1.1.05. Упражнение 1.1ТП: взлёт, посадка и полёты при боковом ветре #

Боковой ветер — первый фактор, который отличает полёт в симуляторе от полёта на площадке. Он одинаково влияет и на самолётный БВС (снос с линии пути, крен и разворот на посадке), и на мультиротор (постоянный снос точки висения). В этом упражнении вы научитесь считать составляющие ветра, определять угол сноса, удерживать линию пути и выполнять посадку при боковом ветре — сначала в автоматическом режиме, затем в ручном режиме. Нормативная основа: Упражнение 1.1ТП этапа тренажёрной подготовки.

Содержание

1. Цели упражнения и место в программе
- Что отрабатываем и сколько часов
2. Обозначения и глоссарий
- U, V, УВ, УС, ЛЗП, ФПМ
3. Ветровой треугольник: теория и формулы
4. Ограничения и предельные значения
- Что смотреть в РЛЭ
5. Как настроить ветер в тренажёрах
- ArduPilot SITL с Mission Planner
- Liftoff, Uncrashed, TRYP
6. Порядок выполнения упражнения
7. Типовые ошибки и их разбор
- Что чаще всего делают неправильно
8. Практика: расчётные задачи (с решениями)
9. Критерии зачёта и чек-лист самопроверки
- Допуски и самопроверка
10. Источники
- Список источников

1. Цели упражнения и место в программе

Упражнение входит в Задачу 1 этапа тренажёрной подготовки («Взлёт, посадка, полёты по схемам в автоматическом и ручном режимах»), Упражнение 1.1ТП: «Взлёт, посадка в нормальных условиях и при боковом ветре. Полёты выполняются в автоматическом и ручном режимах» — 4 астрономических часа на всё упражнение 1.1ТП, из них на боковой ветер в рамках данной статьи отводится ориентировочно 1,5 часа.

После выполнения упражнения вы сможете:

разложить ветер на продольную и боковую составляющие по углу ветра;
рассчитать угол сноса и путевую скорость, пересчитать время маршрута;
удерживать линию заданного пути (ЛЗП) вручную при боковом ветре;
выполнить заход и посадку при боковом ветре на мультироторе и на БВС самолётного типа;
определить, превышен ли предельный боковой ветер, и принять решение на уход на второй круг;
контролировать работу автомата в ветреной обстановке и корректно вмешиваться.

Методическое указание. Количество полётов, выполняемых в автоматическом и ручном режимах, определяет внешний пилот-инструктор. Рекомендуемое соотношение для данного упражнения: 1/3 времени — автоматический режим (контроль, вмешательство), 2/3 — ручной.

↑ К оглавлению

2. Обозначения и глоссарий

Символ и термин	Величина	Единица	Комментарий
U	скорость ветра	м/с	в метеосводках — м/с, в симуляторах иногда км/ч: \(1\ \text{м/с} = 3{,}6\ \text{км/ч} \)
УВ	угол ветра	градус	угол между ЛЗП и направлением, откуда дует ветер. УВ = 0° — встречный, 180° — попутный, 90° — строго боковой
U_бок	боковая составляющая ветра	м/с	\(U_{бок} = U \cdot \sin(\text{УВ}) \)
U_прод	продольная составляющая ветра	м/с	\(U_{прод} = U \cdot \cos(\text{УВ}) \)
V_возд	воздушная скорость	м/с	скорость относительно воздушной массы
V_пут	путевая скорость	м/с	скорость относительно земли
УС	угол сноса	градус	угол между продольной осью и ЛЗП
ЛЗП	линия заданного пути	—	линия, по которой БВС должен перемещаться над землёй
ЗМПУ	заданный магнитный путевой угол	градус	направление ЛЗП
МК	магнитный курс	градус	\(МК = ЗМПУ - УС \) (с учётом знака сноса)
ФПМ	фактический путевой угол	градус	направление фактического движения; УК = ФПМ − ЗМПУ

↑ К оглавлению

3. Ветровой треугольник: теория и формулы

Движение БВС относительно земли — это сумма двух векторов: скорости относительно воздуха и скорости самой воздушной массы:

\( \vec{V}_{пут} = \vec{V}_{возд} + \vec{U} \)

3.1. Составляющие ветра

Ветер раскладывается относительно ЛЗП на продольную (встречную или попутную) и боковую составляющие:

\( U_{прод} = U \cdot \cos(\text{УВ}), \qquad U_{бок} = U \cdot \sin(\text{УВ}) \)

Боковая составляющая — причина сноса. Продольная — причина расхождения расчётного и фактического времени маршрута и расхода энергии.

3.2. Угол сноса и путевая скорость

Чтобы лететь по ЛЗП, ось аппарата разворачивают на ветер на угол сноса УС:

\( \sin(УС) = \dfrac{U \cdot \sin(\text{УВ})}{V_{возд}} \)

Путевая скорость при этом:

\( V_{пут} = V_{возд} \cdot \cos(УС) - U \cdot \cos(\text{УВ}) \)

Знак второго члена: минус — при встречной составляющей (УВ меньше 90°), плюс — при попутной (УВ больше 90°). Практический смысл: при ветре 6–10 м/с и крейсерской скорости 15–20 м/с ошибка в расчёте времени маршрута достигает 20–40 %, а это уже ошибка в расчёте энергобаланса и точки невозврата.

Важно для мультиротора. Формулы угла сноса применимы к поступательному полёту. В висении мультиротора «воздушная скорость» равна нулю, поэтому снос равен скорости ветра в полном объёме: \( \Delta S = U \cdot t \). Компенсация выполняется не курсом, а постоянным креном против ветра — именно это и есть «удержание позиции».

3.3. Боковой ветер для мультиротора

Висение. Автоматика (PosHold/Loiter) удерживает позицию по GNSS и оптическому потоку. В ручном режиме (Acro/Rate) пилот удерживает позицию визуально и должен заранее задать крен против ветра — при опоздании аппарат уже сместился.
Взлёт. Наибольшая чувствительность — на высоте 0,3–1,5 м: близость земли даёт экранный эффект и турбулентность, а скорость мала.
Посадка. Требуется уменьшенная поступательная скорость и увеличенный запас по тяге: часть тяги расходуется на удержание от сноса.
Порывы. Опаснее среднего ветра. Оценивают не только \(U\), но и \(U_{порыв} - U_{сред}\), а также турбулентность в следе зданий и деревьев.

↑ К оглавлению

4. Ограничения и предельные значения

Конкретные значения всегда берутся из РЛЭ (руководства по лётной эксплуатации) типа БВС. В тренажёре их задаёт инструктор; при отсутствии данных используют типовые ориентиры в таблице ниже. Это учебные ориентиры, а не эксплуатационные нормы.

Параметр	Ориентир для тренажёра	Источник истины
Предельная скорость ветра для мультиротора класса 0,5–5 кг	8–12 м/с	РЛЭ, раздел «Ограничения»
Предельный боковой ветер на посадке (самолётная схема)	5–10 м/с	РЛЭ типа БВС
Максимальная масса при данном ветре	снижается: часть тягового запаса уходит на компенсацию сноса	расчёт тяговооружённости
Запас тяговооружённости для полёта при встречном и боковом ветре	не менее 1,5–2,0 при взлётной массе	расчёт тяги
Порыв (разность максимального и среднего значения)	не более 3–5 м/с для учебной посадки	решение инструктора

Критерий отказа от полёта. Если расчётный угол сноса на посадке превышает значение, при котором возможно удержание ЛЗП в пределах взлётно-посадочной полосы или площадки, или если боковая составляющая больше предельной по РЛЭ — полёт не выполняется. В тренажёре это отрабатывается как нормальное управленческое решение: «условия не соответствуют ограничениям — уход на второй круг или на запасную площадку».

↑ К оглавлению

5. Как настроить ветер в тренажёрах

5.1. ArduPilot SITL с Mission Planner или MAVProxy

SITL позволяет задать ветер параметрами модели — это самый точный и воспроизводимый способ для отработки Упражнения 1.1ТП в автоматическом режиме:

Параметр	Назначение	Пример
`SIM_WIND_SPD`	скорость ветра на земле, м/с	`param set SIM_WIND_SPD 6`
`SIM_WIND_DIR`	направление, откуда дует ветер, градусы	`param set SIM_WIND_DIR 270`
`SIM_WIND_T`	турбулентность	`param set SIM_WIND_T 1.5`
`SIM_WIND_SPD2`, `SIM_WIND_DIR2`, `SIM_WIND_TALT`	ветер на высоте (градиент)	по документации SITL
`SIM_GYR_`, `SIM_ACC_`, `SIM_MAG_*`	шум и отказ датчиков — для Задачи 2	по документации SITL

Как получить угол ветра. SITL задаёт ветер метеорологическим направлением (откуда дует ветер) в градусах относительно истинного севера. Чтобы получить УВ для конкретной ЛЗП: \( \text{УВ} = | \text{ЗМПУ} - \text{направление ветра} | \), приведённое к диапазону 0–180°.

5.2. Liftoff, Uncrashed, TRYP

Liftoff — параметры ветра и степень реализма физики задаются в настройках модели или карты; там же включается имитация повреждения лопастей (влияние потока от воздушного винта и последствия контакта с препятствием). Начинать рекомендуется с режима Level или режима Angle и постепенно переходить к Acro.
Uncrashed — расширенные настройки физики (гравитация, сопротивление воздуха, эффективность винтов) и редактор уровней: площадку ограниченных размеров можно воспроизвести по реальным размерам, что важно для Упражнения 1.2ТП.
TRYP FPV — большие открытые локации и режим TRYP (полёты на дальность): подходит для отработки маршрутного полёта при ветре и для целевой нагрузки.

Точные названия пунктов меню зависят от версии симулятора. Перед занятием инструктор фиксирует версию сборки и путь к настройкам в методической карточке упражнения — иначе курсанты тратят время урока на поиск опций.

↑ К оглавлению

6. Порядок выполнения упражнения

Элемент 1. Висение и удержание позиции при ветре (ручной режим)

Установить ветер: U = 3 м/с, УВ = 90° (строго боковой).
Взлететь на высоту 1,5–2 м, удержать позицию над маркером 30 с.
Повторить при U = 5 м/с и U = 7 м/с.
Усложнение: менять направление ветра каждые 20 с (в SITL — SIM_WIND_DIR).

Критерий: отклонение от маркера не более 1 м при U = 5 м/с; высота выдержана ±0,3 м; коррекция плавная, без раскачки.

Элемент 2. Прямолинейный полёт с компенсацией сноса

Задать ЛЗП между двумя точками (дистанция 150–300 м).
Рассчитать УС и V_пут (см. раздел 8, Задача 1) до начала полёта.
Выполнить проход, удерживая ось на ветер на расчётный УС.
Сравнить фактическую траекторию с линией заданного пути по видеозаписи или журналу полёта, определить УК.

Критерий: боковое уклонение от ЛЗП не более 5 % дистанции; расчётное и фактическое время прохода расходятся не более чем на 10 %.

Элемент 3. Заход и посадка при боковом ветре

Мультиротор: заход против ветра, снижение с постоянной вертикальной скоростью, выравнивание над площадкой, посадка в круг.
Самолётная схема: заход с боковым ветром, удержание ЛЗП, выравнивание, устранение боковой составляющей перед касанием (метод с пониженным крылом и парированием рысканьем либо метод со скольжением — по руководству по лётной эксплуатации).
Выполнить 3–5 заходов подряд при U = 5, 7 и 9 м/с.
Один заход — с сознательным превышением ограничений: отработать решение об уходе на второй круг.

Критерий: касание в пределах посадочного круга или зоны, без козления, без удара шасси; курс на касании совпадает с осью площадки ±10°.

Элемент 4. Автоматический режим: контроль и вмешательство

Загрузить полётное задание: взлёт, 3–4 ППМ, RTL/Land.
Выполнить полётное задание в режимах PosHold и Auto при U = 6 м/с.
Наблюдать, как автомат компенсирует снос; зафиксировать отклонение от ЛЗП.
Перейти в ручной режим в заданной точке и обратно в авто (отработка переключения).
Инициировать RTL при ветре и проконтролировать траекторию возврата.

Критерий: пилот ведёт контроль параметров и не прекращает контроль управления; переход авто ↔ ручной выполняется без потери высоты и без рывка.

↑ К оглавлению

7. Типовые ошибки и их разбор

Ошибка	Причина	Как исправить
Аппарат постоянно сносит, пилот компенсирует снос запаздывающими обратными движениями	запаздывающая коррекция, высокая чувствительность, нет упреждения	ввести постоянный крен против ветра; снизить rates/expo; смотреть на положение относительно маркера, а не на движение
Раскачка по высоте при боковом ветре	вмешательство по газу при коррекции крена	отработать раздельно: сначала удержание высоты, затем крен; проверить, что положение органа управления газом изменяется плавно
Разворот в сторону ветра выполнен с потерей высоты	не добавлена тяга при увеличении крена	при крене более 20–30° добавлять тягу; контролировать вертикальную скорость
На посадке аппарат смещается мимо площадки	позднее выравнивание, избыточная поступательная скорость	уменьшить скорость захода, выравнивать выше, последние метры снижаться вертикально
Пилот не замечает превышения предельного ветра	нет процедуры принятия решения	ввести обязательный расчёт до полёта и контрольные точки принятия решения о продолжении захода или об уходе на второй круг
В автоматическом режиме пилот перестаёт контролировать	избыточное доверие автоматике	правило: в авто-режиме пилот непрерывно читает телеметрию и держит руку на переключателе режимов

↑ К оглавлению

8. Практика: расчётные задачи (с решениями)

Задачи построены по единому шаблону: Задача — что происходит и что нужно найти; Заданные параметры — таблица известных величин; Искомые параметры — что вычислить; Решение — по шагам; Ответ и Вывод — результат и его практический смысл.

Задача 1. Угол сноса и путевая скорость

Задача. БВС самолётного типа выполняет проход по маршруту. Перед вылетом получен метеообзор: ветер 6 м/с под углом 60° к линии пути (встречно-боковой). Нужно определить, на какой угол развернуть аппарат на ветер и какой будет путевая скорость, чтобы правильно рассчитать время прохода участка.

Заданные параметры:

Параметр	Значение
скорость ветра, U	6 м/с
угол ветра, УВ	60°
воздушная скорость, V_возд	15 м/с
длина участка маршрута, S	1200 м

Искомые параметры:

боковая составляющая ветра, U_бок (м/с);
угол сноса, УС (градус);
путевая скорость, V_пут (м/с);
время прохода участка, t (с).

Решение.

Боковая составляющая: \( U_{бок} = U \cdot \sin(60°) = 6 \cdot 0{,}866 = 5{,}20\ \text{м/с} \).
Продольная составляющая: \( U_{прод} = U \cdot \cos(60°) = 6 \cdot 0{,}5 = 3{,}00\ \text{м/с} \) (встречная).
Угол сноса: \( \sin(УС) = 5{,}20 / 15 = 0{,}3464 \Rightarrow УС \approx 20{,}3° \).
Путевая скорость: \( V_{пут} = 15 \cdot \cos(20{,}3°) - 3{,}00 = 15 \cdot 0{,}938 - 3{,}00 = 14{,}07 - 3{,}00 = 11{,}07\ \text{м/с} \).
Время прохода: \( t = S / V_{пут} = 1200 / 11{,}07 \approx 108\ \text{с} \).
Для сравнения: без ветра \( t = 1200 / 15 = 80\ \text{с} \).

Ответ: \( U_{бок} \approx 5{,}2\ \text{м/с};\ УС \approx 20°;\ V_{пут} \approx 11{,}1\ \text{м/с};\ t \approx 108\ \text{с} \). Вывод: встречно-боковой ветер 6 м/с увеличил время прохода на 35 %. Тот же пересчёт напрямую влияет на энергобаланс: если запас энергии рассчитан на условия штиля, на маршруте с таким ветром точка невозврата наступит заметно раньше.

Задача 2. Снос мультиротора за время реакции

Задача. Мультиротор выполняет съёмку объекта в режиме ручного удержания позиции. Пилот на 2 секунды переключил внимание на экран наземной станции. Нужно оценить, насколько аппарат сместится при ветре 4 м/с и безопасно ли это при работе в 5 м от препятствия.

Заданные параметры:

Параметр	Значение
скорость ветра, U	4 м/с
время потери контроля, t	2 с
расстояние до препятствия	5 м

Искомые параметры: снос ΔS (м); остаток запаса до препятствия (м).

Решение.

В висении снос равен скорости ветра: \( \Delta S = U \cdot t = 4 \cdot 2 = 8\ \text{м} \).
Сопоставляем с расстоянием до препятствия: \( 8\ \text{м} \gt 5\ \text{м} \).

Ответ: \( \Delta S = 8\ \text{м} \) — столкновение с препятствием. Вывод: при работе вблизи объектов либо включаем автоматическое удержание позиции (PosHold/Loiter), либо увеличиваем дистанцию так, чтобы \( U \cdot t_{реакции} \) было меньше запаса. Формула \( \Delta S = U \cdot t \) — это простой способ заранее задать безопасную дистанцию.

Задача 3. Возможен ли заход при данном ветре

Задача. БВС самолётной схемы заходит на посадку со скоростью 12 м/с. Ветер 8 м/с, строго боковой (УВ = 90°). Предельный боковой ветер по РЛЭ — 6 м/с. Нужно определить, выполнять ли посадку.

Заданные параметры:

Параметр	Значение
скорость захода, V_возд	12 м/с
скорость ветра, U	8 м/с
угол ветра, УВ	90°
предельный боковой ветер по РЛЭ	6 м/с

Искомые параметры: U_бок (м/с); расчётный УС (градус); решение.

Решение.

Боковая составляющая: \( U_{бок} = 8 \cdot \sin(90°) = 8\ \text{м/с} \).
Сравнение с ограничением: \( 8 \gt 6 \) — ограничение превышено.
Проверка по углу сноса: \( \sin(УС) = 8 / 12 = 0{,}667 \Rightarrow УС \approx 41{,}8° \). Удержать ЛЗП при таком УС на посадке практически невозможно.

Ответ: \( U_{бок} = 8\ \text{м/с} \gt 6\ \text{м/с} \), \( УС \approx 42° \). Посадка не выполняется. Вывод: решение — уход на второй круг и уход на запасную площадку (или ожидание улучшения погоды). Ключевой навык упражнения: расчёт выполняется до захода, а не в момент, когда аппарат уже снесло с оси.

↑ К оглавлению

9. Критерии зачёта и чек-лист самопроверки

Нормативы — для тренажёрного этапа; перед лётной подготовкой они ужесточаются. Отметьте только то, что вы выполняете устойчиво, без подсказок.

✓	Навык	Критерий зачёта
	Расчёт составляющих ветра	без подсказки считаю U_бок, U_прод, УС, V_пут
	Удержание позиции в висении	отклонение ≤ 1 м при U = 5 м/с, высота ±0,3 м
	Удержание ЛЗП в поступательном полёте	боковое уклонение ≤ 5 % дистанции
	Заход и посадка при боковом ветре	3 захода подряд в пределах площадки, курс ±10°
	Уход на второй круг	принято до касания, высота и скорость выдержаны
	Контроль ограничений	знаю предельный боковой ветер своего типа БВС и применяю его
	Автоматический режим	выполнил полётное задание при ветре, переключил автоматический и ручной режимы в обе стороны без потери высоты
	Пересчёт времени и энергии	корректирую время маршрута и точку невозврата с учётом ветра

↑ К оглавлению

10. Источники

Типовая программа «Подготовка специалистов авиационного персонала гражданской авиации для подтверждения уровня, соответствующего требованиям, предъявляемым к обладателю свидетельства внешнего пилота» (Минтранс России). Этап тренажёрной подготовки: Задача 1, Упражнение 1.1ТП. garant.ru/products/ipo/prime/doc/56899532
ФАП «Подготовка и выполнение полётов в гражданской авиации Российской Федерации» (приказ Минтранса России от 31.07.2009 № 128).
ICAO Doc 10019 «Manual on Remotely Piloted Aircraft Systems (RPAS)».
ArduPilot Dev Wiki, «Using SITL» — имитация отказов и внешних условий параметрами SIM_*. ardupilot.org/dev/docs/using-sitl-for-ardupilot-testing.html
ArduPilot Plane documentation, «Advanced Failsafe Configuration» — тестирование AFS в SITL.
LuGus Studios, Liftoff®: FPV Drone Racing — официальная страница и документация настроек модели. store.steampowered.com/app/410340
Luminite, Uncrashed: FPV Drone Simulator — настройки физики и редактор уровней. store.steampowered.com/app/1682970
UNDEAD BATTERY, TRYP FPV: Drone Racer Simulator — режимы TRYP, SCENARIO, CHALLENGE, RACE. store.steampowered.com/app/1881200

Проверено: 14.09.2026.

↑ К оглавлению

мод. : Вторник, 15 сентября 2026