1.1.02. Упражнение 1.1ТП: прямолинейные полёты, развороты на заданный курс, полёт по схеме #

• Выбрать карту с открытой местностью и малым числом препятствий: подходят штатные карты класса «поле» или простые пользовательские карты из Steam Workshop без плотной застройки.
• Установить режим полёта Angle (стабилизация угла): в этом упражнении отрабатывается выдерживание траектории, а не пилотаж в режиме Acro. Проверить, что расходы и экспоненты соответствуют настройке из статьи 0.3.
• Отключить ветер в настройках карты: параметры ветра задаются только на следующем занятии по статье 1.1.05.
• Использовать ворота трассы как маркеры: ряд ворот задаёт прямолинейный участок; четыре ворота по углам прямоугольника — схему «коробочка»; кольцо ворот — центр круга заданного радиуса.
• Включить запись сессии (журнал полёта) и после каждого вылета просматривать график высоты и скорости: разбор по журналу — часть упражнения, а не дополнение к нему.

• Создать учебный уровень в редакторе: на ровной площадке расставить четыре маркера (ворот, пилона или флажка) по углам прямоугольника 150 × 80 м. Расстояние между маркерами измерить по координатной сетке редактора и записать в задание на тренировку.
• Добавить центральный маркер круга и, при необходимости, четыре промежуточных маркера на окружности радиусом 25 м — по ним пилот контролирует форму круга.
• Интерфейс Uncrashed русифицирован; в настройках физики выбрать пресет, близкий к учебному аппарату (масса около 750 г, ограниченная максимальная скорость), и режим стабилизации вместо акробатического.
• В редакторе OSD включить отображение скорости, высоты и курса: показания используются только для контроля после визуального пилотирования, а не как основной источник информации.
• Сохранить уровень и использовать его на всех занятиях упражнения: постоянство схемы ускоряет формирование навыка, поскольку пилот перестаёт заново изучать местность и сосредоточивается на точности.

• Задание: участок 100 м между двумя маркерами, высота 10 м, скорость 5 м/с, режим Angle, штиль.
• До начала движения выбрать ориентир на продолжении линии участка и назвать его вслух инструктору.
• Выполнить разгон до заданной скорости и пройти участок, удерживая скорость, курс и высоту. Остановиться над конечным маркером без перелёта.
• Повторить участок в обратном направлении. Затем выполнить два прохода на скорости 10 м/с.
• По журналу полёта определить максимальное отклонение скорости, курса и высоты на участке; сравнить собственную оценку с показаниями журнала.

Критерий: отклонение скорости не более 1 м/с; отклонение от линии участка не более 5 м; отклонение по высоте не более 1 м; остановка над конечным маркером с перелётом не более 1 м; коррекции курса выполнены отклонением органа управления не более 15 % полного хода.

• Задание: из положения висения на высоте 10 м выполнить развороты на 90° влево и вправо с угловой скоростью 10°/с и остановкой на заданном курсе.
• Перед каждым разворотом назвать ориентир, соответствующий целевому курсу, и ориентир в направлении точки взлёта.
• Выполнить разворот координированно: крен и рыскание вводятся одновременно, вывод из разворота начинается заранее, с учётом запаздывания.
• Повторить развороты на 180° и полный разворот на 360° с возвратом на исходный курс.
• Выполнить серию разворотов на скорости 5 м/с с угловой скоростью 20°/с — расчётный радиус 14,3 м; убедиться, что разворот вписывается в площадку.

Критерий: ошибка остановки на заданном курсе не более 10°; потеря высоты за разворот не более 1 м; смещение точки подвеса при развороте из висения не более 3 м; угловая скорость постоянна (по журналу — разброс не более 20 % от заданной); скольжение отсутствует.

• Задание: схема «коробочка» 150 × 80 м на высоте 10 м, скорость 10 м/с, четыре разворота на 90° с угловой скоростью 20°/с.
• Перед вылетом назвать по порядку все четыре ориентира углов схемы и направление облёта (по часовой стрелке или против).
• Выполнить взлёт, выход на первую сторону и полный обход схемы с возвращением в точку взлёта по прямой.
• Повторить обход в противоположном направлении.
• Выполнить обход схемы с посадкой в точке взлёта; посадка — по правилам статьи 1.1.04.

Критерий: отклонение от каждой стороны схемы не более 5 м; высота выдержана с отклонением не более 1 м на всей схеме; каждый разворот выполнен в пределах углового коридора 15°; скорость на прямых участках выдержана с отклонением не более 1 м/с; точка взлёта не терялась из вида ни на одном участке.

• Задание: круг радиусом 25 м вокруг центрального маркера, высота 10 м, скорость 8 м/с. Расчётная угловая скорость: \( \omega = \dfrac{V \cdot 180}{\pi \cdot R} = \dfrac{8 \cdot 180}{3{,}1416 \cdot 25} \approx 18{,}3\ \text{°/с} \).
• Выполнить два полных витка по часовой стрелке и два — против, контролируя радиус по промежуточным маркерам.
• Удерживать крен постоянным на всём витке; тягу корректировать так, чтобы высота не менялась.
• По журналу полёта оценить разброс радиуса и высоты за виток.
• Усложнение: выполнить виток с изменением направления на противоположное через точку входа (разворот на 180° с выходом на тот же круг).

Критерий: отклонение радиуса не более 5 м; отклонение по высоте не более 1 м; угловая скорость постоянна с разбросом не более 20 %; переход с витка на витк выполнен без потери ориентировки относительно точки взлёта.

Задача. Аппарат выполняет осмотр периметра объекта и должен развернуться на 90° с угловой скоростью 12°/с, двигаясь со скоростью 12 м/с. Требуется определить радиус разворота, время разворота, потребный угол крена и перегрузку, а также оценить, впишется ли разворот в площадку размером 60 × 60 м.

Заданные параметры:

Искомые параметры: радиус разворота R (м); время разворота t_р (с); потребный угол крена φ (градус); коэффициент перегрузки n; прирост потребной тяги (%).

Решение.

1. Угловая скорость в радианах: \( \omega_{рад} = 12 \cdot \dfrac{\pi}{180} = 12 \cdot 0{,}01745 = 0{,}2094\ \text{рад/с} \).
2. Радиус разворота: \( R = \dfrac{V}{\omega_{рад}} = \dfrac{12}{0{,}2094} = 57{,}3\ \text{м} \).
3. Время разворота: \( t_{р} = \dfrac{\Delta\psi}{\omega} = \dfrac{90}{12} = 7{,}5\ \text{с} \).
4. Потребный крен: \( \tan(\varphi) = \dfrac{V \cdot \omega_{рад}}{g} = \dfrac{12 \cdot 0{,}2094}{9{,}81} = 0{,}2562 \), откуда \( \varphi = 14{,}4° \).
5. Перегрузка: \( n = \dfrac{1}{\cos(14{,}4°)} = \dfrac{1}{0{,}969} = 1{,}03 \).
6. Прирост потребной тяги: \( (1{,}03 - 1) \cdot 100 = 3\ \% \).
7. Проверка площадки: диаметр разворота \( 2R = 114{,}6\ \text{м} \) превышает размер площадки 60 м.

Ответ: радиус 57,3 м; время разворота 7,5 с; крен 14,4°; перегрузка 1,03; прирост тяги 3 %; в площадку 60 × 60 м разворот не вписывается.

Вывод. Разворот не вписывается в площадку: для данной площадки максимальный радиус составляет 30 м, откуда предельная угловая скорость при той же скорости полёта: \( \omega_{рад} = V / R = 12 / 30 = 0{,}4\ \text{рад/с} \), то есть 23°/с, а потребный крен возрастает до 26°. Расчёт радиуса выполняется до полёта и включается в задание на тренировку; если расчётный радиус больше свободной площадки, пилот обязан уменьшить скорость или увеличить угловую скорость разворота.

Задача. Аппарат движется со скоростью 8 м/с к конечному маркеру прямолинейного участка. Комфортное замедление принято 1,6 м/с², время реакции пилота 0,4 с. Требуется определить, на каком расстоянии от маркера нужно начинать торможение, сколько длится остановка и каким будет перелёт, если пилот начал торможение на 10 м позже расчётной точки.

Заданные параметры:

Искомые параметры: путь за время реакции (м); тормозной путь (м); полный путь остановки S_ост (м); время остановки (с); скорость в точке маркера при опоздании (м/с); перелёт за маркер (м).

Решение.

1. Путь за время реакции: \( S_{рц} = V \cdot t_{рц} = 8 \cdot 0{,}4 = 3{,}2\ \text{м} \).
2. Тормозной путь: \( S_{т} = \dfrac{V^{2}}{2a} = \dfrac{64}{2 \cdot 1{,}6} = \dfrac{64}{3{,}2} = 20\ \text{м} \).
3. Полный путь остановки: \( S_{ост} = 3{,}2 + 20 = 23{,}2\ \text{м} \).
4. Время остановки: \( t = t_{рц} + \dfrac{V}{a} = 0{,}4 + \dfrac{8}{1{,}6} = 0{,}4 + 5 = 5{,}4\ \text{с} \).
5. При опоздании на 10 м торможение началось на удалении \( 23{,}2 - 10 = 13{,}2\ \text{м} \) от маркера. Скорость в точке маркера: \( V^{2} = 64 - 2 \cdot 1{,}6 \cdot 13{,}2 = 64 - 42{,}24 = 21{,}76 \), откуда \( V = 4{,}7\ \text{м/с} \).
6. Перелёт за маркер при продолжении торможения: \( \dfrac{V^{2}}{2a} = \dfrac{21{,}76}{3{,}2} = 6{,}8\ \text{м} \).

Ответ: торможение начинать за 23–25 м до маркера; остановка длится 5,4 с; при опоздании на 10 м аппарат проходит маркер на скорости 4,7 м/с и перелетает его на 6,8 м.

Вывод. Ошибка упреждения на 10 м даёт перелёт почти 7 м — за пределами допуска элемента 1 (1 м). Точность остановки обеспечивается не «доводкой» у самой точки, а ранним началом торможения и постоянным замедлением. Тот же расчёт применяется при заходе на посадку (статья 1.1.04) и при уходе от препятствия.

Задача. Пилоту назначена прямоугольная схема 150 × 80 м на высоте 10 м: скорость на прямых участках 10 м/с, угловая скорость разворотов 20°/с. Требуется определить радиус разворота, потребный крен, время одного обхода схемы и число обходов на одной аккумуляторной батарее с учётом резерва 20 % ёмкости.

Заданные параметры:

Искомые параметры: радиус разворота R (м); потребный крен φ (градус) и перегрузка n; длина прямолинейных участков (м); время одного обхода схемы (с); доступный заряд батареи (мА·ч); время полёта до резерва (с); число полных обходов.

Решение.

1. Угловая скорость в радианах: \( \omega_{рад} = 20 \cdot 0{,}01745 = 0{,}349\ \text{рад/с} \).
2. Радиус разворота: \( R = \dfrac{10}{0{,}349} = 28{,}6\ \text{м} \).
3. Потребный крен: \( \tan(\varphi) = \dfrac{10 \cdot 0{,}349}{9{,}81} = 0{,}356 \), откуда \( \varphi = 19{,}6° \); перегрузка \( n = \dfrac{1}{\cos(19{,}6°)} = 1{,}06 \).
4. Время одного разворота: \( t_{90} = \dfrac{90}{20} = 4{,}5\ \text{с} \); четырёх разворотов — 18 с.
5. Длины прямолинейных участков: длинная сторона \( 150 - 2 \cdot 28{,}6 = 92{,}8\ \text{м} \), короткая \( 80 - 2 \cdot 28{,}6 = 22{,}8\ \text{м} \).
6. Суммарная длина прямых участков: \( 2 \cdot 92{,}8 + 2 \cdot 22{,}8 = 231{,}2\ \text{м} \); время: \( 231{,}2 / 10 = 23{,}1\ \text{с} \).
7. Время одного обхода: \( 23{,}1 + 18 = 41{,}1\ \text{с} \).
8. Доступный заряд: \( 1300 \cdot 0{,}80 = 1040\ \text{мА·ч} \); с учётом резерва 20 %: \( 1040 \cdot 0{,}80 = 832\ \text{мА·ч} \).
9. Средний ток обхода: взвешенно по времени участков — \( \dfrac{23{,}1 \cdot 14 + 18 \cdot 15}{41{,}1} = \dfrac{323{,}4 + 270}{41{,}1} = 14{,}4\ \text{А} \).
10. Время полёта до резерва: \( \dfrac{0{,}832\ \text{А·ч}}{14{,}4\ \text{А}} = 0{,}0578\ \text{ч} = 208\ \text{с} \).
11. Число полных обходов: \( 208 / 41{,}1 = 5{,}06 \), то есть 5 обходов.

Ответ: радиус разворота 28,6 м; крен 19,6°; перегрузка 1,06; время обхода 41 с; на одной батарее с учётом резерва — 5 полных обходов схемы.

Вывод. Занятие на схему «коробочка» планируют из расчёта 5 обходов на батарею: смена батареи каждые 4–5 минут полёта. Такой расчёт пилот выполняет до занятия и фиксирует в задании на тренировку (статьи 0.1 и 0.6). Если фактический ток по журналу полёта превышает расчётный, модель тренажёра настроена неверно либо пилот пилотирует грубее расчётного профиля.