. Сборник статей посвященных вопросам освоения Севера.
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙ
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕ
ПОСТАНОВКА ВОПРОСА
Аналогично мореплавателю, водитель самолета имеет своей задачей избрание наивыгоднейшего пути и благополучное проведение воздушного судна среди тех затруднений и препятствий, какие могут представить условия полета.
В зависимости от особенностей данного рейса, факторы, подлежащие учету и использованию (или преодолению) при решении указанной задачи, могут быть в высокой степени разнообразны. Отсюда ясно, что в своей работе водитель самолета должен опираться на систему знаний.
Однако если моряк в данном случае располагает целым арсеналом совершенного, испытанного оружия, — воздушник зачастую выходит на работу сравнительно налегке. Да это и понятно.
Наука кораблевождения на море измеряет свой возраст тысячелетиями. До начала плавания моряк имеет возможность детально ознакомиться с той частью моря, по которой придется вести корабль. Он соберет сведения об опасностях, о мерах борьбы с ними, учтет убежища от непогоды и изучит суммированный опыт своих предшественников. Для этого ему достаточно открыть лоцию. Перейдя после этого к карте, моряк получает новый ряд сведений о рельефе дна, очертании берегов, положении приметных мест. И уже уверенно наметит он свой путь на карте. Чтобы направить судно по избранному маршруту, нужно иметь исправные приборы. Описание мореходных инструментов указывает, как их наладить. А отдельная дисциплина — теория девиации — позволяет привести в порядок и важнейший прибор — судовой компас. После выхода в море по правилам навигации моряк ведет свой корабль и исправляет курс по береговым предметам, если судно отклонится от намеченного пути. Но, и уйдя от берегов, моряк спокоен. Мореходная астрономия позволяет ему продолжать путь, определяя место по небесным светилам. Специально же для учета грозного по временам влияния ветра и течения моряку служат
[377]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙучение о погоде — метеорология и вторая наука — океанография, изучающая свойства и движение вод. Таково вооружение современного мореплавателя. Кораблевождение стоит на прочном фундаменте точных дисциплин. Лоция, теория девиации, навигация, мореходная астрономия, метеорология, океанография — вот перечень основных. Как же обстоит дело для воздушника?
Прежде всего самолетовождение — дело молодое. Это значит, что систематизированного опыта нет. А тот незначительный опыт, который имеет авиация, чрезвычайно распылен. В результате воздушник — водитель самолета к своей задаче большой сложности должен подходить ощупью (особенно в условиях полярных полетов). Поясним это.
Допустим, что аэронавигатору дано задание приготовиться к перелету. Указана задача, задан маршрут, задан срок. Он хочет познакомиться с условиями полета. Хорошо, если он найдет что-нибудь вроде морской лоции, — чаще он не будет иметь и этого, т. е. ему не удастся иметь пособия, где помещены основные особенности района (география, физическая природа, сведения о населенных пунктах и т. п.). Он обращается к карте. На морской он видит контур берега и мертвящий белый цвет вглубь материка. На сухопутной — лишь при кропотливом и подлинно «пристрастном» досмотре он открывает ряд подробностей, которые ему ценны и сослужат службу в полете. В итоге кое-какие нужные сведения конечно он находит. Однако то ли это, на чем он должен обосновывать свой расчет? Ведь лоция дает указания моряку не только о том, как расположить путь корабля, но и о том, как расположить наивыгоднейший путь. Найдет ли где-нибудь воздушник сведения на эту тему? Не посмотрят ли на него с удивлением, если он примерно спросит: «На какой высоте итти мне в июле из Самары в Архангельск? ». Несомненно, ему не дадут ответа, так как специально воздушных лоций не существует. И вероятно их еще долго не будет. Может быть, годятся морские лоции? Нет! Во-первых, морская лоция охватывает лишь море и побережье. Следовательно сведения, которые здесь можно получить, годятся лишь при соответствующих маршрутах. Во-вторых, — и это главное — стихией морского судна является вода, а самолета — воздух. Из этого следует, что значение морокой лоции для воздушника условно или по меньшей мере недостаточно. Морская лоция в лучшем случае даст ему лишь часть сведений о театре! Можно прибавить, что и эта часть зачастую годится не полностью.
Какой-нибудь вопрос о виде берега данного участка с моря, являющийся ценным для моряка, для воздушника может быть совсем ненужным. Ибо при подходе к земле он находится выше, смотрит иначе и видит не то, что наблюдает корабль. Лоция может разбирать ветровой режим района. Но вся трактовка построена главным образом на метеорологических наблюдениях, т. е. на таких, которые связаны с землей (и при том прочно). Воздушник же попытался бы обязательно забраться повыше, он обратился бы и к аэрологии. И так в каждом вопросе. Словом, при подготовке к полету нужной ему лоции не будет. И он будет принужден рыться в ряде справочников и самых разнообразных книжках в погоне за десятком далеко не исчерпывающих строк. Когда их удастся найти, он отдаст свое внимание картам
[378]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕ(мельком он уже заглядывал в них). А так как авиационных карт тоже еще нет в природе, то и здесь придется произвести с ними много дополнительных операций и внести ряд усовершенствований: "поднять" их, пополнить, уточнить, вырезать, склеить и т. п. Все это неизбежно.
Наконец, сделав и эту работу, аэронавигатор переходит к приборам. Какой из них лучше, какой более надежен? Вспомнит ли он сразу о теории девиации, подойдя хотя бы к компасу? Да ведь нужно, чтобы этот последний сначала вообще обещал что-нибудь показывать. Ведь эго не анекдот, а факт, что на «Norge I» Рийсер Ларсен взял пять компасов помимо солнечного. А когда три оказались непригодными и аэронавигатор остался с апериодическим английским и немецким Ludoph’a, он, по собственным словам, не раз испытывал непреодолимое желание подогнать кулаком ползущего англичанина и остановить скачущего немца. Последней справки достаточно, чтобы стало ясно, что и в этой области — в области приборов — у аэронавигатора не будет полной уверенности, той уверенности, с какой например подходит штурман к приборам на миноносце или подводной лодке.
Однако всему бывает конец — даже приготовлениям самолета. Вот он в воздухе, полет начался. Как направлять машину? Имеется воздушная навигация, воздушная астрономия. Но как зыбки и молоды эти науки по сравнению с соответствующими морскими дисциплинами! Неблагополучие в научном базисе самолетовождения продолжается до конца. Вопросы о погоде, обращенные к метеорологии, зачастую не имеют своевременных исчерпывающих ответов, а аэрология — наука, аналогично океанографии изучающая свойства и движение воздушной стихии, — еще только ищет пути своего "становления".
Вряд ли после приведенных соображений можно спорить о том, что сравнение положений моряка и воздушника является невыгодным для последнего. Самолетовождение оказывается еще недостаточно "организованным" и практически уже на первый взгляд встречает значительные затруднения.
Очевидно, последнее положение является общим; в частных случаях могут быть значительные отступления. Иногда задача облегчается, иногда она может и сильно усложниться.
В настоящей статье мы будем говорить об основных моментах самолетовождения в определенном районе — в советской Арктике.
Под советской Арктикой мы подразумеваем советскую часть арктической области, расположенной вокруг северного полюса и замыкаемой северным полярным кругом.
Самолетовождение, как и всякая другая работа на воздушном судне, тесно связано и полностью определяется "земными" интересами. Поэтому представляется целесообразным сначала хотя бы бегло выяснить задачи, лежащие на авиации, и рассмотреть театр, на котором эти задачи приходится решать, а затем уже подойти к методам и технике вождения самолета
1). Изложению необходимо предпослать несколько оговорок.
1) Вопрос инструментов самостоятельно не входит в план нашей работы. Это сильно увеличило бы объем статьи, дав сравнительно мало интересного широкому читателю. Инструментов мы будем касаться лишь попутно и в той мере, в какой это понадобится для выяснения прямой нашей задачи — методов вождения самолета. [379]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙВо-первых. — Мои соображения, которые я собираюсь предложить читателю, имеют два основных источника. С одной стороны, это сведения, проникшие в печать об авиационной работе на севере. Они скудны, а зачастую и не проверены. С другой стороны, личный опыт. Автор в качестве базового авиоспециалиста прошел на китобойном судне от Архангельска до западного Таймыра в Карской экспедиции 1929 г. и в качестве аэронавигатора воздушного корабля "Комсеверпуть № 2" сделал 16.000 км и около 10.000 км в том же районе во время ледовой разведки в Карской экспедиции 1930 г. Этот опыт, разумеется, не может быть назван большим. Сказанное допускает возможность дополнения и исправления меня.
Во-вторых. — Многие из положений, которые я полагаю выдвинуть, касаются не только арктической области. Целый ряд их окажется справедливым и для субарктического пояса (т. е. примерно до 60° северной широты). Особенно это касается меридианов Сибири.
В-третьих. — В основном статья рассчитана на широкий слой читателей, интересующихся Арктикой и работой авиации. Однако следует отметить, что ниже дается и ряд принципиальных соображений практика в порядке обмена мнений с товарищами по оружию, специалистами. От этого соблазна автор не сумел удержаться, ибо правильно двигаться, правильно развиваться можно, лишь осознав свое настоящее. А это осознание, требующее времени, при нашей обычной загрузке возможно далеко не всегда. Отсюда — важность такого обмена мнений при всяком удобном случае, и именно в печати.
ЗАДАЧИ АВИАЦИИ 1а)
Сегодняшние рабочие задания для наших самолетов на севере полностью вытекают из обстановки борьбы за освоение этой необжитой части Союза. С одной стороны, идет изучение края, с другой — происходит эксплоатация уже выясненных ресурсов. Очевидно, что два этих момента по временам переплетаются чрезвычайно тесно, и такое деление является несколько условным. Однако при попытке перечисления задачи авиации сами распадаются на две части по признаку их научно-исследовательского или чисто хозяйственного характера. Начнем с научно-исследовательской.
Первая и крупнейшая группа — задачи, связанные с ледовой разведкой. Лед за полярным кругом иногда даже летом является помехой в реках, серьезным препятствием у побережья и по временам неодолимой преградой в море. Поэтому знание ледового режима театра является условием нашего проникновения на север вообще. В обстановке нашей деятельности в Арктике ледовая разведка есть уже чисто прикладная работа. Но ледовые материалы театра еще настолько неточны и неполны, что несомненно каждый самолет-разведчик делает и научный вклад.
На второе место можно поставить изучение метеорологического режима театра. В работах, затеянных в 1929 г., уже применялись на самолете самопишущие метеорологические приборы для использования в местностях, куда, как говорится, "ворон костей не заносил".
1а) Часть материала разделов второго и третьего использована в моей статье в "Самолете" №№ 10—12 за 1931 г.[380]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕНо особо интересные результаты может дать предполагаемое наличие малых самолетов у радиостанций. Использование их наряду с прямым применением для нужд метеорологии, особенно же аэрологии, т. е. получение вертикальных разрезов атмосферы, приуроченных к заданным срокам, позволит получить несомненно ценнейший материал для будущей аэролоции.
Третью группу составляют топографические, гидрографические и описные работы. Известны результаты опыта совместной деятельности топографов и воздушников. Речь идет об аэрофотосъемке, привязанной к триангуляционной сети (если не ошибаюсь — в Тверском округе). Результаты были получены весьма быстро и с небольшими затратами. Возможны и представляются еще более рентабельными (о них уже идет разговор) аналогичные работы на северном побережье. Есть участки (к примеру, хотя бы от острова Диксона до реки Пясины), съемка которых просто неотложна. Роль самолета будет здесь особо эффективной, так как получение астрономических пунктов, с чего приходится начинать, окажется сильно облегченным. Для завоза астрономов и береговой партии можно применять тот же самолет, избавив от этого загруженные суда Убеко. В работах этой же категории есть еще одна область, где самолет может оказать помощь. Достаточно напомнить пребывание самолета у Маточкина шара в 1924 г. В результате специального полета были получены сообщения относительно банки в весьма интересном районе. Можно полагать, что вопрос освещения подводного рельефа, хотя бы в первом приближении, иногда разрешим с самолета.
В четвертой и последней группе научно-исследовательских задач следует указать обследование вообще недоступных иным путем мест. Как пример можно привести работу самолета "Комсеверпуть № 1" в 1930 г. Во время полета над Ангарой для рекогносцировки в районе будущего электрогиганта на самолете находился инженер — один из будущих строителей станции. В Кежме на аэроплан был принят проф. Кулик, чтобы попытаться достигнуть места падения метеорита. Последний полет из-за тумана был прерван, но по замыслу является чрезвычайно интересным.
Этот список можно было бы пополнить. Однако ограничимся сказанным, перечислив только тс задачи, которые уже прочно стали в порядок дня, и перейдем к области хозяйственных. Последние не менее разнообразны.
Прежде всего должны быть отмечены воздушные транспортные операции: пассажирские, почтовые и грузовые. Их почетное место определяется фактом регулярности, а следовательно и объема. Одного взгляда на карту воздушных линий — существующих и создаваемых — достаточно, чтобы понять внушительность этой задачи. Основные направления схемы идут по меридианам, вдоль главных водных артерий (Обь, Енисей, Лена, Индигирка, Колыма). С севера их ограничивает колоссальная широтная магистраль. Неуклонно по побережью нить ее вьется от мыса Дежнева до Мурманска.
На второе место следует поместить работу, уже твердо определившую некоторые свои формы, работу по содействию водным транспортным операциям. Жизнь расширила и расширяет первоначально вкладывавшиеся сюда понятия. Дело отнюдь не сводится только к ле-
[381]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙдовой разведке (которая сама достаточно многообразна). Самолет может и должен обслужить сношения между судами. Известны случаи, когда острое положение создавало отсутствие врача (болезнь снайпера на "Зверобое" в 1929 г., болезнь радиста на станции Марре-Сале в том же году, перелом ребер промышленником на "Белухе" в 1930 г. и т. д. и т. д.). Известна напряженность, возникающая иногда в Карской экспедиции в связи с необходимостью пересадки какого-нибудь группового капитана: этого капитана нужно изловить, нужно устроить встречу судов. Известны наконец случаи своеобразного лоцмейстерства: однажды самолет помогал найти судам вход в Маточкин Шар. Нужно ли говорить, что во всех этих случаях самолету отводится почетное место.
Следующая хозяйственная задача — лесные работы. Это уже имело место — один из воздушных кораблей Комсеверпути возил лесников в район Подкаменной Тунгуски. Личный же опыт автора, которому довелось вести учебно-полетную тренировку группы инженеров-лесников разных специальностей для работы с самолета, позволяет предполагать необычайно значительные перспективы этого дела. Речь идет о глазомерной таксации леса и особенно об охране его (борьба с пожарами). Небезынтересно привести справку из иностранных журналов (данную Г. Г. Самойловичем): в 1930 г. на охрану лесов в Канаде истрачено 11.000 летных часов.
Не менее значительную группу составляют смешанные задания по осуществлению связи, инструктажа, посредничества между береговыми партиями и экспедиционными судами, сообщению с факториями и т. п. Пример в пояснение выгоды самолета в этой области. В 1930 г. в Ныдаямском заливе (место глухое, частью даже не занесено на карту) работали три плотника по возведению дома промыслово-меновой фактории. После постройки рабочих по контракту нужно было вывезти. Операция была выполнена самолетом и по подсчетам экономистов оказалась в четыре раза дешевле посылки судна.
Для завершения нашего списка упомянем о промысловых задачах. Применение самолета в других морях, регулярная работа аэроплана по обнаружению тюленьих лежбищ в Белом море дают уверенность в наличии такой же возможности в других частях севера. В частности самолет уже иногда пополнял наши сведения о ценнейшем звере — белухе.
Получившийся у нас перечень вышел довольно значительным. Хотя он не может претендовать на исчерпывающую полноту, — практика непрестанно дополняет и корректирует, — нужно полагать, что все основные формы авиационных заданий мы перечислили. Это позволяет высказать о них первые суждения с точки зрения воздушника, водителя самолета.
Прежде всего необходимо выяснить размеры перегонов. Во время полета для ведение машины подлежит учету целый ряд факторов. Каждый же из них, как и всякая величина, известен нам с той или иной ошибкой. Отсюда ясно, что, как правило, увеличение продолжительности полета способствует накоплению ошибки. Следовательно дальний полет заведомо труднее ближнего, совершаемого в одинаковых условиях.
[382]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕВторым важным моментом является общий характер района маршрута, говоря точнее, — установление в основных чертах характера ориентировки в полете. Накопление упомянутой нами ошибки зачастую может быть предотвращено (или своевременно исправлено) путем простейшего корректирования движения самолета по местности. Поэтому для первоначальной оценки выполнения воздушного задания многое может сказать даже такая грубая справка, как указание — вдоль берега или в открытом море идет путь самолета. Очевидно, что в последнем случае задача вождения самолета может сильно усложниться. Корректировка движения будет иной и значительно более трудной.
И наконец еще одно, едва ли не самое важное обстоятельство. Осторожный аэронавигатор при первом же подходе к заданию попытается хотя бы вчерне, на-глаз, оценить меру трудности получения той точности, которая задана в работе. В зависимости от опыта это определяет для него и подготовку, и выполнение, и возможный результат. Поясним, о чем идет речь.
В 1925 г. Амундсен и Элсворт летали на полюс (по крайней мере первый пишет, что они хотели попасть "возможно севернее в область между Шпицбергеном и полюсом"). Для этого, вылетев из Кингсбея (около 10° в. д.), они должны были направиться по меридиану. После восьми часов полета была сделана посадка. Определивши свое место астрономически, они получили больше 10° западной долготы (!). Следовательно уже в широте 87°43' ошибка по долготе достигала почти 100 км (!). Этот случай мы подробно привели потому, что он нам еще понадобится в дальнейшем. Здесь же в развитие мысли предыдущего абзаца мы лишь отметим, что опытный аэронавигатор не взялся бы довести самолет до полюса с любой точностью, так как это может быть неосуществимо. И именно этот вопрос был бы для него краеугольным и при подготовке, и при выполнении задания.
Итак при обзоре перечисленных выше задач авиации прежде всего выясним три момента: размер маршрутов, общий характер ориентировки и трудности в смысле потребной точности.
Как рисуются размеры маршрутов в свете сегодняшней практики? Если рабочий запас самолета принять в 10-11 часов
2), то дальние полеты (будем считать такими те, число часов которых выше пяти) являются наиболее многочисленными. Основные виды работы — воздушный транспорт, содействие водному транспорту (т. е. ледразведка и сопряженное с ней изучение ледового и метеорологического режима), а также лесные работы потребуют громадных перегонов. Подавляющее большинство других задач — более многочисленных по названиям, но меньших по объему и суммарному количеству — почти полностью уляжется в ближние полеты. Исключением из этой группы явятся лишь редкие из полетов по достижению недоступных иным путем мест да некоторые задания по связи.
Вдумываясь в основной характер ориентировки, мы увидим что почти вся работа прочно привязана к берегу
3). Прежде всего этим отличается группа дальних полетов: лесная работа, регулярные линии,
2) Час полета — около 150 км.
3) Мы подразумеваем "аэронавигационную" точку зрения. Вопросы конструкции самолета, его мореходности и т. п. по-иному освещают понятие "моря" и "берега".[383]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙдаже разумно поставленная ледразведка (без обязательного возвращения в место вылета). Если самолет и будет уходить в данном случае в море, то редко на расстояние больше 2 часов от земли. То же относится и к категории ближних полетов. Правда, опять как исключение нужно отметить некоторые (тоже редкие) случаи работы по связи и посещению недоступных мест, так как здесь мыслимы иногда особо трудные задачи.
Потребная точность работы в большинстве заданий не представляется особо тяжелой. Конечно трудные случаи намечаются сразу: будут не легки уже некоторые задания ледразведки, связь же и содействие водным операциям могут быть изредка еще тяжелее (отыскание судна — точки в море например). Очевидно, возможны даже и предельно трудные казусы (поиски пропавшего самолета на площади большого района, необходимость полета, аналогичного рейсу Амундсена в 1925 г., и т. д.). Тем не менее общее впечатление не дает ничего угрожающего.
В итоге первоначального просмотра можно установить, что задания в основном требуют дальних полетов. В преобладающем большинстве полеты эти протекают над землей, а еще чаще — у берега или неподалеку от него в море. Кроме того выполнение заданий по точности не сулит ничего особо тяжелого. Однако, что нужно трижды подчеркнуть, все эти выводы суть именно предварительные. Ранее чем перейти к обсуждению методов самолетовождения, необходимо познакомиться хотя бы в общих чертах с условиями, в которых полеты происходят.
ОБСТАНОВКА ТЕАТРА
Советская Арктика растянулась на 23 1/2° по широте и приблизительно на 160° по долготе — почти на полушарие. И то и другое имеет свои последствия. Широтное положение обусловливает в разной мере для различных частей севера наличие периодов отсутствия солнца над горизонтом более суток и периодов, когда оно не заходит "круглые сутки". Первое называется "полярной ночью", второе — "полярным днем". Таблица продолжительности указанных явлений, взятая даже для Карского моря, показывает необходимость соответствующего учета:
Широта 70° 72° 74° 76° 78°
Продолжительность полярного дня в сутках 72 88 102 115 127
Продолжительность полярной ночи в сутках 52 70 85 98 110
Нужно отметить, что явление значительной рефракции (о ней ниже) может удлинять день и затягивать сумерки. Протяжение по долготе охватывает почти 11 временных поясов. При широтном перелете (и северном масштабе перегонов) это может сказаться. Если вылететь например на восток по параллели 75° в 8 час. утра с небольшим попутным ветром
4), то через 10 час. полета посадку придется делать не в 6 час. дня, а в 10 или 11 час. вечера. На той же широте эта разница существенна. Возможно, полезно прибавить, что последним со-
4) Чтобы скорость самолета получилась около 180 км в час.[384]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕображениям автор уделяет место потому, что сам помнит за собой случайно не открывшийся в свое время грех. Описываемый дальше полет, который пришлось "свернуть" из-за встречного штормового ветра, совершался на северо-восток, и будь он осуществлен полностью, — сопровождался бы посадкой в поздних сумерках. Удлинение дня к северу не компенсировало в данном случае движения и на восток, как это на-глаз можно было предполагать.
Что можно сказать о размерах северной области? Если принять за "экватор" этой области 70° северной широты и измерить расстояние по параллели, получим дугу длиной в 6. 000 км. Эту цифру приходится увеличить более чем в 3 раза, чтобы найти протяжение побережья. Приведенные числа достаточно характеризуют размеры театра, но сами по себе размеры для воздушника, привыкшего к большим скоростям, еще ничего не говорят. Важен вопрос заселенности этих мест. Вот чрезвычайная редкость населения, сотни миль необитаемого берега подряд, представляет уже серьезные условия полета. Это определяет не только значительность перегонов, не только бедность в таких ориентирах, как селения, города и разные искусственные сооружения, — это в высокой мере обязывает водителя самолета к точности вождения. Ибо каждый грамм бензина на счету, а вынужденная посадка из-за нехватки горючего в каком-нибудь "непоказанном" месте в хорошем еще случае сулит путешествие по берегу (или по льду), которое может измеряться месяцами.
Детальное ознакомление с северным театром является делом трудным. Если Баренцово море с его побережьем изучено удовлетворительно, а западная часть Карского бассейна — сносно, то уже насчет района, расположенного к востоку от Енисея, этого сказать нельзя.
Недаром Н. И. Евгенов — автор "Лоции Карского моря" и ряда других крупных работ по северному побережью — пишет:
"Дать сколько-нибудь общее, обстоятельное описание берегов района от мыса Северовосточного (района Диксона. — В. В.) до мыса Челюскина в настоящее время не представляется возможным вследствие малой удовлетворительности имеемых карт его и наличия лишь отрывочных сведений об этом побережье от проходивших мимо него экспедиций. Только отдельные районы его, заснятые участниками зимовавших здесь экспедиционных судов, изданные отдельными планами, более или менее отвечают своему назначению".
"Следует при этом отметить, что плавания названных экспедиций, не преследовавших цели специальной описи берега, происходили часто в трудных условиях борьбы со льдами, в тумане, часто при незнании даже относительно верного местоположения судна, среди местами мелководного, усеянного банками фарватера".
Уже приводимое в книге непосредственно за этой выдержкой картографическое описание района наглядно иллюстрирует высказанные положения. Сразу за Диксоном, в Пясинском заливе (карта № 681) мы находим места, положенные по описи "штурмана Минина в 1740 г.". Достаточно представить себе только "совершенство" инструментов того времени, чтобы оценить степень доверия, с каким можно подходить к такой карте.
Далее на восток дело идет еще хуже. Систематические описания района отсутствуют вовсе. Если напомнить недавнюю сенсацию с пе-
[385]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙреносом Колымы на 300 км. по долготе, становится очевидным, что география северного театра должна, как правило, встречать во многих местах чрезвычайно настороженное отношение воздушника, водителя самолета.
В области физического изучения района сведения носят тот же отрывочный характер. Однако сравнительно большее количество наблюдений, с одной стороны, а с другой — возможность в данном случае делать обобщения с достаточной точностью и для конкретных прикладных целей позволяют довольно полно наметить основные существенные моменты.
О климате района в целом говорить трудно, так как значительное разнообразие является логическим следствием самого размера интересующей нас области. Но характерным на всем громадном протяжении ее является взаимодействие таких факторов, как проникающие сюда циклоны из северо-западной части Атлантического океана и "максимумы", образующиеся на меридианах Сибири. Это вызывает значительные колебания давления воздуха и резкие изменения температуры. Зима — длинная, жестокая, с сильнейшими ветрами и заметным прояснением по сравнению с коротким, пасмурным, туманным летом. Последние свойства лета объясняются наличием еще двух противоречивых факторов: теплых струй рек и холодного полярного моря, бассейнов, где в любое время можно встретить лед, и волн воздуха, приносимого с юга.
Амплитуда крайних колебаний температуры весьма велика. Даже например Карское море дает 60° (от + 20° летом
5) до —40° зимой). Зимняя температура на восток еще более понижается, и эти отрицательные температуры заслуживают внимания. От холода необходимо защищаться. Даже при перелете "Norge I" части приборов были смазаны маслом, испытанным лишь до —40°. Несмотря на это, солнечный компас замерз в пути, превратившись в кусок льда. Правда, это случилось, когда на дирижабле началось оледенение (о чем ниже), но является несомненным, что среди мер, обеспечивающих от холода, должны быть и такие, которые смогут гарантировать работу приборов при любой возможной температуре.
Разнообразный и капризный барический режим северного театра определяет ветровой. Штили немногочисленны и непродолжительны. Средняя скорость ветра значительна, увеличиваясь зимой (для Карского моря до средней цифры 8-9 м/сек.). Возрастает зимой и число дней с сильными ветрами (например за 6 лет наблюдений на Маточкином Шаре на март месяц приходится 15 дней с ветром больше 15 в м/сек.). Правда, этот пример является максимальным, но характерно например то, что, несмотря на чрезвычайно тщательный выбор погоды в полете норвежцев на полюс в 1925 г., о котором уже говорилось
5) "Лоция Карского моря и Новой Земли" Н. И. Евгенова. Отсюда же взято подавляющее большинство цифр и данных для характеристики физической природы севера.6) Справедливость требует отметить, что возможно какая-то доля ошибок была создана солнечным компасом. Вообще этот нашумевший в свое время прибор по видимому является столько же остроумным, сколько и ненадежным. Плохо, что он отказывает как раз в самый ответственный момент (когда сведения о месте самолета перестают быть точными — нет уверенности в долготе).[386]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕвыше, снос самолетов за 8 часов полета достиг 250 км
6). В зависимости от рельефа местности ветры иногда имеют характер бурь. Достоен примечания часто внезапный характер возникновения этого явления (бураны на Ямале, бора на Новой земле). Типичным является случай, который имел место в кампанию 1930 г. с одним из воздушных кораблей Комсеверпути во время перелета с Вайгача на Енисей. Уже во время полета пришлось свернуть задание, разработанное на 10 часов (с попутной ледовой разведкой). Пройдя около 3 час. в тумане, самолет наткнулся на дождь со штормовым ветром до 30 узлов (в проливе Малыгина) и из-за опасения нехватки горючего должен был прямо направиться в "порт назначения". Вообще сюрпризы в этой области могут быть самые неожиданные.
Той же особенностью, т. е. внезапностью, отличается зачастую и основной бич работников севера (и моряков, и воздушников) — туман. Создается впечатление, что вопрос его образования изучен далеко не достаточно: он бывает при ветре и в штиль, у льда и вдали от него (о последнем случае упоминал еще Мальмгрен), зимой и летом. Несомненно, благодарную базу для его появления создает встреча теплых и холодных вод, лед и нагретый воздух. В подобных местах (Диксон, Югорский Шар) в июле-августе число туманных дней в иные годы достигает рекордной цифры 25. Зимой и особенно весной число туманов значительно убывает. Здесь попутно следует упомянуть об одном вопросе, связанном с туманами, — об оледенении, возможном при наличии в слое тумана капель переохлажденной воды. Автору в 1930 г. довелось участвовать в одном полете, который он будет помнить долго. При возвращении из ледовой разведки в бухту Варнека самолету ("Дорнье-Валь") пришлось итти в тумане сначала часа полтора на 20—30 м над льдом у Новой Земли, а затем, так как туман чрезвычайно сгустился, набрать высоту свыше 700 м. Подойдя по счислению к Ю. Шару, мы начали осторожно планировать (в этом районе две радиомачты). Когда начался спуск, я поспешно наматывал антенну и внимательно следил за ползущей стрелкой альтиметра. Внезапно, приближенно через минуту, у меня создалось ощущение, что я... слепну. Инстинктивно проведя рукой по очкам, я почувствовал что-то вроде изморози. Я сразу приподнял очки и — сознаюсь — не без несколько преувеличенной поспешности (истекал восьмой час полета) повернулся ко второму пилоту, который в данный момент вел машину. На меня смотрела улыбающаяся физиономия: он уже сдернул очки. Я задаю вопрос: что было бы, если бы с нашими козырьками на "Дорнье" (они переделаны) нельзя было из-за задувания вести машину без очков? Ответ прост: шарик "Пионера" уходит в сторону, и начинается штопор со всеми его последствиями. Существует мнение, и в общем совершенно справедливое, что самолет не боится оледенения. Однако рассказанный случай может вызвать по меньшей мере предположение о необходимости и в этой области известной "профилактики".
Облачность на севере велика, особенно летом (кстати, зимнее сокращение часто переоценивают). Уже упоминавшийся например Диксон дает на сентябрь среднюю цифру 9 баллов (по 10-балльной системе). Пасмурных дней гораздо больше, чем ясных. Особенно пло-
[387]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙхо в этом отношении летом и осенью. Показательна таблица ясных дней в Югорском Шаре (за 15 лет наблюдений):
январь—4, февраль—1, март—5, апрель—3, май—1, июнь—2,
июль—3, август—1, сентябрь—1, октябрь—0, ноябрь—1 декабрь—2.
Тоскливую климатическую картину севера дополняет положение с осадками. Они часты, хотя по количеству невелики. Число дней с осадками по Карскому морю колеблется от 1/3 до 1/2. Снег в Ледовитом бассейне может выпадать во все времена года
7). Заметим к вопросу осадков, что здесь может иметь место и то явление, которое изредка сопровождает туман. Именно — переохлажденный дождь, по свидетельству Мальмгрена, вызывает своеобразное оледенение, так называемый "гладкий лед" на воздушных судах. Важно, что оледенение происходит не только с металлическими частями, но и с деревянными. Так например, когда на пути от полюса к Аляске "Norge I" потеряла связь, одной из причин явилось оледенение ветрянки генератора.
Однако природа — подлинный художник. Она не терпит однообразия. К тусклым, неприятным, мутным тонам севера в виде туманов, дождей, снегопадов, холодов и ветров она прибавила еще два штриха, но уже иных. Правда, и тут не в интересах воздушника, водителя самолета. Мы говорим о миражах и о полярных сияниях.
Мираж часто возникает из-за значительной разницы температур водного покрова и воздушной среды. Луч света, проходящий через слои воздуха разной плотности, устраивает по временам удивительные фокусы. Открываются предметы с расстояния, во много раз превышающего нормальное, показываются два, а то и три изображения какого-нибудь объекта, один над другим, с непомерно искаженным видом его. Причудливость этих явлений столь же велика, как и путаница, какую они могут внести: берег бывает невозможно опознать, мелкобитый разреженный лед выглядит на горизонте мощной ледяной стеной и т. д. и т. д.
Эти "чудеса" по мере увеличения высоты наблюдателя слабеют. Но, поучительна справка о положении в данном случае моряка.
При астрономическом определении места поправка на наклонение видимого горизонта и на земную рефракцию не дает точной величины последней. Высота светила получается неверной, и в результате ошибка по широте может достигать 12 км, а по долготе превышать все 30
_8). В значительной мере придется иметь дело с рефракцией и воздушнику.
О полярных сияниях необходимо сказать в силу их связи с электричеством в атмосфере, оказывающим заметное влияние на изменение магнитного поля земли. Статистика показывает, что сияния приходятся главным образом на темное время года, число же их особенно возрастает в северо-восточном районе нашего театра (в сторону магнитного полюса). Вопрос об атмосферном электричестве в целом,
7) Нужно учитывать, что осадки могут быть причиной весьма неприятных вещей. Практика наших самолетов знает случай вынужденной посадки одного из воздушных кораблей из-за отказа указателя скорости: в метель оказалась забитой снегом трубка Вентури (в заливе Литке)._8) "Arctic pilot", vol. I.[388]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕа в частности на севере, где явления в этой области более интенсивны, изучен сравнительно мало. Поэтому мы полностью приведем выдержку из "Лоции" Н. И. Евгенова.
"Наблюдаемые полярные сияния можно разделить на два основных типа: первые — спокойные, белесоватого оттенка и не имеющие лучистого строения; вторые — подвижные, быстро меняющиеся, лучистой или иной оригинальной структуры, часто цветные".
"По показаниям некоторых наблюдателей первый тип почти нисколько не влияет на магнитные приборы (компасы), второй же довольно часто сказывается на изменениях состояния магнитных элементов и отражается нередко на обыкновенном судовом компасе, заставляя ходить его стрелки
9). Эти же сияния сильно мешают приему по радиотелеграфу, производя треск, подобный атмосферным разрядам".
В заключение обзора театра посвятим несколько слов вопросу магнитных явлений. Вскользь мы уже их касались, говоря о сиянии. Остановимся на них подробнее.
Вопросы магнитные требуют исключительного внимания. Дело в том, что магнитный компас — основной инструмент водителя самолета. Однако к сожалению он не указывает географического меридиана. Ось магнитной стрелки устанавливается, как говорят, в плоскости "магнитного меридиана" данного места. (На металлическом корабле или самолете она отклоняется и от этого положения, — но об этом ниже). Направление магнитного меридиана в каждом отдельном случае зависит от направления в данном месте силовых линий магнитного поля земли. В итоге между магнитным и географическим меридианами всегда существует угол
10), носящий название "склонения"
11) и только в частном случае равный нулю. Направлять корабль или самолет можно лишь по географической сетке, так как с нею связаны и страны света, и наши карты. Отсюда вытекает необходимость точно знать склонение. Однако на севере это возможно далеко не всегда. Затруднения приходят с двух сторон. Во-первых, магнитные наблюдения вообще в мало обследованной арктической зоне далеко еще не носят характера исчерпывающей полноты. Во-вторых, на севере в особо значительной степени существуют изменения склонения, приписываемые так называемым "магнитным бурям". Иногда в последних случаях колебания склонения достигают величины, почти совсем лишающей возможности пользоваться компасом. Практика моряков фиксирует до 10 и более градусов. Интересно, что воздушники тоже отмечают ее. Во время перелета "Norge I" Рийсер Ларсен, определив поправку компаса по солнцу, в широте около 87° отмечает в бортжурнале: "Склонение как будто на 10° меньше показанного на карте". Если прибавить решающее обстоятельство, — что горизонтальная составляющая магнитного поля на севере весьма мала, — магнитные условия следует квалифицировать как тяжелые.
Указанием о склонении закончим список моментов, привлекающих внимание воздушника, водителя самолета, при изучении Аркти-
9) Замечено, что более сильные магнитные бури часто совпадают с более сильными полярными сияниями.10) "Магнитные полюса не совпадают с географическими. Один из них лежит на побережье Канады, а второй находится к югу от Австралии.11) В Арктике склонение достигает величины 30 и более градусов.[389]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙческого района. Таким образом водитель самолета имеет две группы вопросов, с которыми он сталкивается на первых же шагах при расчете перелета за полярным кругом.
Во-первых, обратившись к общей географии района, он сразу замечает в связи с малой заселенностью большую протяженность перегонов и своеобразную "строгость" их. Наличие периодов полярного дня и ночи, "изобилие" временных поясов подчеркивают особую значимость элемента времени. Полеты по этому признаку должны рассчитываться весьма тщательно: природа иногда приходит на помощь, иногда вредит. Обнаруживается слабая изученность районов. В части картографической открываются серьезнейшие пробелы. Все это уже обещает поистине серьезные затруднения.
Во-вторых, климат, несмотря на известное разнообразие, оказывается суров и для летной работы неблагоприятен. Прежде всего нужно учитывать низкие температуры. Капризный ветровой режим тоже обещает мало хорошего. Туман же, облачность и осадки имеются в количестве явно неумеренном. Правда, временами они уменьшаются, но к сожалению это уменьшение приходится главным образом на зиму — период темного времени (а значит ослабленной летной работы). Рефракция окончательно дополняет положение вопроса о видимости — основной, вернейшей гарантии успешного полета. Наличие полярных сияний недвусмысленно намекает на возможность бездействия и компаса, и радиотелеграфа. В заключение изучение склонения только укрепляет справедливость этих намеков.
В итоге, главные затруднения на театре исходят от его малой изученности и погоды. Эти затруднения значительны.
Ознакомившись в основных чертах с задачами и обстановкой на театре, перейдем к выяснению вопроса самолетовождения.
САМОЛЕТОВОЖДЕНИЕ
В начале статьи мы уже формулировали задачу штурмана воздушного корабля — условимся так называть в дальнейшем водителя самолета
12). Кратко задача эта сводится к проведению воздушного судна по наивыгоднейшему пути. Избирается путь на основе учета двух моментов: поставленного задания и обстановки, в которой его приходится выполнять. Специфические особенности данного воздушного судна тоже будут иметь свое влияние, но этого вопроса мы касаться не будем. Что в основном необходимо для проведения самолета по избранному таким образом маршруту? Для этого необходимо, чтобы на протяжении всего маршрута штурман мог ответить на вопрос: куда и как нужно в данный момент направлять самолет? Не трудно показать, что ответ иногда представляет далеко не легкую задачу. Однако раньше чем говорить на эту тему, необходимо познакомиться с движением самолета вообще. Чем характеризуется всякое движение? Направлением и скоростью. Поясним эти понятия в приложении к полету.
12) Обычно применяемое название "аэронавигатор" неточно, так так "аэронавигация" — только одна из составных частей науки "самолетовождения" (стремление объединить в одно целое и астрономию, и девиацию, и лоцию, и собственно навигацию, и еще несколько подсобных дисциплин, —становится все более трудно осуществимым уже в силу одного объема).[390]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕПусть самолет движется в спокойном, т. е. неподвижном относительно земли воздухе. Его компас нулем своей картушки отмечает северную часть линии меридиана "компасного" (в плоскости которого устанавливается ось магнитной стрелки на металлическом или имеющем металлические части судне). Поэтому, если против "курсовой черты", т. е. обращенного к носу самолета конца компасного диаметра, параллельного диаметральной плоскости самолета, стоит какая-нибудь цифра картушки, например 55°, мы в праве сказать, что "компасный курс", т. е. угол, отсчитываемый по часовой стрелке от северной части линии меридиана до диаметральной плоскости судна в пределах от 0 до 360°, в данном случае — 55°. Чтобы получить истинный курс, исправим компасный на величину склонения (о нем мы говорили раньше) и на величину "девиации" (угол между компасным и магнитным меридианом, образуемый магнитными силами судового железа). Пусть девиация в нашем случае (—4°), а склонение (+ 19°), тогда истинный курс будет равен 70°. По этому направлению самолет движется относительно воздуха.
Мы условились, что воздух неподвижен, следовательно то же направление имеет место и относительно земли. Движение это относительно воздуха и относительно земли происходит со скоростью, сообщенной самолету моторами.
Посмотрим теперь, как изменится наша картина, если подует ветер. В этом случае весь слой воздуха, вся та среда, которая окружает самолет, начинает "ползти". Относительно воздуха самолет продолжает двигаться попрежнему и в смысле направления и в смысле скорости. Но по отношению к земле дело обстоит иначе. По закону независимости действия сил самолет будет иметь уже два движения: одно — относительно воздуха, а другое — вместе с воздухом, который, перемещаясь, увлекает самолет. Результат этих движений выражается по величине и по направлению диагональю параллелограмма, сторонами которого являются векторы движений самолета и воздуха. Мы видим, что под влиянием ветра изменились и направление и скорость движения относительно земли. Если след на земле диаметральной плоскости самолета мы назовем "линией курса", то след перемещения самолета относительно земли называется "линией пути"; угол между линией пути и линией курса носит наименование "угла сноса", угол же, отсчитываемый от северной части линии меридиана (компасного, магнитного или истинного) до линии пути по часовой стрелке в пределах от 0 до 360°, есть "угол пути" (соответственно компасного, магнитного или истинного).
Из приводимого рисунка видно, что векторы движения самолета относительно воздуха, движения воздуха относительно земли (ветра) и равнодействующей, выражающей движение самолета относительно земли, образуют треугольник. Обычно его называют "аэронавигационным треугольником скоростей". Из геометрических свойств треугольника вытекает зависимость между собою шести элементов: 1) скорость самолета относительно воздуха (воздушная скорость), 2) курс (направление названной скорости), 3) скорость ветра (движение воздуха относительно земли), 4) направление ветра, 5) скорость самолета относительно земли (путевая скорость) и 6) угол пути. Очевидно, что, имея достаточное число данных, решить тре-
[391]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙугольник не представляет затруднений (и путем графическим, и при помощи существующих для этой цели приборов)
13). Это и составляет основную задачу самолетовождения.
Однако по временам простое на первый взгляд дело чрезвычайно усложняется обстановкой.
Как ставится вопрос о треугольнике скоростей на практике? В сущности чаще всего приходится решать одну из двух задач. Или при перелете по заданному пути рассчитать курс, который нужно дать летчику, и время полета по этому курсу. Или при полете по пути, который заранее задан быть не может (характерно например для ледовой разведки), требуется нанести на карту свой путь и время, определяющее положение самолета на этом пути в любой интересующий момент. В первом случае мы заведомо знаем свою воздушную скорость и путь (линию пути, а следовательно и угол пути); получив направление и скорость ветра (из метеорологической сводки или путем измерений в воздухе), находим курс и скорость относительно земли, по которой вычисляем время полета. При второй задаче мы заведомо знаем воздушную скорость, курс и время полета; получив направление и силу ветра (указанным выше путем), можем определить проделанный путь и сделать необходимые временные расчеты. Мы видим, что для обеих задач нам необходимо получить скорость и направление ветра. По временам это бывает трудно.
Разберемся на примере.
Допустим, сегодня мы должны решать именно первую задачу, т. е. провести самолет по заданному маршруту. В месте вылета мы получим интересующие нас данные о ветре (хотя этого может и не быть: даже наличие оборудования для шаропилотных наблюдений не является гарантией, так как погода быстро, особенно на севере, может помешать).
13)Ветрочеты АНО и других систем.[392]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕВ результате мы прошли первый курс (на маршруте их может быть ряд, и ряд длинный) северным ветром. Самолет должен ложиться на новый курс. Какой ветер мы примем здесь? Тот же самый? Это может быть правильно, но может быть и неправильно. Нельзя забывать, что при скоростях самолета погода имеет весьма, так сказать, "местный" характер. На севере же при чрезвычайно легкой и быстрой смене ее (погоды) это ощутимо даже для судов. Следовательно уже в начале второго этапа пути нужно определять ветер. При помощи специальных приборов
14) и земных ориентиров это делается сравнительно просто (дело сводится к определению минимального количества недостающих элементов навигационного треугольника скоростей). Итак мы нашли необходимые ориентиры (предположим при этом, что места опознать не удалось), нашли ветер и "пустили" его в работу. Но на третьем этапе (а может быть еще на втором, если он длиннее) нам понадобится повторить измерение. И вот, допустим, обстановка изменилась. Если просто пропали ориентиры (мы — над морем), мы их сделаем, сбросив взрывающиеся патроны; днем мы получим дымовую точку, а в темное время — огненную. Ну, а если метель или туман? Очевидно, что в этом случае нам до известной степени придется гадать. В мере успешности этого гадания решающую роль играют опыт и искусство штурмана (о последнем мы еще будем говорить ниже). Но новый курс нужен. И он дается. Скорость и направление ветра берутся на-глаз. С этого времени нужно приготовиться к большим сюрпризам. Типичным для севера является полет, уже упоминавшийся нами, — полет Амундсена на самолетах в 1925 году. Снос самолетов за 8 часов дошел до 250 км. "Исправить" им удалось только 150 км. Ошибка в результате неверно принятого ветра дошла до 100 км
15). Амундсен упоминает, что попытки определить ветер ему удалось все-таки сделать на 3-м и на 5-м часу полета. Прибавим, что, будь у них повороты, они могли бы напутать и еще больше. Возвращаясь после этого примера к нашим рассуждениям, мы в праве установить, что штурман нашего самолета находится в преддверии крупных и неприятных неожиданностей. Благодаря стечению обстоятельств он лишился видимости и в результате перестал знать ветер. Он стал брать его на-глаз, а в силу этого возникла возможность разницы между движением потребным и движением фактическим. Несомненная возможность этой разницы уже не позволяет ему точно отвечать на основной и постоянно обращенный к нему вопрос: куда и как нужно направлять самолет? Однако ответ, достаточно точный ответ, должен быть найден. Как это сделать? Нашему штурману нужно проконтролировать свое движение и узнать, где фактически идет самолет, определить место самолета. Но прежде чем судить, какие возможности в этой области имеются у нашего штурмана, необходимо посмотреть, какие способы определения места самолета имеются вообще.
Прежде всего на всяком корабле — и морском, и воздушном —
14) Например комбинированный измеритель скорости и дрейфа Герца, аэронавигационный визир АНБ № 1, НВ № 5 и т п.15) Ранее уже указывалось, что известную лепту в эту ошибку мог внести и солнечный компас.[393]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙведется счисление пути
16), в виде прокладки
17), т. е. графически наносятся на карту путь и пройденное расстояние. Основная задача прокладки заключается в определении места самолета по элементам его движения, т. е. направления и скорости. Таким образом счисление может указать место нахождения самолета в данный момент, которое и носит название "счислимого" (а следовательно и ответит на вопрос — куда и как в данный момент нужно направить самолет). Однако очевидно, что счислимое место является достоверным лишь до тех пор, пока достаточно точно известны элементы движения. Коль скоро эти элементы неточны (именно такой случай мы видели выше в нашем примере), возникает необходимость в таких определениях места, которые от элементов счисления свободны
18). Эти определения основаны на наблюдении либо земных предметов
19), либо небесных светил. Такие определения называются "обсервациями", а полученные места — "обсервованными". Место, определенное отчасти по элементам счисления, отчасти в результате обсервации, носит название "счислимо-обсервованного". Определения по береговым предметам осуществляются визуально и по радио. Место по небесным светилам получается астрономическим путем. Выясним в общих чертах характер названных способов.
Визуально можно определяться по всем предметам, места которых удастся найти на карте. Дело обычно сводится к оценке своего положения на-глаз относительно ориентира или ряда их. Это место и наносят для дальнейшего счисления пути. Реже берут пеленги
20) и прокладывают их на карте. В условиях полета место, получаемое как пересечение этих пеленгов (больше двух предметов практически не берут), немногим лучше получаемого по одному пеленгу и расстоянию до ориентира (дистанцию можно определить или дальномером
21), или секстаном по вертикальному углу). Можно отметить другой способ, которым почему-то часто пренебрегают, — это определение места
16) Термин "счисление" пришел из морской навигации. Там под ним понимаются различные способы определения места корабля по элементам его движения. Различают графическое и письменное счисления. Под первым (его называют "прокладкой") подразумевается нанесение на карту пути и пройденных расстояний; второе состоит из ряда вычислений широты и долготы мест корабля и бывает простым, составным и сложным. Изложенное делает очевидным, что, так как первый вид счисления — "прокладка" — полностью применяется на самолете, термин "счисление пути" имеет все права гражданства в практике воздушника. И лишь недоразумением можно объяснить тот факт, что иные пособия (напр. Б. В. Стерлигова) чураются столь удачного названия (названное руководство, стр. 94).
17) В более широком смысле под "прокладкой" подразумевают всю ту работу, которую проделывают на карте для обеспечения полета.
18) Строго говоря, полностью свободны только очень немногие. Однако рациональным расположением работы по определению влияние направления и скорости ("курса" и "хода" у моряков) можно свести до минимума.
19) В редких случаях можно говорить о приметных предметах на воде.
20) Линией пеленга называется линия пересечения вертикальной плоскости наблюдателя, проходящей через ориентир, с плоскостью истинного горизонта. Пеленгом же (истинным, магнитным, компасным) называется угол между северной частью линии соответствующего меридиана и линией пеленга; отсчет в данном случае производится от 0 до 360° по часовой стрелке.
21) У запасливого аэронавигатора такой может случиться. Ha "Norge I" у Рийсер Ларсена был пехотный дальномер, который он применял для определения путевой скорости, не доверяя показанию альтиметра.[394]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕпо двум расстояниям. В определенных условиях, например при двух наблюдателях и гористом побережье, он может дать очень хорошие результаты
22). Нужно сказать, что визуальное определение места в полете вообще является наиболее надежным из всех возможных. К сожалению этот способ полностью определяется видимостью и в условиях севера чрезвычайно часто (и иногда подолгу) неосуществим.
Определение места по радио для воздушных судов — вещь сравнительно новая. Говоря схематически, суть ее заключается в том, что положение одной из подвижных частей радиоприемника отражается на силе звука в микрофоне. Звук слышен наилучшим образом при совершенно определенном положении подвижной части приемника относительно принимаемой станции. Если положение подвижной части удалось связать с направлением на принимаемую радиостанцию, то, ориентировав соответственным образом эту подвижную часть относительно компаса, мы получим возможность сразу находить пеленг радиостанции, работу которой слушаем. Таково устройство "радиопеленгатора", позволяющего иногда уже сейчас пеленговать станции, находящиеся за сотни километров, иногда с той же точностью, с какой это можно сделать визуально, будь они ближе. После соответствующей обработки (поправки на дальность пеленга, хотя бы по формуле инженера-гидрографа Живри) пеленги идут в обычное употребление. Два пеленга двух станций дают место, как пересечение линий пеленгов. Одна станция позволяет употребить способ "крюйс-угла" или дает в соединении со счислимым путем счислимо-обсервованное место. Если радиопеленгатор уже прочно обосновался в трудных плаваниях на морском корабле, то на самолетах он является новостью. Интересна справка, даваемая Готвальдом, ведавшим радиотелеграфной частью на "Norge I". На дирижабле имелся аппарат для пеленгования системы Маркони (две неподвижных рамы и радиогониометр для волны от 600 до 1.800 м). Точность пеленгования иногда доходила до 1°, и несколько раз радиопеленгатор сослужил прекрасную службу. В снег он вывел дирижабль прямо на станцию на Медвежьих островах, также помог он в снежных тучах у Кингсбея. Чтобы закончить о радиопеленговании, упомянем, что не плохих результатов можно ожидать и при работе радиопеленгатора с судов и с береговых станций для пеленгования самолетов с целыо дальнейшей их информации. Опыт в этой области к сожалению даже меньше того, который фактически возможен. Есть все основания предполагать, что в непродолжительном будущем радио будет доминировать при определении места в полетах на севере. За это говорит его независимость от условий видимости и уже проверенная его точность, которая превышает в условиях арктического театра точность и методов счисления, и методов астрономических
23).
В вопрос же об астрономических методах определения местоположения самолета в полете должна быть внесена некоторая ясность: одни часто ругают их, другие — превозносят. Что же в основном дает
22) Особенно в условиях севера, в силу независимости от поправки компаса.
23) Необходимо отметить, что препятствием для работы по радио на севере (и препятствием серьезным) является избыток атмосферного электричества, о котором мы уже знаем.[395]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙастрономия? Моряку — широту, долготу, "сомнер" и поправку компаса
24). То же самое — теоретически — может она дать и водителю самолета. Но практически дело обстоит несколько иначе. Первое затруднение встречаем со стороны инструментов. Правда, свидетельства о последних различны. Так Амундсен пишет
25): "Я несколько раз (во время полета к полюсу на "Дорнье-Валь" — В. В.) пытался брать высоту солнца, но совершенно безрезультатно. Солнце было all right, но горизонтом вовсе нельзя было пользоваться. С искусственными горизонтами, прикрепленными к секстанам, — шаровым секстанам американской конструкции — мы производили ряд испытаний в Кингсбее, но результаты были неудовлетворительны до такой степени, что нам пришлось отказаться от пользования этими приборами. Поэтому я был всецело предоставлен тому, что сама природа могла предоставить в мое распоряжение. Но природа не очень-то была любезна. Горизонта не было. Небо и лед сливались в одно целое".
Рийсер Ларсен наоборот отмечает
26) "поразительно точные результаты", которые ему удавалось получить от немецкого секстана со складным горизонтом. Возможно, следует прибавить, что его утверждение находится в некотором противоречии с зигзагами, которые дирижабль выписывал у Аляски, но последними мы еще займемся.
Автор, которому довелось изучать секстан с искусственным горизонтом в виде пузырька во время своего плавания на севере, в значительной мере присоединяется к указаниям Амундсена. Несомненно, искусственный горизонт (категорически необходимый в условиях севера, где хороший естественный горизонт — явление исключительно редкое) для самолета еще недоработан до достаточной практической ценности. Одно это обстоятельство снижает до крайне незначительных размеров возможность использования авиосекстана
27). Второе затруднение при астрономических наблюдениях заключается в условиях наблюдения. Если качка на корабле почти не влияет на полученный отсчет высоты, то тряска на некоторых самолетах (например носовая
24) Приведем краткую справку для лиц, незнакомых с астрономией. Существующие методы этой науки дают возможность по наблюдению высоты одного светила (солнца, звезды), при помощи специального угломерного инструмента (секстана), получить данные, которые в соединении с отсчетом особых часов (хронометра) и счислимыми координатами места наблюдателя позволяют найти одну из действительных координат его места (широту или долготу). Наблюдение двух светил (двух звезд, луны, солнца и т. п. ) — "сомнер" (по имени капитана Сомнера, нашедшего способ) + те же часы и счислимое место дают уже сразу обе координаты. За место, определенное в море способом Сомнера, — даже при хороших условиях — редкий добросовестный моряк поручится относительно точности выше пяти миль. Для наименьшего влияния ошибок определение долготы приходится производить утром и вечером (когда солнце находится близко к линия востоко-запад; определение широты делается около полудня (когда солнце на меридиане наблюдателя). Способ Сомнера — "кругов равных высот" — применяется не только ночью, но и для солнца, однако требуя в последнем случае интервала между наблюдениями не менее 2-3 часов. В этом случае приходится делать "перенос первой сомнеровой линии", что дает плохой результат при значительности пройденного за это время расстояния. Поправка компаса получается как разница между взятым по нему пеленгом солнца (светила) и пеленгом, который можно рассчитать астрономически.
25) Его книга "По воздуху до 88° северной широты".
26) Книга Амундсена и Элсворта "Перелет через Ледовитый океан".
27) Отметим, что точность отсчета авиосекстана до 1 (секстан морской — до 10).[396]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕкабина самолета "Дорнье-Валь" с двумя моторами BMW-V1), а особенно "болтовня" (тоже частая на севере) отзываются уже значительно. Но главное препятствие составляют специфические особенности полета: скорость и обычное время работы. Самолет работает главным образом днем, в светлое время. Из светил следовательно имеется только солнце (одновременные гастроли луны — исключение). "Сомнер" же, как известно, для совокупного получения широты и долготы требует или двух светил или интервала между наблюдениями. Двух светил, как правило, нет, интервал же при скорости самолета дает "перенос", километров на 300, а это сведет на-нет все определение (Рийсер Ларсен справедливо считает неприемлемой и цифру в 200 км). Одна же "сомнерова линия", а также только долгота или только широта имеют все недостатки счислимо-обсервованного места на самолете. Если напомнить, что широта и долгота, получение которых приходится приурочивать к определенному времени
28), могут дать неудачный (т. е. острый) угол с линией пути, возможно проложенной вдобавок после 2-3 часов неточного знания ветра, — то станет очевидным, что требование точности еще более сократит применение даже доступных астрономических методов. Как иллюстрация практической точности астрономических определений на воздушном корабле интересен подход "Norge I" к Аляске
29). Блуждания дирижабля у берегов Америки вообще могут быть поучительны для показа трудностей вождения воздушных судов на севере. По части же астрономии любопытна такая справка. На своем пути "Norge I" имел целый ряд определений — астрономических и по радио. При подходе к Аляске последняя широта была получена в 20 час. 20 мин. 12 мая (1926 г.) — 76°46'. В 4 часа 13 мая, когда ожидали открытия земли и личный состав начал сильно нервничать (полет продолжался больше 40 час.), Ларсен вычислил предположительное время появления берега и дал время от 0 до 8 часов. Сомнение в долготе в соединении с контуром берега делало возможной ошибку до 2 час. полета (дирижабль шел под двумя моторами со скоростью около 80 км в час). Фактически земля (Point Barrow) показалась в 6 час. 45 мин.
Таким образом разбор возможностей, предоставляемых воздушной астрономией штурману самолета, по крайней м ре в данный момент, заставляет притти к выводу о незначительности помощи, какую она может оказать. Максимальные надежды, которые автор позволил бы себе питать относительно результатов применения астрономических методов, сведутся к предположению, что при благоприятном стечении обстоятельств удается лишь немного подправить свое место
30). Сказанное определяет место астрономических обсерваций в списке других как последнее
31).
28) Нахождение светила (солнца) соответственно у мериднана места или первого вертикала.
29) Полнота и точность, с которой штурман "Norge I" рассказывает о своем полете, поистине заслуживают внимания и могут служить примером, как о таких вещах нужно говорить.
30) Возможно, что кроме того грубо придется проверить компас.
31) Очевидно, что ряд существующих удачных сравнительно приборов (цилиндр Бигрева, звездная карта-ключ и т. п.). как и упрощенные способы, возможные на севере (напр. способ капитана Свердрупа для широты больше 85°). не помогают делу. Они лишь облегчают получение того же по существу неудовлетворительного результата.[397]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙЗначительный объем соображений, приведенных по вопросу определения места в полете на самолете, делает необходимой известную классификацию. Представляется целесообразным расположить методы в ряды по признаку их простоты, точности и доступности применения на севере. Эта классификация конечно несколько условна в связи с возможным разнообразием обстановки, но, будучи сделана в предположении некоего среднего типического вида этой обстановки, при совершении полета наиболее общего, наиболее распространенного характера, — полезна, так как может дать довольно отчетливое представление об относительном удельном весе различных способов. С точки зрения простоты на первом месте стоит визуальное определение. За ним идет элементарно простое счисление. Третье и четвертое место делят радио и астрономия. Именно делят, так как если методы астрономии и представляются более сложными, то техника процесса радиоопределения зачастую труднее работы с секстаном. По получаемой точности визуальные методы тоже побивают остальные. Но на следующее место уже в нынешнее время выбирается радио, так как счисление с нормальными на севере ошибками в элементах движения ему уступает. Астрономия (о чем уже говорилось) стоит в хвосте. Мера доступности способов в Арктике не менее своеобразна. Прежде всего идет счисление — в той или иной мере оно не откажет до тех пор, пока штурман не перестанет соображать. Затем можно поставить радио. Предложения со стороны визуальных определений будут реже
32). Наконец "замыкающая" — астрономия. Таковы "ряды", которые рисуются автору.
Однако, отвлекшись способами определения места, мы прервали рассмотрение нашего примерного полета. Вернемся к нему опять. Как мы помним, штурман задал третий курс, который вычислил приближено (т. е. не зная точно ветра). Наметить дальнейшее для нас уже не особенно трудно. Штурман примет все меры для получения путем обсервации тех сведений, которые дадут возможность подсчитать (или подправить) ветер, а следовательно дадут возможность более уверенного осуществления четвертого этапа предстоящего пути. Меры нашего штурмана могут быть различны в зависимости от обстановки. Если будут сносные радиоусловия, связь до сих пор была хороша и подходящие по расположению радиостанции имеются, он попробует получить радиопеленги. Если, идя над туманом, он видит солнце и есть надежда этим путем хотя бы приближенно проверить особенно интересующую его координату (широту или долготу), он вытащит секстан. Наконец если есть надежда на прояснение, а перспектива открыть и опознать берег не очень невероятна, он может взять немного в сторону земли. Все это зависит от района, погоды, словом — совокупности условий, но не будем скрывать, что возможен случай, когда старания его не приведут к положительным результатам. С неумолимостью часовой стрелки подойдет четвертый этап, и новый курс будет задан, опять "полузажмурив глаза". Может случиться, что
32) Несмотря на упоминавшийся ранее преобладающий "береговой" характер полетов. И дело не в одной плохой видимости на севере. Визуальное определение предполагает обязательное опознание, но именно последнее в силу слабой изученности театра иногда является совершенно неосуществимым.[398]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕтак пройдет и пятый, и шестой. Сделаем здесь отступление для весьма важных выводов.
Обращает на себя внимание то обстоятельство, что в указанных предельно-трудных условиях все дело висит, как на тонкой бичеве, на счислении. Все зависит следовательно от прочности этой бичевы. Прочность же, как известно, непосредственно определяется материалам и тем, как бичева свита. Материал в счислении — элементы движения и все, что их характеризует из обстановки; труд — работа по отбору, оценке и употреблению этих данных. Так делается бичева, на которую может лечь тяжесть всей судьбы самолета. Высказанное положение о содержании и значении счисления позволяет вскрыть всю технику вождения самолета. Штурман, уже начиная полет, приступает к счислению
33). Затем обычное отсутствие полноты сведений об элементах движения заставляет проверять счисление путем обсервации. Та или иная успешность их, зависящая от условий и умения штурмана, позволяет исправить (или подправить) и вновь вести счисление, которое в конечном счете всегда является наиболее надежной опорой штурмана. Предположение о накопившихся ошибках или уверенность в них снова приводят к необходимости поверки. Снова появляются обсервации, снова исправляется счисление и снова продолжается на "новой основе". И так весь полет — до конца. Иногда обстановка складывается настолько плохо, что из-за невозможности обсервации счисление становится опасно неточным. Все внимание штурмана в этом случае должно быть направлено не столько на полное устранение ошибок (это бывает заведомо невозможно), сколько на обеспечение пути самолета от ошибки в более опасную сторону, Поясним, что это значит. Допустим, самолет пересекает в тумане Карское море, направляясь из Ю. Шара на северо-западную оконечность острова Белого. Ясно, что ему опасно отклониться к западу от этой оконечности даже на 3 — 5 миль
34). И наоборот, забрав сильно к востоку, он рискует лишним часом полета. Следовательно, обезопасив себя от первого промаха, штурман оберегает себя от ошибки в опасную сторону. Уметь этого достигнуть всегда — удел таланта.
Нужно ли после сказанного вновь обращаться к полету, который нам все не удается довести до конца? Ясно, что штурман, ведя самолет при неточно известных элементах движения, приложит все старание, чтобы оградить себя именно от ошибок в опасную сторону. Где выяснится, как это ему удалось? Рано или поздно он добьется обсервации, которая определит положение. Это может быть скоро — уже на седьмом этапе например, если переменится обстановка. Может это быть и в конце полета. Решать вопрос о пройденном пути он сможет (иногда точно, иногда приближенно) при помощи так называемой "обратной развязной прокладки". Эта же обсервация даст ответ и на вопрос об искусстве нашего штурмана. О последнем еще два слова.
Есть в морской навигации такой термин: "полуопределение"
35). В условиях, когда полная обсервация невозможна, бывает достаточно
33) Вождение непосредственно по ориентирам, как явление в дальнем полете чрезвычайно редкое, мы исключаем.
34) В этом случае он будет ждать встречи с берегом до самой Северной Земли.
35) Речь идет об "угле опасности", "опасном пеленге", "опасном расстоянии" и т. п. [399]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙзнать, "до какого расстояния можно подходить", "до какого направления опасность отсутствует" и т. п. В своеобразном преломлении штурману самолета на севере приходится непрестанно оперировать с подобными категориями. Как правило, благодаря условиям он имеет дело с величинами, заведомо подверженными значительным ошибкам. Вместо безнадежной в подавляющем большинстве случаев погони за обнаружением этих ошибок ему предоставляется возможность следить за недопущением опасных размеров их влияния. Основой успешности этой работы являются трезвость учета обстановки, всегда отчетливое представление о зонах "возможной" и "запретной", спокойствие и умение так скомбинировать полученные приближенные данные, чтобы иметь гарантию недостижения зловещей черты "зон". Конечно у каждого штурмана возможен свой "Седан", но автор полагает, что подлинное искусство водителя самолета в Арктике, определяемое именно указанными чертами, может даже в трудных условиях севера, как правило, обеспечить полет.
НЕКОТОРЫЕ ИТОГИ И ПОЖЕЛАНИЯ
Мы рассмотрели задачи авиации, условия северного театра, методы вождения самолета. Зачастую мы видели, как полетная задача, по существу не выходящая за пределы средней трудности, чрезвычайно усложнялась за счет различных препятствий. Но нет ли возможности эти препятствия если не устранить, то сгладить?
Затруднения составляют две отдельные группы вопросов. Во-первых, те, которые связаны с театром. Мы уже указывали, что основное зло его сводится к слабой изученности и характеру преобладающей погоды. Слабая изученность порождает ряд неприятнейших последствий: тут и прямые ошибки при попытке опознать местность, тут и невозможность повременам избрать действительно выгодный путь, тут же и невозможность хотя бы некоторого предвидения в области климатологии. Доминирующая погода плоха для полетов, так как в состоянии до пределов ухудшить условия видимости и сделать почти невозможным наблюдение, т. е. один из основных видов работы (разведка). В высокой мере погода утяжеляет самолетовождение. Путь борьбы с первым злом — слабой изученностью — ясен: систематическое изучение района. Мы уже вступили на этот путь, и возможно, следует говорить лишь о повышении темпа. Запад, как мы видели, уже имеет кое-что, но восток — почти ничего. Этот пробел нужно заполнять в первую голову, заполнять с учетом интересов воздушников, держа курс на сбор материала для полной аэролоции области. Что касается погоды, то здесь тоже многое можно сделать. При существующих наших силах мы не в состоянии влиять на природу по этой части, но уже внимательное изучение района в смысле метеорологическом и аэрологическом поможет существенно. Однако пассивной обороны мало, нужно наступать, нужно оборудовать театр. Изменчивость погоды и местный ее характер требуют увеличения числа наблюдательных станций, обладающих современными средствами связи. Темнота, полярная ночь заставляют приступать хотя бы к основному ночному оборудованию полетов (иначе затеваемые нами воздушные сообщения неизбежно будут носить характер сезонности). Можно на-
[400]
ВОПРОСЫ САМОЛЕТОВОЖДЕНИЯ В СОВЕТСКОЙ АРКТИКЕконец поднять вопрос и о своеобразной аэронавигационной обстановке театра. Характера береговой черты уже недостаточно на карте: она бывает монотонна, однообразна, самолеты ее видят кусочками, иногда в "окна". Нужно в интересах самолета "разметить" некоторые части берега
36). Техника же последних дней открывает совершенно необычайные возможности. Неудивительно, если в ближайшем будущем появятся оригинальные авиомаяки
37). Следовательно в борьбе с театром два основных пути — его изучение и оборудование.
Вторую неблагополучную группу затруднений представляют методы самолетовождения. Если счисление пути есть по существу основной метод, а обсервации только подпирают его, то необходимо улучшать в первую голову именно счисление. Главная беда здесь сводится к неточному обычно знанию элементов движения — преимущественно скорости и направления ветра. Следовательно возможности надежно определять ветер в любых условиях нужно добиваться прежде всего. (Прибавим, что необходимо достигать автономии самолета в решении этой задачи). Это настолько важно, что несомненно при неудаче в исканиях в этой области придется переходить на другую основу вождения. Возможно, это будет радио, но это — впереди. Сейчас же у нас достаточно хлопот по расширению возможности и повышению качества обсерваций. Если начать с радио, то прежде всего встанет вопрос о форсировании радиопеленгаторного дела. Пеленгаторы должны появиться на станциях, пеленгаторы должны притти на самолет. Их качество должно быть значительно улучшено, они должны быть предельно упрощены. Вопросы облегчения визуального определения
38) упираются на севере в значительной мере в оборудование театра ("делать" погоду мы пока еще не умеем). Но нельзя считать, что и существующее вооружение самолета для этой цели является вполне удовлетворительным. Даже удобные пеленгаторные устройства являются редкостью, не говоря уже о специальных приспособлениях (для измерения расстояний, курсовых углов и т. п.). Астрономические способы определения места — пока они имеют значение — требуют усовершенствования секстана. Необходимо сделать его удобным рабочим инструментом (в частности искусственный горизонт). В области обработки астрономических наблюдений, думается, можно уменьшить вычислительные операции. В итоге в области методов самолетовождения намечаются два разные направления работы. С одной стороны, работы по укреплению основного метода — счисления, с другой — совершенствование и расширение возможностей обсервации. Но не подлежит никакому сомнению, что реальный положительный результат следует искать в обоих направлениях.
36) На первый взгляд это звучит парадоксально. Однако никого уже не удивляет, когда из кабины пассажирского самолета видна гигантская надпись названия аэродрома на земле. Чем же хуже северное побережье, вообще бедное приметными знаками?
37) На ледокол "Малыгин" в 1931 г. был погружен воздушный шар с особой системой зеркал, отражающих солнечный свет. Он служил маяком для подлодки Вилкинса. Разве нельзя говорить о таком "маяке", который виден на десятки миль и поднят над слоем тумана для самолета?
38) Мы говорим только об определениях места, полагая, что в условиях севера о визуальном вождении самолета почти не может быть речи.[401]
В. В. ВЕРДЕРЕВСКИЙТаким образом мы видим на основе уже весьма краткого разбора, что тяжелые условия самолетовождения в Арктике могут быть значительно облегчены усилиями науки и техники. Можно спорить о формах этой помощи, можно возражать против некоторых положений автора, но является очевидной категорическая и срочная необходимость внимания к намеченным вопросам.
[402]