljanägemisest. Seda meetodit kasutatakse enamuse ajast ja sealjuures ollakse oma asukohas (kavandatud teekonnajoonel) ja planeeritud ajas kindel. maastikult kaardile - vastupidine meetod eelmisele ja kasutatakse, kui oma asukohas ei olda kindel. Maastikult leitakse mingid iseloomulikud orientiirid, otsitakse need üles kaardilt ja nii saadakse teada oma asukoht. Kaardi lugemine paraneb kogemusega. Eelduseks on põhjalik lennu planeerimine ja enne lendu marsruudi selgeks tegemine (uurimine). Lennu ajal peab püsima kavandatud teekonnajoonel ja kavandatud ajagraafikus. Kui teekonnajoonelt on kõrvale kaldutud, siis on vaja tulla tagasi teekonnajoonele nii kiiresti kui võimalik. Sama oluline on vaadata aknast välja (keep a good lookout), et märgata võimalikke ilmastiku probleeme ja hallata lennuki süsteeme. Kaardilugemise ajal on hea asetada kaart enda ette teekonnajoonega samasse suunda, kuhu minnakse (orienteerida teekonna suunda) - siis kõik kaardil näidatud orientiirid asuvad üksteise suhtes samas asukohas kui aknast välja vaadates. Nii on lihtsam kaarti lugeda. Kaardile kirjutatavad märkused tuleks kirjutada nii, et neid saab lugeda lennukis teekonna suunda orienteeritud kaardilt. Kaart tuleks kokku murda nii, et kogu marsruut oleks korraga nähtav. Kui see pole võimalik, siis tuleb kaart kokku murda nii, et lennukis iga järgmise marsruudi osa vaatamiseks peaks kaarti võimalikult vähe lahti murdma. Visuaalsed orientiirid (checkpoints) peaks asuma iga 5-10 minuti järel. Ideaalne visuaalne orientiir on nähtav kaugelt ja on Suur - ära tuntav kaugemalt, aga võib olla täpseks navigeerimiseks liiga suur - siis võib orientiiriks kasutada mõnda tema osa. Näiteks linn üksi on suur, tema juures olevat ristmikku võib kasutada orientiiriks. Eriline - leida selline orientiir, mis oleks sellel alal haruldane, et teda mitte segi ajada läheduses oleva teise samasugust tüüpi orientiiriga. Näiteks eraldi asuv lennuväli sobib, aga kaks kõrvuti asuvat lennuvälja võivad orientiirideks mitte sobida. Vertikaalne - neid peab alati arvesse võtma ohutuse tõttu, aga nad on ka head visuaalsed orientiirid, sest neid saab ära tunda hea nähtavuse korral kaugelt. Näiteks mastid, tornid ja kirikud. Kõrgemal lennates vertikaalse orientiiri headus väheneb, sest orientiiri võib siis mitte märgata. Ta jääb horisondist allapoole maastiku taustale, mitte taeva taustale. Tegevuste järjekord marsruudi orientiiride leidmisel - leida marsruudilõigu aeg, siis leida, mitu orientiiri on vaja ja leida need umbes iga 5-10 minuti lennuaja järel. Kui võimalik, siis vältida saabumiskohale väga lähedal asuva orientiiri valimist - vaja on saada aega saabumise ettevalmistamiseks. Valitud orientiirid tähistada kaardil ringiga ja selle juurde märkida aeg lõigu algusest. 4.3 Kaugused Ühikud: 1 SM (statute mile, maamiil)=1,603 km. 1 NM (nautical mile, meremiil)=1,8532 km. 20

21 1 m=3,28 ft (feet, jalga). 1 ft=0,3048 m. 1 in (inch, toll)=2,54 cm. 1 kt (knot, nm/h, sõlm)=1,8532 km/h. Kilomeeter on 1/10000 kaugusest Maa ekvaatori ja pooluse vahel. 1 NM on meridiaani ühe keskmise pikkusminuti pikkus. 1 NM=1852 m. Standard: 1 NM=6080 ft. Kaugus ehk vahemaa ühest punktist teise mõõdetakse meremiilides (NM), kilomeetrites (km) või maamiilides (SM). Kaardi mõõtkava (scale) tähistus on toodud tavaliselt kaardi ääres teiste selgituste juures. Tavaliselt lennunduses kasutatavatel marsruudikaartidel on mõõtkava 1: ehk 1 cm kaardil vastab cm looduses, mis ühikuid teisendades teeb 1 cm = 5 km. Või 1 NM kaardil vastab NM looduses. 4.4 Kõrgused Lennukõrgusi mõõdetakse kõrgusmõõtjaga, mis mõõdab kõrgust õhurõhu järgi. Lennukõrguseid on 3 liiki: kõrgus merepinnast (altitude) - lennukõrgus keskmise merepinna suhtes, QNH järgi õhurõhk merepinnal - kasutatakse Eestis tavaliselt ja näidatakse ära lennu ilmateadetes. Maa peal kõrgusmõõtja näitab lennuvälja kõrgust merepinnast, õhus olles kõrgusmõõtja näitab lennuki kõrgust merepinnast. Suhteline kõrgus (height) - lennukõrgus teatud võrdlustasandi (maapinna) suhtes, QFE järgi - õhurõhk maapinnal - kasutatakse, kui lennu start ja maandumine toimub samal mittekontrollitaval ja ilma lennuliiklusteenistuseta lennuväljal või vastavate kokkulepete korral. Maa peal kõrgusmõõtja näitab nulli, õhus olles kõrgusmõõtja näitab lennuki kõrgust maapinnast. Lennutasand (flight level) - rõhkkõrgus, kus aluseks QNE - standardõhurõhk 1013,25 HPa (hektopaskal) või mb (millibaar) - kõrgusmõõtja näitab lennuki kõrguse kohta lennutasandit, kui näit jalgades jagada 100-ga. Kõrgusmõõtja vead: instrumentaalvead - tingitud kõrgusmõõtja ehitusest - selgitatakse välja ja kantakse vastavasse tabelisse metoodilised vead - mõõtmismetoodika ebatäiuslikkusest. Temperatuuriviga - külmas õhumassis näitab kõrgusmõõtja rohkem kui tegelikult kõrgust on - leitakse navigatsiooniarvuti abil. Õhutemperatuur ja õhurõhk on maapinna eri paikades erinevad, võib viga tekkida baarilise reljeefi muutustest. Kui lendur hoiab õhusõidukit ühel ja samal kõrgusel, siis ta lendab mööda mingit kindlat isobaari. Ohutuse tagamiseks asetatakse kõrgusmõõtja rõhuskaalale läbilennatava piirkonna QNH või minimaalne QNH trassi ulatuses. Lennukäsiraamatutes on kõrgused: IA - indicated altitude - osuti näit kõrgusmõõtjal, mille rõhuskaalal on QNH CA - calibrated altitude - parandatud (kalibreeritud) kõrgus - rõhkkõrgus parandatud instrumentaalvea võrra TA - true altitude - tegelik kõrgus - kalibreeritud kõrgus, parandatud temperatuurivea võrra 21

22 PA - pressure altitude - rõhkkõrgus - kõrgus standardõhurõhu järgi ehk lennutasand DA - density altitude - tiheduskõrgus - rõhkkõrgus, parandatud temperatuurivea võrra RA - radio altitude - raadiokõrgus - raadiokõrgusmõõtja näit = tegelik kõrgus AA - absolute altitude - absoluutne kõrgus - tegelik kõrgus õhusõiduki all oleva punkti suhtes. Lennureeglite järgi visuaallendude vähim lubatud lennukõrgus on asulate kohal vähemalt 1000 jalga 600 m raadiuses olevast kõrgeimast takistusest ja mujal 500 jalga maa- või veepinnast. Eesti visuaallennukaardil on märgitud iga 30 minuti võrgu ruudus piirkonna kohta minimaalne lennukõrgus merepinnast, mis tugineb ruudus olevale kõrgeimale takistusele, millele on liidetud 1000 jalga. Kõrgused on ümardatud lähima ülemise saja jalani. Tähis on iga võrguruudu keskel punaste numbritega, millest suurem näitab tuhandeid ja väiksem sadu jalgu. 5 Navigatsiooni põhimõtted Navigatsioon põhineb kiiruste kolmnurgal. Navigatsiooni põhimõtted: Lennukis oled piloot, navigaator ja raadiooperaator - tegevuste tähtsuse järjekord alates tähtsamast on piloteeri, navigeeri, räägi (aviate, navigate, communicate). Juhi lennukit täpselt ja ohutult. Kui kursid, kiirused ja kõrgused on hoitud täpselt, siis on navigeerimine lihtsam. Planeeri lend täpselt. Siis on lennukis rohkem aega pühenduda lennuki juhtimisele. Räägi selgelt ja lühidalt. Kui eelnev on tehtud korralikult, siis on aega mõelda selgeid ja lühikesi lauseid raadiosideks. 5.1 Kiirus Õhusõiduki kiirusmõõtja mõõdab õhusõiduki kiirust õhu suhtes dünaamilise õhurõhu järgi (õhk, mis vastu tuleb kui suurt rõhku avaldab). Kiirusmõõtja anduri, Pitot' toru, sisse (lennusuunale vastu) tuleb kogurõhk ja staatilisse avasse (lennusuunaga paralleelne) staatiline kogurõhk juhitakse mõõteriista membraankarpi, staatiline juhitakse mõõteriista korpusese. Staatilised rõhud tasakaalustavad teineteist ja membraankarbi paisumist (koos sellega ka osuti liikumist) reguleerib ainult dünaamiline rõhk. Kiirusmõõtja vead sõltuvad õhu tihedusest (mis sõltub õhu rõhust ja temperatuurist), kiirusmõõtja konstruktsioonist ning staatiliste ja dünaamiliste avade asetustest. Metoodiline viga tekib erinevast õhu tihedusest ja seda arvestatakse navigatsiooni arvuti abil. Instrumentaalviga (instrument error) on tingitud mõõteriista konstruktsioonist ning see kontrollitakse ja reguleeritakse laboris etaloni järgi ning jääkviga kantakse tabelisse, mis asetatakse kabiini ja infot saab lennuki käsiraamatust. Aerodünaamiline viga (position error) - tekib Pitot' toru asukohast õhuvoolu suhtes ja staatiliste avade asetuskoha tõttu ja kantakse vastavasse tabelisse ja infot saab lennuki käsiraamatust. Need vead on küll väiksed, aga navigatsiooniarvutuste suurema täpsuse saamiseks tuleks IAS asemel kasutada CAS, millest arvutada TAS. 22

23 Kiiruste liigitus: Kiirusenäit, (indikaatorkiirus, instrumentaalkiirus, õhkkiirus) IAS (indicated airspeed) kiirus, mida näitab mõõteriista osuti. Parandatud kiirus CAS (calibrated airspeed), RAS (rectified airspeed) kiirusenäit, mis on parandatud instrumentaalvea ja aerodünaamilise vea võrra. Tegelik kiirus TAS (true airspeed) parandatud kiirus ümber arvestatuna vastavalt õhu rõhule ja temperatuurile. Teekonnakiirus GS (ground speed) õhusõiduki kiirus maapinna suhtes. Soojas õhus on tegelik kiirus suurem, kõrgemal on tegelik kiirus suurem (kiirusemõõtja näitab vähem). Merepinnal on IAS=TAS (standardatmosfääris - õhurõhk 1013,25 hpa ja õhutemperatuur +15ºC - on IAS ja TAS täpselt võrdsed). Kõrgemal on õhk hõredam aga sama IAS säilitamiseks peab lennuk peab läbi õhu lendama kiiremini, et samapalju õhu molekule Pitot' toru läbiks - seega TAS tuleb suurem. Näiteks lennukõrgusel FL400 - kui IAS=200 kt, siis TAS=400 kt. TAS on iga päev erinev, kuna sõltub ilmast, ja tuleks alati arvutada välja TAS selle päeva marsruudi jaoks. 5.2 Suund ja teekonnajoon Suunda ühest punktist teise saab mõõta kraadides kasutades meridiaani ja kellaosuti suunas liikuda põhjasuunast. Kaardile tõmmata alguspunktist joon sihtpunkti ja mõõta nurk meridiaani ja selle joone vahel. Teekonnajoon (track) on mõtteline joon maapinnal, mida mööda õhusõiduk liigub. Antud teekonnajoon (planned track) on kaardile kantud ja tegelik (faktiline) (track made good) teekonnajoon on teekonnajoon, mida mööda õhusõiduk tegelikult liigub. Teekonnanurk on nurk meridiaani põhjasuuna ja teekonnajoone vahel. Tavaliselt kasutatakse geograafilist. 5.3 Tuule mõju Tuul on õhumassi liikumise maapinna ja seal asuvate objektide suhtes. Õhusõiduk liigub lennus õhumassi suhtes ning koos õhumassiga maapinna suhtes. Järelikult avaldab õhu liikumine mõju nii õhusõiduki lennusuunale kui kiirusele maapinna suhtes. Tuult iseloomustavad suund ja kiirus tuult saab kujutada vektorina. Tuule suund on nurk meridiaani põhjasuuna ja tuule vektori vahel. Tuule kiirus on tuule vektori pikkus. Tuulenurk on nurk teekonnajoone ja tuule vektori vahel. Meteoroloogiline tuul suund, kustpoolt tuul puhub; navigatsiooniline tuul suund, kuhupoole tuul puhub. Teekonnakiirus (ground speed, GS) on õhusõiduki kiirus maapinna suhtes, mis kujuneb õhusõiduki kiirustest ja suunast õhu suhtes ning tuule kiirusest ja suunast. Õhusõiduki kiirusmõõtja näitab kiirust õhu suhtes (indicated airspeed, IAS). Kui tuulesuund ja lennusuund on samad, siis on pärituul ja tuule kiirus lisandub lennukiirusele, ja kui tuule suund ja lennusuund on vastupidised, siis on vastutuul ja lennukiirusest läheb maha tuule kiirus. Kui tuule suund ja lennusuund on risti, siis on külgtuul. Ülejäänud juhtudel saab tuule vektori jagada vastutuule ja külgtuule komponentideks (või pärituule ja külgtuule komponentideks). Tuule suund antakse marsruudi jaoks tavaliselt geograafiline ja maandumiseks magnetiline. Suund on ümardatud 10 kraadi täpsuseni, kompassi skaala jaotise vahe on 5 kraadi - seega pole suurt vahet. 23

24 Kurss (heading) on nurk meridiaani põhjasuuna ja õhusõiduki pikitelje vahel (suund, kuhu näitab lennuki nina). Magnetkurss (magnetic heading) on nurk magnetmeridiaani põhjasuuna ja õhusõiduki pikitelje vahel ja geograafiline kurss (true heading) on nurk geograafilise meridiaani põhjasuuna ja õhusõiduki pikitelje vahel. Triivnurk (drift angle, grab angle) on nurk õhusõiduki pikitelje ja tegeliku teekonnajoone vahel (Illustratsioon 27), tuul kannab lennukit teises suunas, kui on lennuki nina. Tuuleparandusnurk (wind correction angle) on triivnurk, mis võetakse vastu tuult, et püsida teekonnajoonel (Illustratsioon 28). Illustratsioon 28: Tuuleparanduse nurk (wind correction angle) [Pilot Handbook] Illustratsioon 27: Triivnurk (drift angle) [Pilot Handbook] 5.4 Navigatsiooni kiiruste kolmnurk Navigatsiooni kiiruste kolmnurk (Illustratsioon 29) koosneb 3 vektorist: lennuki liikumise, tuulevektorist ja teekonnavektorist. Vektorite suunad näitavad kurssi (heading), tuule suunda ja kavandatud marsruudi suunda. Vektorite pikkused näitavad kiiruseid - lennuki tegelikku kiirust, tuule kiirust ja teekonnakiirust. HDG/TAS vektor esitab lennuki liikumist läbi õhu. TAS on lennuki kiirus läbi õhumassi. Ei sõltu tuule kiirusest, sest lennuk liigub koos tuulega, sõltub õhu tihedusest. W/V - tuule vektor on marsruudi jaos antud alati geograafilise suunaga. TR/GS (track and groundspeed vector) - tegelik teekond Maa pinnal. Triivnurk (drift angle) nurk HDG/TAS ja TR/GS vektorite vahel - see näitab, kuidas tuul mõjub lennuki teele läbi õhu. Alati triivitakse kursilt teekonnanurgale (HDG->TR). Planned track - mis on vaja lennata, track made good - teekonnajoon, mis tegelikult lennatakse. Tuuleparandusnurk (wind correction angle) on nurk kavandatud teekonnasuuna ja õhusõiduki kursi vahel. Seejärel tuleb kurss teisendada magnetkursiks. Illustratsioon 29: Teekonnakiirust on vaja teada, et saaks arvutada, kui kaua aega võtab Navigatsiooni kiiruste kolmnurk [cd3] ühest punktis teise lendamine. Seejärel on võimalik arvutada arvestuslikku saabumisaega (estimated time arrival, ETA) oma sihtkohta. Enne lendu arvutatakse teekonnakiirus ilmaprognoosi (tuule) järgi. Lennu ajal saab mõõta aega, mis kulus 2 punkti vahel lendamiseks ja sellest arvutada uus teekonnakiirus - kui see tuleb erinev plaanitust, siis saab parandada arvestuslikku saabumisaega. Teekonnakiirusel on navigatsioonis suur tähtsus. Vale kiiruse hoidmisel muutuvad teekonnakiirus, teekonnanurk, triivnurk ja tuulenurk. Vale kursi 24

25 hoidmisel muutuvad tegelik teekonnanurk, triivnurk, tuulenurk ja teekonnakiirus ehk samad mõlemal juhul. Mõlemal juhul ei satu õhusõiduk ettenähtud punkti ja selle tulemusena võib piloot kaotada orienteerumise. 6 Navigatsiooni arvutused ja tabel 6.1 Graafiline meetod Enne iga lendu iga marsruudilõigu kohta on antud: teekonnanurk (geograafiline), lennukiirus IAS ning tuule suund ja kiirus. Leitakse triivnurk, teekonnakiirus ja kurss. Näide: Tartu -> Viljandi otse ja Ikarusega (IAS=140 km/h=75 kt), tuul 200º 20kt. Kaardilt mõõdetakse geograafiline teekonnanurk 273º. Tühjale soovitavalt ruudulisele paberilehele märgitakse keskele stardipunkt ja põhja-lõuna suunaline telgjoon. Mõõtkavaks võib näiteks olla 1 mm paberil = 1 NM tegelikkuses. Kogu joonise koostame 1 tunni pikkuse aja kohta (siis saab vektorite pikkused otse võtta). triivnurk 16º paremale TN teekonnakiirus 72 kt C nav-tuul 020º 20 kt Stardipaigast (punkt A) joonistatakse teekonnajoon, B teekond 273º 75 kt mille suund on teekonnanurk ja pikkuseks on maa, mida lennuk suudab läbida 1 tunni Illustratsioon 30: Navigatsiooni kiiruste kolmnurk näidiülesandele jooksul, st IAS, 75 NM (75 mm joonisel). Seal on punkt B. A Punktis B algab tuule vektor. Tuule vektori suund on sinna, kuhu tuul puhub, ehk navigatsiooniline tuul (020º) ja ilmateates on antud meteoroloogiline tuul 200º, st kust tuul puhub. Joonisele kanda navigatsiooniline tuulenurk. Tuule vektori pikkus tuleb paberil 20 mm. Nii kaugele on tuul tunni aja jooksul lennukit ära kandnud. Seal on punkt C. Kui punktist A tõmmata joon punkti C, siis selle joone pealt saab mõõta geograafilise kursi ja teekonnakiiruse. Tulemuseks tuleb lõigu pikkus umbes 7,2 cm ehk teekonnakiirus 72 kt. Sirgest AB kuni sirgeni AC nurk on triivnurk ja see näitab, millises suunas ja kui palju tuul lennukit ära kannab. Tuuleparandusnurk tuleb võtta tuule suunale vastu ja jooniselt teisele poole ehk tuuleparandusnurgaks tuleb -16º ehk tuuleparandusnurk vasakule 16º. (Illustratsioon 30) 6.2 Praktikas kasutatav meetod ja tabel Kõigepealt kantakse kaardile soovitud marsruudi teekonnajoon ja selle pealt mõõdetakse geograafiline suund ja kaugus. Suuna mõõtmiseks kasutatakse navigatsioonilist malli (navigatsioonijoonlauda). Mall asetatakse teekonnajoonele selliselt, et nurkade mõõtmise skaala nullpunkt ühtiks meridiaani põhjapoolse otsaga ja lugeda mallilt suund sellelt poolelt, kuhu suunda vaja minna. (Illustratsioon 31) 25

26 Kaugused mõõdetakse tavalise või navigatsooni joonlaua abil. Tavalise joonlauaga tuleb arvesse võtta kaardi mõõtkava, tavaliselt kaartidel 1:500000, mis lennunduses marsruudikaartideks kasutusel, on 1 cm = 5 km. Illustratsioon 31: Navigatsioonijoonlaud, kus sirge osa on kauguste mõõtmiseks ja Navigatsioonijoonlaual ümmargune osa nurkade mõõtmiseks võib olla erinavatel külgedel erinevad skaalad ja seal saab kohe lugeda kaugused kas meremiilides (NM), maamiilides (SM) või kilomeetrites (km). Kaardilt mõõdetud geograafilised suunad ja kaugused marsruudipunktide vahel kantakse operatsioonilise lennuplaani navigatsiooniarvutuste tabelisse, kus lisada veel algandmeteks prognoositud tuule suund ja kiirus ning kavatsetav lennukõrgus ja prognoositav õhutemperatuur sellel lennukõrgusel. Need ilmastiku andmed saab ilmakaardilt, mida saab Tallinna briifingust. Navigatsiooniarvutuste tabel, lühendite selgitus. Aeg - nn lõigu läbimise aeg tuulevaikuses, arvutatud kaardilt mõõdetud suuna ja kauguse järgi. Selle järgi on võimalik saada esialgset ettekujutust enne lennu planeerimist, kui kauaks tuleks lennuk broneerida, millise aja võiks valida stardiks ja umbes millal tuleks maandumisaeg. Marsruudipunktid võib kirjutada olulise pöördepunkti nime, aga segadust kindlasti ei teki, kui kirjutada marsruudilõigu alguspunkt ja nool ja marsruudilõigu lõpppunkt. TT true track kaardilt mõõdetud marsruudilõigu geograafiline teekonnanurk kaugus kaardilt mõõdetud marsruudilõigu kaugus, märkida ühikud ALT - altitude plaanitud lennukõrgus vaadata lennukaardilt marsruudile jäävatest takistustest vähemalt 500 jalga või 1000 jalga kõrgemale temp õhutemperatuur plaanitud lennukõrgusel, leitakse ilmaprognoosi kaardilt tuul suund kolme numbriga ja tuule kiirus tavaliselt sõlmedes (kt), seega kaugused võib ka teisendada või kohe mõõta meremiilides TAS true airspeed teada on IAS (indicated airspeed) lennukäsiraamatust marsruutlennuks soovitatav lennukiirus, sellest arvutada lennukõrguse ja õhutemperatuuri arvestades tegelik kiirus. Ühikutest sobilik sõlmed, kui kaugusühikuteks meremiilid ja tuule kiirus ka sõlmedes. Var variatsioon magnetiline variatsioon lennukaardilt, isogoonide järgi. E suund miinusmärgiga ja W suund plussmärgiga. WCA wind correction angle tuuleparandusnurk, arvutatakse geograafilisest suunast ning tuule suunast ja kiirusest vasakule miinusmärgiga ja paremale plussmärgiga GS ground speed - teekonnakiirus arvutatakse tegelikust kiirusest ning tuule suunast ja kiirusest. MH magnetic heading magnetkurss geograafilisele kursile (TH) liidetakse-lahutatakse 26

27 variatsioon (var) ja tuuleparandusnurk (WCA). Min lõigu aeg minutites arvutatakse mõõdetud marsruudipunktide vahelisest kaugusest ja teekonnakiirusest (GS) kütus tavaliselt on oluline kogu aja kohta arvutada vajaminev kütus marsruudi jaoks, millele pärast lisatakse nõutud varud, aga võib ka marsruudilõigu kohta leida kasutatav kütuse hulk Arvutused on selgitatud navigatsiooniarvuti peatükis. aeg marsruudi TT k ALT temp Tuul punktid aug us Tartu Viljandi º C 200/ Viljandi Riidaja º C 200/20-6 Riidaja Tartu º C 200/20-6 1:14 kokku TAS var WCA GS MH 252 min Kütus 0: Navigatsiooni arvuti Navigatsiooni arvutiga on kaasas väike ingliskeelne kasutusjuhend koos näidisülesannete ja harjutusülesannete ning nende vastustega. 7.1 Kalkulaatori pool Kalkulaatori pool on aja, kauguse, kiiruse, kütusekulu, TAS, kaugusühikute teisendused, kursi, kõrguse, korrutamise ja jagamise tehete tegemiseks. Tuule pool on tuule mõju kindlaksmääramiseks ehk tuuleparandusnurga ja teekonnakiiruse (GS) leidmiseks. Kalkulaatori poolel on kõige välimine liikumatu skaala A skaala. Liikuva osa küljes on välimine B skaala ja seespool on ajaühikute skaala ehk C skaala. Kiiruse tähis (speed index) on B skaala jaotise 60 juures olev must nool. Väärtused skaaladel. Täpsete lahenduste saamiseks peab oskama skaaladelt lugeda arve õigesti. Skaaladel A, B ja C olevate numbrite väärtuste õigeks mõistmiseks on vaja kasutada tervet mõistust. Kui on lühike kaugus, siis A skaalal number 25 võib tähendada 2,5 miili. Kui on pikk vahemaa, siis on vaja lisada sellele numbrile lõppu nulle, näiteks number 25 võib tähendada 250 või 2500 miili. Väärtused numbrite vahel (Figure 2 kasutusjuhendis). Kui numbrit 14 kasutatakse väärtusena 14, siis iga jaotise vahe 14 ja 15 vahel on väärtusega 0,1. Kui numbreid 14 ja 15 kasutatakse väärtustena 140 ja 150, siis iga jaotise vahe on väärtusega 1. Numbrite 15 ja 16 vahe on jagatud 5 osaks, seega iga jaotise vahe väärtuste 15 ja 16 vahel on väärtusega 0,2 ning vastavalt, kui neid numbreid kasutatakse väärtustena 150 ja 160, siis on jaotise vahe väärtusega 2. B skaalal on samasugused jaotised kui A skaalal. C skaalal on jaotised teistsugused kui A ja B skaaladel (Figure 3 kasutusjuhendis). Kõige väiksemate jaotiste vahe on 5 või 10 minutit vastavalt sellele, milline vahe jääb väärtustega 27

28 jaotisemärkide vahele - näiteks 1:50 ja 2:00 vahel on iga jaotise vahe väärtus 5 minutit ning 2:00 ja 2:30 vahel on iga jaotise vahe väärtus 10 minutit. Kui on vaja täpsemalt lugeda, siis saab kohakuti olevalt B skaalalt võtta tihedamad jaotise vahed ja lugeda nende abil (Figure 4 kasutusjuhendis) näiteks on C skaalal väärtuste 3:30 ja 4:00 vahel iga jaotise väärtus 10 minutit, seega tähistuseta jaotised nende vahel on väärtustega 3:40 ja 3:50. Täpsema väärtuse lugemiseks C skaalal näiteks väärtuste 3:30 ja 3:40 vahel saab võtta sealsamas B skaalalt numbrid 21 ja 22, mille vahe on jagatud 5 osaks, seega vahepealsed väärtused 3:30 ja 3:40 vahel tulevad 3:32, 3:34, 3:36 ja 3:38. Samast saab vaadata, et C skaalal väärtused ühikutes tunnid:minutid on vastavad väärtustele B skaalal ainult minutites - näiteks 3:30 on võrdne 210 minutiga Aja ja kauguse ülesanded Aeg, kaugus, kiirus - kaks neist peab olema teada kolmanda leidmiseks. Aja leidmiseks on ette antud kiirus ja kaugus - B skaalal olev kiiruse tähis tuleb keerata kiiruse numbri kohale A skaalal ja vaadata A skaalalt etteantud kauguse number ja leida selle juures C skaalalt aeg ühikutes tunnid:minutid või B skaalal aeg minutites. Kauguse leidmiseks on ette antud kiirus ja aeg - B skaalal olev kiiruse tähis tuleb keerata kiiruse numbri kohale A skaalal ja vaadata C skaalalt etteantud aeg ja leida A skaalalt kaugus. Kiiruse leidmiseks on ette antud aeg ja kaugus - leida A skaalalt kaugus ja C skaalat aeg ja keerata nad kohakuti, leida B skaalalt kiiruse tähis ja lugeda selle juures A skaalalt kiirus Lühikese aja ja lühikese kauguse ülesanded Kiiruse tähiseks võetakse B skaalalt number 36 (tähistus seconds), numbrid ajaühikutes B skaalal on sekundid ja C skaalal on numbrid ühikutes minutid:sekundid Kütuse ülesanded Kütuse hulk võetakse kauguse asemele ja kütusekulu võetakse kiiruse asemele - B skaalal olev kiiruse tähis keeratakse kohakuti kütusekulu numbriga, A skaalal on kütuse hulgad, B ja C skaaladel on ajad. Võimalik leida kui kaua saab lennata etteantud kütusekulu ja kütuse hulgaga, kui palju on kulunud kütust etteantud aja jooksul etteantud kütusekuluga, kui suur on kütusekulu, kui etteantud kütuse hulk kasutatakse ära etteantud aja jooksul Kiirused TAS (true airspeed)- tegelik kiirus õhu suhtes leitakse lennukõrgusest ja õhutemperatuurist sellel kõrgusel ning kiiruse näidust IAS. Sisemise ketta keskel on skaala "FOR TRUE AIRSPEED & DENSITY ALT." Keerata lennukõrgus (tuhandetes jalgades) kohakuti õhutemperatuuriga (Celsiuse kraadides) sellel lennukõrgusel. Leida B skaalalt oma IAS (CAS) ja vaadata seal juures A skaalalt TAS. Mach arvu teisendamine tegelikuks kiiruseks TAS sõlmedes (kt). Leida sisemise ketta keskel skaala "FOR TRUE AIRSPEED & DENSITY ALT." ja keerata nii, et kõrguse ("PRESSURE ALTITUDE") aknast paistaks nool ja kiri "MACH NO. INDEX". Keerata nool välisõhu temperatuurile sellel lennukõrgusel. Skaalal B saab lugeda Mach arvud ja skaalal A saab lugeda vastavad tegelikud kiirused TAS ühikutes sõlmed (kt) Kaugused ja ühikute teisendused Kauguse ühikute teisendused - maamiilid (SM), meremiilid (NM), kilomeetrid (km). A skaalal on 28

29 nooled ja kirjad "NAUT." (meremiilid) ja "STAT." (maamiilid). Kui on antud meremiilid, siis keerata see number B skaalal kohakuti A skaala "NAUT."noolega ja lugeda vastus noole "STAT." juurest maamiilides. Kui on antud maamiilid, siis keerata see number B skaalal kohakuti A skaala "STAT." noolega ja lugeda vastus "NAUT." noole juurest. Maamiile ja meremiile saab teisendada ka, kui B skaalal olev kirja "STATUTE" juures olev nool seada kohakuti A skaalal asuva "NAUT." noolega, siis A skaalal on meremiilid ja B skaalal on maamiilid. Kui seada B skaala nool "KM" kohakuti A skaalal asuva "NAUT." noolega, siis B skaalal on kilomeetrid ja A skaalal vastavad meremiilid; kui B skaala nool "KM" seada kohakuti A skaala noolega "STAT.", siis on B skaalal kilomeetrid ja A skaalal vastavad maamiilid. Samamoodi saab teisendada kiirusi sõlmedes (meremiilides tunnis), maamiilides tunnis ja kilomeetrites tunnis teistesse ühikutesse Mitmeosalised ülesanded (kõrvalekaldumine) Mitmeosalised ülesanded koosnevad mitmest järjest tehtavast tehtest, kus eelmise tehte vastus on järgmise etteantud väärtus, näiteks leida teatud lennu kohta kütusekulu - kõigepealt leitakse teekonnakiirus (GS), siis marsruudi aeg ja lõpuks kulutatav kütuse hulk. Kõrvalekaldumise nurga leidmine (teekonnajoonest kõrvalekaldumise ülesanne). Kui avastatakse pärast teatud teekonna läbimist, et on mingi kauguse võrra kaldutud kõrvale esialgsest teekonnajoonest, siis on võimalik leida kõrvalekaldenurk - B skaalal läbitud kaugus ja A skaalal kõrvale kaldutud kaugus keeratakse kohakuti ja B skaalal olev kiiruse tähis viitab A skaalale, kust lugeda kõrvalekaldenurk kraadides. See sama nurk on see, mille võrra peab pöörama kõrvalekaldumisele vastassuunas, et saada teekonnajoon algselt plaanituga paralleelseks. Et saaks minna otse sihtpunkti, tuleb leida veel nurk, mille võrra tuleb pöörata kõrvalekaldumisele vastassuunas - kaugus sihtpunkti kõrvalekaldumise punktist (mõõdetakse kaardilt) seada B skaalal kohakuti A skaalal kõrvale kaldutud kaugusega ja B skaalal olev kiiruse tähis viitab A skaalale, kust lugeda lisanurk, mille võrra on vaja pöörata, et jõuda algselt plaanitud sihtpunkti Aeg ja kaugus VOR majakast Algandmed mõõdetakse lennu ajal majakast küljelt mööda lennates kui palju aega võtab peilingu muutus teatud arvu kraadide võrra. Leitud aeg (minutid:sekundid) C skaalal seatakse kohakuti peilingu muutuse kraadide arvuga A skaalal - leida B skaalal tähis 10 ja selle juures A skaalal on lennuaeg minutites VOR majakani. Kaugus VOR majakani leitakse kahe tehtega - kõigepealt leida lennuaeg VOR majakani ja siis teekonnakiiruse järgi leida kaugus - kiiruse tähis B skaalal seada kohakuti teekonnakiiruse arvuga A skaalal ja leida lennuaeg minutites number B skaalalt ja selle juures A skaalal on kaugus majakani Kõrgused Tegelik kõrgus (true altitude) on kõrgusmõõtja näit etteantud õhurõhu järgi koos temperatuuriparandusega. Ette antud on kõrguse näit, õhutemperatuur sellel lennukõrgusel ja kõrgusmõõtjale seatud õhurõhk või rõhkkõrgus (pressure altitude) (standardõhurõhu järgi). Rõhkkõrguse saab leida, kui kõrgusmõõtja õhurõhu skaalale seada standardõhurõhk 1013 ja lugeda kõrguse näit. Kalkulaatori poolel keskel on kiri "FOR ALTITUDE COMPUTATIONS" koos õhutemperatuuri ja rõhkkõrguse skaaladega. Keerata rõhkkõrguse number ja õhutemperatuur kohakuti. Leida skaalalt B kõrgusenäidu number ja selle juures skaalal A on tegeliku lennukõrguse number koos temperatuuriparandusega. Tiheduskõrgus (Density altitude) - õhutiheduse mõju hinnang õhutemperatuuri ja õhurõhu kaudu lennukõrgusele. Kalkulaatori poolel on kiri "FOR TRUE AIRSPEED & DENSITY ALT." etteantud rõhkkõrgus ja õhutemperatuuri väärtus seatakse kohakuti ja tulemus loetakse keskel akna 29

30 "DENSITY ALTITUDE" noole juurest Korrutamine ja jagamine B skaalal on tähistus 10 ja see seada kohakuti ühe teguriga A skaalal, teine tegur on B skaalal ja korrutis selle vastas A skaalal. A skaalal on jagatav, sellega kohakuti seada jagaja ja lugeda jagatis B skaala tähise 10 juures A skaalalt Tõusu kiiruse ühikute teisendus Tõusu kiiruse (climb rate) teisendus ühikutest jalga meremiili kohta (FT/NM) ühikutesse jalga minutis (FT/min, FPM), ette antud teekonnakiirus ühikutes sõlmed ja nõutud tõusu kiirus jalgades meremiili kohta. Kiiruse tähis B skaalal seada kohakuti teekonnakiiruse numbriga A skaalal. B skaalal on tõusu kiirus ühikutes jalga meremiili kohta ja A skaalal on vastavad tõusu kiirused ühikutes jalga minutis Temperatuur Temperatuuri teisendused Fahrenheiti ja Celsiuse kraadidest - eraldi skaala on välimise A skaala ääres tähistusega "TEMPERATURE CONVERSION SCALE", kus vastavad temperatuurid saab otse lugeda. 7.2 Tuulearvutuste pool Tuulearvutuste pool koosneb pööratavast suunaringist (azimuth circle) ja üles-alla liigutatavast osast kiiruste skaalaga (sliding grid) selle sees. Liigutataval osal on suurte kiirustega pool ja väikeste kiirustega pool. Kuna väikelennukid lendavad aeglasemalt, siis kasutatakse väikeste kiirustega poolt väikelennukite jaoks. Suunaringi skaala on kraadi täpsusega ja keskel on läbipaistev ala, millele saab kirjutada hariliku pliiatsiga ja pärast märgid kustutada kustutuskummiga. Suunaringi keskel on väike ring, mis jääb ka liigutatava osa keskele Teekonnakiirus ja kurss Teekonnakiiruse (GS) ja geograafilise kursi (true heading) leidmiseks on etteantud geograafiline suund (true course), tegelik kiirus (true airspeed) ning tuule suund ja tuule kiirus. Märkida tuul suunaringi skaalal keerata tuule suund sisemisel skaalal kohakuti välimise skaala tähise "TRUE INDEX" juures oleva noolega. Nihutada üles-alla liigutatavat osa nii, et suunaringi keskel väike ring oleks mõne jämedama joone juures. Tuule kiiruse märkimiseks teha täpp hariliku pliiatsiga keskmisest väikesest ringist otse ülespoole tuule kiiruse võrra. Nüüd keerata "TRUE INDEX" noole juurde keskmiselt skaalalt etteantud geograafiline suund ja kiiruste skaalaga osa nihutada nii, et märgitud tuule täpp jääks tegeliku kiiruse joonele. Tuuleparandusnurk (wind correction angle, WCA) kraadides leitakse selle kaudu, kui palju keskjoonest paremale või vasakule jääb tuule täpp. Geograafilise kursi leidmiseks liidetakse tuuleparandusnurk geograafilisele suunale, kui tuule täpp jäi keskjoonest paremale, ja lahutatakse geograafilisest suunast, kui tuule täpp jäi keskjoonest vasakule. Teekonnakiirus on loetav suunaringi keskmise väikse ringi kohalt kiiruste skaalalt otse Tuule leidmine Tuule leidmine - vaja teada tegelik suund, teekonnakiirus, tegelik kurss ja tegelik kiirus. TRUE INDEX noole juurde keerata tegeliku suuna number ja teekonnakiiruse number lükata keskpunkti juurde. Leida tegeliku kursi asukoht (paremal või vasakul ja mitme kraadi kaugusel) ja tegelik 30

31 kiirus kiiruste graafikul. Kus need jooned kokku saavad, seal on tuule täpi asukoht, märkida hariliku pliiatsiga. Liigutada tuuletäpp keskjoonele ning tuule suund (geograafiline) on TRUE INDEX noole juures ja tuule kiirus on tuule täpi kaugus keskpunkti väiksest ringist Kõige soodsama tuulega lennukõrgus Kõige soodsama tuulega lennukõrguse leidmine - kus saab kõige suurema teekonnakiiruse. Ette antud tuule info iga lennukõrguse kohta märgitakse suunaringi läbipaistvale osale hariliku pliiatsiga tuule täppidega ja juurde kirjutatakse lennukõrgus, kus selline tuul on. Soovitav geograafiline suund keerata TRUE INDEX alla ning nihutades tegeliku kiiruse joone tuule täpi kohale, lugeda teekonnakiirus iga tuule täpi kohta. Kõige suurem teekonnakiirusega lennukõrgus on kõige soodsamama tuulega. 7.3 Tegevusraadius Tegevusraadius (radius of action) tähendab aega või kaugust, mida lennuk saab lennata etteantud kütusega etteantud suunal, pöörata ümber ja tulla tagasi lähtepunkti. See ülesanne lahendatakse mitme järjestikuse tehtega: 1. tegelik suund lähtepunktist eemale ja tegelik suund lähtepunkti poole tagasi. 2. leida teekonnakiirus lähtepunktist eemale ja teekonnakiirus lähtepunkti poole 3. leida pardal oleva kütuse hulk lennuajas ehk kestvus (tunnid:minutid) (peab teadma kütuse hulka ja kütusekulu). 4. Liita kokku mõlema suuna teekonnakiirused. 5. Seada kohakuti A skaalal kokku liidetud teekonnakiiruse number ja C skaalal kestvuse number. 6. Leida skaalalt A tagasisuuna teekonnakiirus ja selle juures C skaalal on aeg mis võib olla lennatud lähtepunktist eemale etteantud suunal, pärast selle aja möödumist on piisavalt kütust, et pöörata ümber ja jõuda tagasi lähtepunkti. 7. Kauguse leidmiseks seada kiiruse tähis väljuva suuna teekonnakiiruse numbri juurde A skaalal ja kaugus leitakse A skaalalt, kus C skaalal on leitud tegevusraadiuse aeg. 8. Kontrolliks leida aeg, mis kulub tegevusraadiuse kauguse läbimiseks tagasilennu teekonnakiirusega. 9. Tegevusraadiuse aja ja tagasilennu aja summa peab olema võrdne kestvuse numbriga (kütuse hulk lennuajas). 7.4 Ühikute teisendused USA ja Inglise gallonid - mõlemal, A skaalal ja B skaalal on tähistused number 11 juures nool ja IMP. GAL ning number 13 juures nool ja U.S GAL. Nihutada üks nool teisega kohakuti ning ühed ühikud on ühel skaalal ja vastavad teised ühikud on teisel skaalal. Gallonid ja liitrid samamoodi mõlemal skaalal tähistused - liitrid number 50 lähedal nool ja LITERS. Jalad ja meetrid tähistused - jalad A skaalal number 14 lähedal nool ja FT, meetrid B skaalal number 45 lähedal nool ja METERS. Naelad (pounds) ja kilogrammid - naelad A skaalal number 35 lähedal nool ja "LBS." ning kilogrammid skaalal B number 16 lähedal nool ja KG. 1 imp.gal=~1,2 US gal., 1 US gal =~ 4 liitrit, 1 kg =~2lbs, 1m=~3ft. 31

32 Kütus naelad (mass) ja gallonid (maht) - A skaalal number 80 juures nool ja tähistus FUEL LBS ning B skaalal number 128 ja tähistus U.S. GAL. 1 us gal =~6 lbs. Õli quart ehk neljandik gallonit (mahuühik) ja naelad (mass) - õli maht teisendada galloniteks ja A skaalal number 10 juures nool ja tähistus OIL LBS ning B skaalal number 13 juures nool ja tähistus U.S GAL. 8 Raadionavigatsioon Raadionavigatsioon on navigatsioon raadiomajakate järgi. Raadiomajakate asukohad ja sagedused on teada, õhusõiduki pardal on olemas majakate signaalide vastuvõtu seadmed, mille osutite näitudest loetakse õhusõiduki asukoht majaka suhtes või majaka asukoht õhusõiduki suhtes. Igale raadiomajakale on määratud tema töösagedus, mis tuleb vastuvõtuseadmetel õhusõiduki pardal paika seada. Seejärel on vaja kontrollida raadiomajaka töökorras olekut, mille tunnuseks on kõrvaklappidesse tulev majaka tunnus 2 või 3 tähte morse koodis (pikad ja lühikesed piiksud ehk kriipsud ja punktid, mis võivad olla kantud lennukaardile majaka tähise ja andmete juurde). Kui tunnus on kuuldav ja õige, siis majakas on töökorras ja seda majakat tohib kasutada navigeerimiseks. Raadiomajakatel on oma tööraadius, mis sõltub raadiomajaka võimsusest. Marsruudimajakad on kõige suurema võimsusega ja tööraadiusega ~200 NM, saabumise ja ootetsooni majakad on keskmise võimsusega ja tööraadiusega ~50 NM ning lähenemismajakad on väiksema võimsusega ja tööraadiusega NM. Lennuki magnetpeiling (magnetic bearing) on nurk majakat läbiva magnetmeridiaani põhjasuuna ja suuna vahel lennukile (0-360º kellaosuti suunas). (QDR raadiosides) Raadiomajaka magnetpeiling on nurk lennukit läbiva magnetmeridiaani põhjasuuna ja suuna vahel majakale (0-360º kellaosuti suunas). (QDM raadiosides) Raadiokompassi kursinurk (relative bearing) on nurk lennuki pikitelje ja suuna vahel majakale (0360º kellaosuti suunas). 8.1 NDB ja ADF Raadiomajakas NDB (nondirectional beacon) on ringsuunaline raadiomajakas ja töötab sagedusel MHz. Enamus NDB majakaid töötab sagedusel khz. Õhusõiduki pardal on vastuvõtuseade raadiokompass ADF (automatic direction finder). ADF koosneb antennist, vastuvõtjast, juhtpuldist ja näidikust, mille osuti näitab alati suunda valitud NDB majakale. Kui õhusõiduk asub NDB majaka kohal, siis ADF osuti pöörleb ringi. Majakaid on 2 liiki: L (locator) - töökaugus NM. Kasutatakse lähenemiseks ja markeriteks. Marsruudi majakad - töökaugus 50 NM või rohkem - kasutatakse marsruudi või ootetsooni majakateks. ADF raadiokompasse on 2 liiki: liikumatu ja liikuva suunaskaalaga (asimutaalskaalaga). Liikumatu suunaskaalaga raadiokompassi (relative bearing indicator, RBI) osuti näitab raadiokompassi kursinurka (nurk lennuki pikitelje ja suuna vahel majakale). Suunaskaalal on alati üleval 0 ehk 360, paremal ida ehk 090, all lõuna ehk 180 ja vasakul lääne suund ehk 270 (Illustratsioon 32 vasakul). 32

33 Liikuva suunaskaalaga raadiokompassi (radio magnetic indicator, RMI) osuti näitab alati raadiomajaka magnetpeilingut (peilingut õhusõidukist majakale ehk QDM raadiosides) ja osuti vastaspool näitab lennuki magnetpeilingut (QDR raadiosides). Suunaskaala on kooskõlastatud güro- või güromagnetilise kompassiga ja üleval asuv number on lennuki magnetkurss. Sellel on nii ADF kui Illustratsioon 32: liikumatu (RBI) ja liikumatu (RMI) suunaskaalaga ka VOR osuti (Illustratsioon 32 raadiokompassid paremal). Käsitsi reguleeritava suunaskaalaga raadiokompassil saab vastavalt soovile osuti näidu juurest lugeda raadiokompassi kursinurga, majaka magnetpeilingu või lennuki magnetpeilingu. Suunaskaalat reguleeritakse nupust HDG. NDB nõutud täpsus tööalas NM on ±5º päeval. NDB majaka signaali stabiilsust (näidu täpsust) mõjutavad häired: Staatiline elekter - igat liiki sademed koosnevad elektriliselt laetud osakestest, moodustades kompassi signaali mõjutava elektrivälja. ADF osuti kõigub ja kuulda on müra. Eriti tugevat mõju avaldab äike, mis tihti teeb raadiokompassi kasutamise võimatuks, raadiokompass näitab hetkeks välgu suunas, mitte majaka suunas. Ööefekt - lisaks teistelt jaamadelt tulevatele segavatele signaalidele, mõjutab kompassi täpsust eriti päikese loojangu ja tõusu ajal ionosfäärilt peegeldunud laine, mis vähendab põhisignaali tugevust. Tulemuseks on osuti ebakindel näit. Raadiolained peegelduvad ionosfäärist tagasi ja tekitavad häireid 30-60NM kaugusel majakast ja eriti enne päiksetõusu ja pärast päikseloojangut. Efekt on väiksem raadiomajakatel, mille töösagedus on väiksem kui 350 khz. Kõrvalised signaalid - kui üksteise lähedal asuvad lähedastel sagedustel töötavad majakad, siis nende signaalid võivad häirida üksteist või majaka lähedal asuvate elektriseadmete töötamine võib häirida majaka signaale. Öösel on häired suuremad. Mägede efekt - väikestel kõrgustel lennates satub õhusõiduk mägede poolt varjatud tsoonidesse, kus raadiokompass pole suuteline vastu võtma vajalikku signaali. Peale selle mõjutavad osutit mägedelt peegeldunud signaalid. Mägede kohal lennates kasutada tugeva signaaliga ja mitte mägede taga olevaid majakaid. Kõrgemal lennates on vead väiksemad. Kaldaefekt - kuna maapinnal ja veepinnal on erinevad raadioenergia neelamise omadused, tekib signaali minekul maapinnalt veepinnale kiire murdumine. Murdumine on suurem, kui jaam asub kaldajoonest eemal ning kiir on kaldajoonega teravnurga (vähem kui 30º) all. Vee kohal lennates kasutada mitte väga kaugel olevaid majakaid, millest signaalid on maapinnast rohkem kui 30º nurga all lennukini. Raadiodeviatsioon - tekib õhusõiduki magnetvälja toimel. Seda vähendatakse deviatsiooniseadme abil, jääkdeviatsioon fikseeritakse vastavas graafikus. Kallaku efekt - kui lennuk on kallakus. Esineb kõigis pöörangutes, kuna raadiovastuvõtja antenn, mis pöörleb ja suundub signaalide allika peale, asetseb nii, et tema peatelg on paralleelne lennuki püstteljega. 33

34 Nende vigade kohta ei ole ADF juures hoiatust ADF rikkest. Hoolikalt tuleb kuulata NDB majaka identifikaatorit ja jälgida ADF tööd ning võimalusel kontrollida teiste navigatsioonivahenditega. NDB tööraadiust mõjutavad majaka saatevõimsus ADF vastuvõtja kvaliteet ja kõik sademed, sh lumi. Katteala suurus on proportsionaalne saatevõimsuse ruuduga NDB ja ADF kasutamine NDB majakaid kasutatakse marsruudil navigeerimiseks, lennutrassil püsimiseks, ootetsoonis lendamiseks ja lähenemiseks lennuvälja maandumisrajale. Illustratsioon 33: lend NDB majaka poole: passiivne meetod vasakul ja aktiivne meetod paremal [Porro] Lendamine majaka poole 2 meetodit: Passiivne (homing) - lend raadiomajaka poole, kui lendur hoiab kursimuutustega pidevalt raadiokompassi osutit nullis (otse ees). Lend toimub kõverjoont mööda ja majakale jõutakse tavaliselt vastu tuult. (Illustratsioon 33 vasakul) Aktiivne meetod (tracking) - lend raadiomajaka poole, kui lendur valib triivnurga vastavalt tuulele ja säilitab lendu antud peilingul. Lend toimub sirget joont mööda majakani. Seda on keerulisem sooritada, sest iga kord teatud aja järel peab kontrollima oma püsimist valitud peilingul ja parandama kurssi. Peiling on leitav lennuki kursist ja raadiomajaka kursinurgast (Illustratsioon 33 paremal). Õhusõiduki asukoha määramine NDB majakate abil (Illustratsioon 34). Illustratsioon 34: õhusõiduki asukoha määramine kahe NDB majaka abil [Porro] 8.2 VOR VOR (VHF omnidirectional range, VHF=very high frequency) on standard lühimaa navigatsioonimajakas alates aastatest. VOR raadiomajakas töötab sagedusel 108,0-117,975 (117,95) MHz. 34

35 Õhusõidukil on vastuvõtuseadmed: antenn, vastuvõtja ja näidik. VOR tööpõhimõte on võrrelda faasierinevusi 2 majakast väljasaadetaval signaalil, millest üks on ringsuunaline 30 Hz sagedusmoduleeritud ja teine on 30 Hz faasmoduleeritud suunasignaal. Nende signaalide võrdlemisel saadakse teada ühe kraadi kaupa suunasignaale radiaale - magnetiline suund majakalt lennukile ehk lennuki magnetpeiling (QDR) (Illustratsioon 35). VOR näidikud on RMI (radio magnetic indicator), CDI (course deviation indicator) või keerulisemad kursisüsteemid. Näidik võimaldab teada saada, millisel radiaalil asutakse (3Illustratsioon 35: VOR [cd3] kohaline arv, suunanurk) ja kas lennatakse selle radiaali poole ( TO ) või sellest radiaalist eemale ( FROM ). RMI osuti nool näitab magnetsuunda VORile ja RMI osuti tagumine ots radiaali (Illustratsioon 32 paremal). CDI nupust OBS (omni bearing selector) valitakse radiaal, mida mööda lennata. Osuti näitab valitud radiaalist kõrvalekaldumist valitud radiaalist ja see on sõltumatu sellest suunast, kuhu näitab lennuki nina (lennuki kursist). CDI osuti näitab kõrvalekaldumist ja suunda, kuspool asub majaka valitud radiaal kui osuti on paremal, tuleb pöörata paremale, et jõuda valitud radiaalile Illustratsioon 36: VOR majaka asukoht, valitud radiaal 080 ja CDI osuti ja seejärel valitud radiaalil olles on näit [cd3] CDI osuti keskel. VOR suunaskaalal (asimutaalskaalal) on keskpunkt tähistatud punktina või rõngana ja selle kõrval mõlemal pool on 4 punkti. Iga punkt võrdub 2 nurgakraadiga. Kui suunaosuti asub skaala servas, siis on kõrvale kaldutud valitud radiaalist 10º või rohkem paremale või vasakule. CDI ekraanil on ka näidik, mis näitab, kas lend toimub majaka poole või eemale vastavalt kolmnurk ülespoole või allapoole suunatud teravikuga või sõnad TO ja FROM. (Illustratsioon 36) VOR majakaid kasutatakse marsruudil, lähenemisel lennuväljale ja ootetsoonide tähistamiseks. Tööraadius sõltub majakate võimsusest. Marsruudimajakate tööraadius on kuni 200 NM, lennuvälja majakatel 50 NM. Tööraadius on piiratud otsenähtavusega, mis sõltub saatja ja vastuvõtja kõrgustest. VOR majakat saab kasutada nii päeval kui öösel. Ebatasane maastik majaka lähedal põhjustab signaalide hajumist ja peegeldumist ning seega näidu ebatäpsust. Samal sagedusel ei saa mitu majakat töötada üksteise lähedal nende vahe peab olema vähemalt kahekordne arvestatud otsenähtavusega tööraadius, millele lisatakse NM. VOR täpsust mõjutavad tegurid: asukoht majaka lähedal asuv ebatasane maastik - täpsus ±1º. Signaali levimisest põhjustatud vead hajumised ja peegeldumised ebatasasel maastikul majaka lähedal - VOR osuti võib liikuda aeglaselt või kiiresti ühelt poolelt teisele. Õhusõiduki seadmete vead vastuvõtuseadmetest lubatud ±3º Kokku on VOR näidu lubatud viga on ±5º. Lisaks on piloodi viga majaka lähedal on radiaalid üksteisele väga lähedal ja piloot peab täpsemalt lendama. 35

36 8.3 DME DME (distance measuring equipment) koosneb maapealsest raadiomajakast ja õhusõiduki seadmetest ning võimaldab piloodil teada saada õhusõiduki kaugust majakast. Lisaks kaugusele (distance) võib DME näidata ka teekonnakiirust Illustratsioon 37: DME näidik [cd3] (groundspeed) ja lennuaega (time to beacon) majakani (Illustratsioon 37). Teekonnakiirus on õige ainult siis, kui lennatakse majaka poole või eemale kõige otsemat teed. Lennuaeg majakani on õige, kui lennatakse otse majaka poole. DME majakas asub tavaliselt koos VOR majakaga. Sel juhul on piloodil võimalik saada nii oma õhusõiduki magnetpeiling kui ka kaugus majakast, seega oma asukoht. DME üksi määrab õhusõiduki asukoha ringjoonel näidatud kaugusel ümber majaka. Kasutades 2 DME majaka näite, saab samuti määrata oma asukohta (Illustratsioon 38). DME töösagedus on 962 MHz 1213 MHz. DME sagedused on paaris VOR majaka sagedustega kui valitakse VOR sagedus, siis DME vastuvõtja kuulab sama VOR majaka juures asuda võiva DME majaka sagedust. DME võib asuda ka ILS kursimajakaga koos siis ILS sageduse valikuga DME vastuvõtja kuulab ILS kursimajaka juures asuda võiva DME majaka sagedust. Illustratsioon 38: Asukoha määramine VOR ja DME abil: a) kahe VOR-majaka abil, b) VOR ja DME abil, c) VOR ja NDB abil, D) NDB ja DME abil, e) kahe DME abil [Porro] DME mõõdab kaldkaugust majakani otsenähtavuse kaugust. See on natuke suurem kui õhusõiduki tegelik kaugus DME majakast, aga viga on tähtsusetu navigatsiooni jaoks lennukõrgusel 3000 jalga, kaugusel 15 NM, on viga 1/100 meremiili. Kuna DME mõõdab kaldkaugust, siis mida lähemale majakale, seda suurem on viga. Majakast ülelennul näitab kaugusemõõdik kõrgust (3000 ft ehk 0,5 NM). DME tööpõhimõte seisneb õhusõiduki pardalt saadetava küsisignaali ja majakalt saabuva vastussignaali erinevuste mõõtmisel, mida ekraanil väljendatakse kaugusühikutes. VOR/DME signaalid levivad ainult otsenähtavuse ulatuses, maa kumerus ja kõikvõimalikud takistused vähendavad tööpiirkonda. DME täpsus on ±0,2 NM uutel õhusõidukitel. Vanematel kui registreeritud viga on 0,25 NM +1,25% määramispiirkonnast. Kaldkauguse viga on oluline ainult siis, kui lennuki kõrgus on väiksem kui kolmekordne kaugus majakast DME kaar () Tihti kasutatakse lennuväljade lähenemisskeemidel õhusõiduki finaalpöördesse viimiseks lendu mööda DME kaart (DME arc): 1. Õhusõiduk läheneb sisenemispunktist VOR-majakale mingil radiaalil. 2. Jõudes ettenähtud DME-kaugusele, pööratakse õhusõiduk (ettenähtud suunas) selliselt, et VORi osuti oleks risti pikiteljega või võetakse kurss risti endisele. 36

37 3. Lennatakse selle kursiga nii kaua, kuni VORi osuti nihkub 10º tahapoole. 4. Nüüd pööratakse õhusõiduk 20º majaka poole (VORi osuti asub 10º külgasendist eespool) ja lennatakse nii kaugu sellel kursil kuni osuti liigub külgasendist 10º tahapoole. 5. Uuesti pööratakse õhusõiduk 20º majaka poole. Seda protseduuri korratakse, kuni jõutakse ettenähtud radiaalile. Samas tuleb jälgida, et DMEkaugus püsiks skeemil ettenähtuna. Ilma DME-majakata mööda DME kaart lennatakse: õhusõiduk viiakse ettenähtud kaugusele kas radari vm meetodi abil. Seejärel sooritatakse pööre 90º soovitud suunas ning asetatakse indikaatorile radiaal, mis erineb eelmisest 20º. Lennatakse nii kaua, kuni osuti liigub ühest skaala servast teiseni (20º). Seejärel pööratakse majaka poole 20º ja asetatakse uuesti indikaatorile 20º võrra erinev radiaal. 8.4 ILS ILS (instrument landing system) on raadionavigatsioonisüsteem, mida kasutatakse täppislähenemiseks. ILS võimaldab raadiomajakate abil suunda (maandumisraja suhtes) ja lennukõrgust (sobiva laskumisnurga ehk glissaadi suhtes) määrata. Süsteem koosneb 4 põhielemendist: kursimajakas (LLZ, localizer) - saadab kursisignaali teatud sektoris õhusõiduki suunamiseks mööda raja telgjoone pikendust horisontaaltasapinnas. Glissaadimajakas (GS, glide slope) - saadab glissaadisignaali teatud sektoris õhusõiduki suunamiseks väljajoondumispunkti mööda ettenähtud trajektoori vertikaaltasapinnas. Tavaliselt on glissaadinurk (laskumisnurk) 3º. Markermajakad (marker beacon) - mille abil määratakse ettenähtud kauguspunktid lähenemistrajektooril, näiteks kaugmarker, keskmarker ja lähimarker. Markerite asemel võivad olla ka NDB majakad või ettenähtud kauguspunktid võivad olla määratud DME kaugustega. Lähenemistuled (approach lights) - tuled raja telgjoone pikendusel ja glissaadituled, mis aitavad instrumentaallennult üle minna visuaallennule. ILS kursimajakas (kurss) töötab VHF sagedusalas 108,1-111,90 MHz. Iga sageduskanali esimene komajärgne number on alati paaritu. Glissaadimajaka sagedused on paaris ja vastavalt kursimajakale teatakse ka glissaadimajakat. ILS näidikul kursi näitamiseks on suunaskaala ja vertikaalne osuti ning keskel keskpunkt, mille ümber horisontaalreas 4 punkti kumbalegi poole. Kursisektor on kitsas, raja lävel 700 jalga ( m) lai, majakas asub raja vastasotsast 300 m kaugusel, seega sektori nurklaius on 3-6º. ILS näidiku kursiskaala kogulaius on 5º, seega iga punkt on 0,5º, 4 korda suurem täpsus kui VORil. (Illustratsioon 39) ILS kursimajaka antenn kiirgab ka vastassuunas ja moodustab samasuguse sektori, kuid on õhusõiduki suhtes vastupidi polariseeritud. Kui ILS vastuvõtjas Illustratsioon 39: ILS on blokk, mis polariseerib signaali 180º, lüliti tähistatud BC (back course), siis saab sama kursimajakat kasutada lähenemiseks vastaskursiga, aga puudub glissaadi näit. ILS glissaadimajakas asub raja lävest m tagapool ja m rajast vasakul või paremal. Tavaliselt on glissaadinurk 3º, aga võib olla 2,5-4º. Et vältida valeglissaadi sattumist, peab õhusõiduk alati sisenema glissaadi altpoolt. Tavaliselt on glissaadisignaali täpne 10 meremiili kauguselt, kuid ei soovitata enne alustada laskumist glissaadi järgi, kui õhusõiduk pole jõudnud 37

38 kursisektorisse. ILS näidikul keskel vertikaalne punktirida ja osuti on horisontaalne (Illustratsioon 39). Glissaadisektor on väga kitsas, 1,4º ja glissaadiosuti kaldumine äärmisesse asendisse näitab kõrvalekallet glissaadilt 0,7º ning ühe punkti väärtus on 0.14º. Glissaadiosuti on 3 korda tundlikum kui ILS kursiosuti ja 12 korda tundlikum kui VOR osuti. Ringil ja ootetsoonides kasutatakse VOR või NDB majakat, pööre finaali alustatakse samuti teiste majakate abil ja alles peale kursisektorisse sisenemist, mida tähistab kursiosuti liikuma hakkamine äärmisest asendist, jätkatakse pöörangut ILSi järgi. Lähenemisel tuleb mõlemad osutid hoida keskasendis. Ühe või teise osuti kõrvale kaldumine keskasendist näitab, kuhupoole on vaja pöörata õhusõidukit, et säilitada ettenähtud lähenemistrajektoori (Illustratsioon 40). Illustratsioon 40: ILS näidiku näidud õhusõiduki erinevate asendite puhul [Porro] Glissaadi kontrolliks kasutatakse ka markermajakaid, mis saadavad üsna kitsa kiirtevihu (erinevalt NDB-majakast) vertikaalselt üles sagedusel 75 MHz. Kaugmarker (OM) asub tavaliselt 4-7 NM, keskmarker 0,6 NM ja lähimarker asub keskmarkeri ja raja läve vahel, ft raja lävest. Kaugmarker tähistab glissaadi sisenemise punkti ja selle ületamisel võib kuulda signaali sagedusel 400 Hz 2 kriipsu sekundis, kriipsudega sünkroonselt vilgub sinine markeri lamp armatuurlaual. Keskmarker asub tavaliselt raja lähedal otsusekõrguse punktis, kus glissaadi kõrgus maapinnast on umbes 200 jalga. Keskmarkeri signaal koosneb punktidest ja kriipsudest sagedusel 1300 Hz, 6 märki sekundis ja sünkroonselt vilgub oranž lamp. Mõnikord on süsteemis lähimarker, mis saadab sagedusel 3000 Hz 6 punkti Illustratsioon 41: markeri tuled lennukis sekundis ja sünkroonselt vilgub valge lamp. (Illustratsioon 41) Lähenemistuled asuvad enne raja läve, raja telgjoone pikendusel ja näitavad suunda rajale, nad aitavad lenduril halva nähtavuse korral määrata kaugust rajani ja visuaalselt määrata lennuki kallakut. Glissaadinurga määramiseks glissaadituled - näiteks PAPI (precision approach path indicator) - koosneb raja ääres, tavaliselt vasakul, maandumiskoha lähedal olevast tulede reast, kus on 4 PAPI tuld. Õigel glissaadil olles lendur näeb 2 valget ja 2 punast. Kui ollakse glissaadist allpool, nähakse rohkem punaseid tulesid, ja kui ollakse glissaadist ülevalpool, nähakse rohkem valgeid tulesid. (Illustratsioon 42) 38

39 Illustratsioon 42: PAPI tuled [Pilot Handbook] 8.5 MLS Mikrolaine lähenemissüsteem MLS (microwave landing system) on ILS süsteemi edasiarendus ning asub mõnedel üksikutel lennuväljadel ning nõuab õhusõidukile eriaparatuuri paigutamist. MLS töötab sagedusel 5,03-5,09 GHz. Süsteem annab teavet suuna (asimuudi), kõrguse, kauguse ja muu kohta lähenemispiirkonnas. Horisontaalja vertikaalolukorda saab kujutada VOR/ILS indikaatoril ja kaugust DME indikaatoril või on kogu info koondatud omaette ekraanile. MLSi eeliseks on, et tema abil saab tuua õhusõiduki rajale süsteemi tööpiirkonnas ükskõik mis suunast ükskõik millise glissaadinurgaga (Illustratsioon 43). Lähenemisala on horisontaaltasapinnas ±40º raja telgjoonest, vertikaalsuunas vähemalt 15º kuni FL200, kaugus vähemalt 20 NM. Vastassuunas on horisontaaltasapinnas ±40º raja telgjoonest, vertikaalsuunas vähemalt 15º, kaugus vähemalt 7 NM. Illustratsioon 43: MLS [wiki] 8.6 RNAV Areaalnavigatsiooni (RNAV, area navigation) võimaldab lennata ühest punktist teise punkti otse, ilma mingeid navigatsioonimajakaid ületamata. Marsruudipunktid (pöördepunktid) määratakse tavaliselt geograafiliste koordinaatidega (GPS RNAV) või radiaali ja kaugusega VOR/DME majakast (VOR/DME RNAV, Illustratsioon 44) ja kasutatakse marsruudil või lähenemisel. Luuakse pseudo navigatsioonimajakad ehk kontrollpunktid Illustratsioon 44: VOR/DME RNAV [Porro] (waypoint) uue asukohaga tegelikest majakatest radiaali numbri ja kauguse järgi või GPS koordinaatide järgi ja kursiosuti näitab kursilt kõrvalekaldumist loodud kontrollpunktide suhtes. RNAV süsteem annab võimaluse: määrata kõrvalekaldumist antud trassist meremiilides koos 39

40 TO/FROM infoga; kaugust kontrollpunktini meremiilides; teekonnakiirust sõlmedes; aega kontrollpunktini minutites. RNAV-lähenemine on mittetäppislähenemine (koos kursiinfoga ja ilma glissaadiinfota). 8.7 GPS Globaalne positsioneerimise süsteem GPS (global positioning system) koosneb 3 osast - satelliidid (space segment), juhtimiskeskus (control segment), kasutajaseadmed (user segment) - GPS vastuvõtjad. GPS aeg mõõdetakse nädalates ja sekundites alates algusest 22. august 1999 kell 00:00:00 UTC ja uus tsükkel algab epohhi ehk iga 1024 nädala või 19,7 aasta järel. See on globaalne satellidipõhine navigatsioonisüsteem (GNSS, global navigation satellite system), mis töötab täies ulatuses. Kuni 32 satelliiti (vanemaid avahetatakse uuemate vastu) tiirlevad umbes km kõrgusel ja saadavad välja navigatsioonisignaale. GPS vastuvõtjal peab oma täpse asukoha määramiseks kolmemõõtmelisest ruumis olema 4 satelliidi nähtavus ja töö aluseks on täpne aja mõõtmine (Illustratsioon 45). Illustratsioon 45: 3 GPS satelliidi mõõtmisel saadakse 2 punkti, millest üks on maa pinnal - neljandal mõõtmisel leitakse see GPS vastuvõtja annab tulemuseks oma asukoha koordinaadid Maa geograafilistes koordinaatides ja oma kõrguse teatud keskmisest merepinnast. Asukoha esmaarvutused toimuvad GPS protsessoris Maa gravitatsioonvälja kaudu määratud koordinaatide süsteemis WGS-84. Rakendusprogrammid võimaldavad koordinaadid kaardile panna ning teadaolevate punktide koordinaatide suhtes arvestada omavahelisi kaugusi ning liikuva GPS vastuvõtja kohta arvutada tema kiirust, suunda ja saabumisaega valitud teise teadaolevate koordinaatidega punktini. Maailmas on 2 töötavat satelliitnavigatsioonisüsteemi: NAVSTAR GPS (USA) ja GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) (Venemaa). Teised on LADGNSS (Local Area Differential GNSS) - lennuväljadele lähenemiseks; WADGNSS (Wide Area Differential GNSS); EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System) - arenduses; Euroopa Galileo projekt (European Galileo Project) GPS kasutamine Pärast sisselülitamist läheb aega, kui GPS seade valib kõigist hetkel nähtavatest satelliitidest 3 või 4 parima geomeetrilise asendiga satelliiti (mõõtetähtkuju) ja asub otsima nende signaale. Varasematest kasutustest võib olla satelliitide asukohti seadme mälus juba olemas, siis läheb kiiremini. Kui valmis, siis GPS näitab oma asukohta (POS, position) ja kõrgust ning neid andmeid uuendatakse umbes iga sekund. Nendest andmetest arvutatakse muud soovitud andmed - kiirus, liikumise suund, suund (peiling) soovitud punktini (BRG, bearing), kaugus (DTG, distance to go) ja aeg (TTG, time to go) soovitud punktini, saabumise aeg soovitud punkti (ETA, estimated time 40

41 arrival), näidatakse need punktid kaardil ja salvestatakse GPS seadme tegelik ja soovitud teekonnajoon GPS vead GPS täpsus on suurusjärgus 5 m. Ajaviga - max 1,5 m - põhjustatud satelliidi kella vigadest. Satelliidi kella kontrollitakse iga 12 tunni järel. GPS vastuvõtja on võimeline ajaviga leidma ja kompenseerima ajaviga lisaarvutustega. Vead ephemeris - max 2,5 m - põhjustatud satelliitide asukoha muutustest Päikese, Kuu ja teiste planeetide gravitatsiooni ja Päikesekiirguse mõjul. Satelliidi asukohta kontrollitakse iga 12 tunni järel. Signaali levist ionosfääris põhjustatud viga - max 5 m - oleneb kasutatavast sagedusest. Levi pidurdus - tekib sellest, et vaakumis (kosmoses) raadiosignaal levib valguse kiirusega, aga atmosfääri ülemises kihis - ionosfääris - signaal murdub ja aeglustub. Suurel määral GPS vastuvõtja kompenseerib seda viga. Signaali levist troposfääris põhjustatud viga - max 0,5 m - muutused õhutemperatuuris, õhurõhus ja õhuniiskuses mõjutavad levi kiirust. Signaali levimise aja erinevus 1 nanosekundi võrra põhjustab viga 0,3 m. Peegeldusviga - mitmekiirelisest levist põhjustatud viga - max 0,6 m - signaalide peegeldused saabuvad hiljem - tekib vastuvõtja läheduses olevatest signaali peegeldavatest takistustest, mägedest, kõrgehitistest. Vastuvõtjasse saabub kaks signaali - üks otse satelliidilt ja teine väikese hilinemisega peegeldavalt objektilt. Signaalitöötluse meetoditega viiakse viga miinimumi, kuid ei suudeta täielikult vältida. Viga satelliitide geomeetria tõttu, kui satelliidid on lähedal üksteisele (GDOP - Geometric Dilution of Precision) - satelliitide asukoht üksteise suhtes - suurem nurk mõõdetavate satelliitide vahel annab täpsema tulemuse - GPS vastuvõtja määrab kindlaks satelliitide asukohad ja valib kasutamiseks parima asukohaga satelliidid (mõõtetähtkuju). Parim mõõtetähtkuju on, kui 1 satelliit on täpselt vastuvõtja kohal ja ülejäänud 3 horisondi lähedal ja üksteisest eemal 120 kraadi. Vastuvõtjas tekkinud mürast põhjustatud viga - max 0,3 m - põhjustab viga aja mõõtmises. Satelliitidesse sisestatud täpsuse piiramine navigatsioonisignaali kunstliku rikkumise teel USA Kaitseministeeriumi nõudel on lisatud koodid, mille mitteteadmisel saab oma asukoha väiksema täpsusega. See viga on kõrvaldatud alates 1. maist 2000 ( 8.8 Peilingaator Peilingaator on raadiopeilingut teostav jaam. Ta võtab vastu suuna määramiseks saadetud raadiosignaale. Eestis saab lennuliiklusteenistuselt raadioside kaudu lennu ajal oma lennuki või peilingaatori peilingut järgnevate koodidega: QDR - Lennuki magnetpeiling (magnetic bearing) on nurk peilingaatorit läbiva magnetmeridiaani põhjasuuna ja suuna vahel lennukile (0-360º kellaosuti suunas). QDM - peilingaatori magnetpeiling on nurk lennukit läbiva magnetmeridiaani põhjasuuna ja suuna vahel peilingaatorile (0-360º kellaosuti suunas). 41

42 Peiling määratakse raadioside järgi. 8.9 Maapealsed radarid Lennuliiklusteenistus kasutab radareid lennuliikluse jälgimiseks. Kõige rohkem kasutatavad radarid on RSR en route surveillance radar - tööpiirkond NM - kasutatakse lennutrasside jälgimiseks. Lisaks kasutatakse lennutrasside jälgimiseks ka sekundaarradarit. TAR terminal area surveillance radar - tööpiirkond kuni 75 NM - kasutatakse liikluse jälgimiseks lähenemisalal (TMA - terminal control area). Lisaks kasutatakse ka sekundaarradarit. aerodrome surveillance approach radars 25 NM ulatuses ja lähenevate lennukite jälgimiseks ja ILS kursile vektoreerimiseks, radarlähenemiseks (SRA - surveillance radar approach) PAR precicion approach radar lähenemise abivahend annab lennujuhile kursi ja glissaadi infot 2 ekraanile, mille abil ta räägib piloodile kursi ja glissaadi kohta, kuhu pöörata ja kas laskumiskiirust suurendada või vähendada tänapäeval asendatud ILS-ga, ASDE - airport surveillance detection equipment, tuntud ka kui ASMI (airfield surface movement indicator) - lennuvälja piirkonnas maa peal oleva (radadel ja ruleerimisteedel) liikluse jälgimiseks Sekundaarradar ja transponder SSR (sekundaarradar) küsisignaal sagedusel 1030 MHz ja transponderi vastussignaal sagedusel 1090 MHz. Transponder saadab kõrguse standard õhurõhu 1013,25 hpa järgi. SSR süsteem töötab ainult koos spetsiaalse pardaaparatuuriga (transponder). Sekundaarradar (SSR, secondary surveillance radar) on maapealne süsteem ja töötab koos transponderiga õhusõiduki pardal. Transponder (Illustratsioon 46) on väike automaatselt töötav raadioseade, mis maapealse radari küsisignaali peale saadab vastussignaali. Transponder töötab koos kodeeriva baroelektrilise kõrgusmõõtjaga. Transponderil on 2 põhilist töörežiimi (mode): A (mode A) edastatakse kood transpondri peal tähistatud ON C (mode C) edastatakse kood ja kõrgusenäit - transpondri peal tähistatud ALT. Illustratsioon 46: Transponder Microair T2000 (Ikaruse peal) Alguses peale sisselülitamist seada transponder ooterežiimi (STNBY, standby) töötab, aga ei edasta midagi sekundaarradarile. Enne starti või tavaliselt ootejoonel seada lüliti ALT peale ning pärast maandumist ja rajalt ära ruleerimist jälle STNBY peale. Transponderil on eraldi nupp IDENT, mida tuleb vajutada ainult lennujuhi korraldusel: kood ident (squawk ident), millega on lennujuhil võimalik õhusõidukit tunnistada (radariekraanil teiste hulgast üles leida) või juhtumitel, kui on radari või transponderi rike. Samuti saab seda režiimi kasutada raadioside ühepoolse häire korral, kui lennuki raadiosaatjal ei ole võimalik kasutada saaterežiimi, aga vastuvõtu režiim on töös (lubade ja korralduste kinnitamine IDENT nupu vajutamisega). 42