Способ оповещения о грозовой опасности на борту летательного аппарата

союз советскихсоциАлистическихРЕСПУБЛИК 45/00 ЗОБРЕТЕНИЯ ТВУ аучно-исследоваинститут им, Г.М. нденбургск 630, кл. 324-72 ЕЩЕНИЯ О ГРОНА БОРТУ ЛЕТА- , основанный на Изобретение относится к области гроэозащиты, точнее - к оповещению о грозовой опасности на борту летательного аппарата.Известен способ оповещения о грозовой опасности на борту летательного аппарата, основанный на измерении напря- женности неискаженного электрического поля в атмосфере.Однако, достоверное оповещение о грозовой опасности на основе данного способа, в принципе, невозможно, так как в нем отсутствуют данные о критических уровнях напряженности поля в атмосфере, опасных для летательного аппарата, К тому же, системагрозооповещения, основанная только на измерениях напряженности электрического поля, весьма ненадежна, в силу того, что сигнал оповещения необходимо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИК АВТОРСКОМУ СВИДЕ 1(54)(57) СПОСОБ ОПОВЗОВОЙ ОПАСНОСТИ.ТЕЛЬНОГО АППАРАТА измерении напряженности. неискаженного электрического поля в атмосфере, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности оповещения, одновременно с измерением напряженности неискаженного электрического поля, измеряют скорость нарастания этого поля по курсу полета летательного аппарата, сравнивают измеряемые значения напряженности поля и скорости нарастания этого поля с заданными критическими уровнями, а оповещение о грозовой опасности производят при одновременном превышении напряженностью поля и скоростью нарастания напряженности этого поля заданных критических уровней. выдавать при напряженности поля меньше критической, и помимо данных о напряженности поля требуется информация об изменении напряженности по курсу полета летательного аппарата, При попадании летательного аппарата в электрическое поле с напряженностью близкой к критической, срабатывание системы грозооповещения при определенном уровне напряженности может явиться не только ложным, но и опасным, т,к, не исключено, что начавший маневр летательный аппарат будет перемещаться в сторону усиления поля, в то время как полет по старому курсу был не опасен.Цель изобретения - повышение достоверности оповещения о грозовой опасности на борту летательного аппарата.Поставленная цель достигается тем, что в способе оповещения о грозовой опасноц е 1 кр - еОп 30 35 40 50 55 сти на борту летательного аппарата, основанном на измерении напряженности параметров неискаженного электрического поля в атмосфере, одновременно с измерением напряженности неискаженного электрического поля, измеряют скорост 1 нарастания этого поля по курсу полета летательного аппарата, сравнивают измеряемые значения йапряженности поля и скорости нарастания этого поля с заданными критическими уровнями, а оповещение о грозовой опасностипроизводят при одновременном превышении напряженностью поля и скоростью нарастания напряженности этого поля заданных критических уровнейКритические уровни напряженности поля в атмосфере для летательных аппаратов различных габаритов получены авторами на Основе исследований,Летательныеаппараты в атмосфере, в подавляющем большинстве случаев, пора "жаотся Молниями, инициируемыми самымилетательными аппаратами, Для инициирования разряда молнии летательным аппаратом необходимым является условие одновременного устойчивого развития от летательного аппарата двух разрядов противоположных полярностей. Устойчивое развитие положительного разряда требует наличия разности потенциалов Около 1500кВ на расстоянии 3 м от поверхности летательного аппарата. Для Отрицательного разряда условияразвития устойчивого развития идентичны,Выполнение условий, необходимых дляразвития разряда молнии от летательногоаппарата, зависит От степени искажения по"- ля летательным аппаратом и от величинынапряженности неискаженного электрического поля в атмосфере, Для конкретного "летательного аппарата величина критической напряженности электрического поля, при которой происходит инициирование разряда молнии от летательного аппарата, определяется исключительно формой и размерами этого летательного аппарата, Расчет с учетом сложной формы летательного аппарата выявил возможность упрощения формулы для определения критического уровня напряженности путем замены фор мы летательного аппарата на эквивалентный эллипсоид вращения с большой осью, равной длине летательного аппарата, и малой осью, равной диаметру фюзеляжа,В этом случае формула для определения фй 1 йческого уровня напряженности полядля конкретного летательного аппарата записывается, как 4 йгбачиае аеЬ нйач/а-е Щбс 9)а где а - длина летательного аппарата (м 1; Ь - диаметр летательного аппарата (м);/ 2 2Критическую скорость нарастания поля по курсу полета летательного аппарата определяют по формуле: где Ер - критический уровень напряженности;Еоп - опасный уровень напряженности, принятый для оповещения;пр - время, требуемое для выполнения маневра летательным аппаратом;ч - скорость полета;г - текущая координата расстояния по курсу полета.Измерение градиента напряженности поля по курсу полета можно производить на основе измерений тока смещения через выведенную на поверхности летательного аппарата изолированную секцию. Величина тока смещения в этом случае будет равна:бЕ1 см = е Яу ч при ч = сопа,0 ггде Я - площадь секции;коэффициент усиления поля на секции;е - диэлектрическая проницаемость.На фиг. 1 изображена схема установки на летательном аппаоате датчиков 1 напряженности поля и датчика 2 нарастания напряженности поля; на фиг, 2 - блок-схема системы оповещения о грозовой опасности, состоящая из датчика 1 напряженности поля, датчика 2 нарастания напряженности поля, блоков сравннеия 3 и 4 блока 5 совпаденияи табло 6 оповещения.Способ оперативного оповещенйя о грозовой опасности может осуществляться с помощью указанной на фиг. 2 схемы следующим образом. От датчиков 1 и 2 непрерывно поступают сигналы; пройорциональныевеличинам напряженности неискаженного электрического поля в атмосфере по осям нос - хвост и крыло - крыло и величине скорости нарастания на пряженноСгиполя по-курсу полета летательного аппарата, В блоках 3 и 4 происходит сравнение сигнала от датчиковс заданными778108 Использование предлагаемого способа грозового оповещения обеспечивает следующие преимущества: Редактор МЯенина Техред М,Моргентал Корректо вская Заказ 4638 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4/5 оизвбдственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101 критическими уровнями напряженности поля и скорости нарастанйя напряженности поля, соответствующими по величине конкретному летательному аппарату, В блоках 3 и 4 вырабатываются сигналы, поступающие на блок совпадения 5. При одновременном наличии в блоке 5 сигналов от датчиков 3 и 4, превышающих заданные критические уровни, блок 5 формирует сигнал оповещения, поступающий на табло 6 оповещения,а) возможность осуществлять достоверное оповещение о возникновении опасности поражения молнией непосредственно в месте дислокации летательного аппарата;5 б) возможность организации дифференцированного подхода к грозозащите летательных аппаратов различных типов;в) возможность осуществлять прогнозирование вероятности поражения летатель ных аппаратов различных типов в рейсовыхполетах по статистике возникновения электрических полей с определенным уровнем напряженности в атмосфере на трассах полетов,15