1.2.07. Упражнение 1.2ТП: комплексное упражнение — полный цикл полёта #

• В редакторе Uncrashed построить площадку сценария: площадка 2×2 м с маркером центра, свободный подход 100 м, ориентир схемы (четыре столбика по углам прямоугольника 60×30 м).
• В Liftoff подобрать карту с аналогичной геометрией для второго и третьего прогонов.
• Телеметрия включена: высота, скорость, таймер — для разбора; в полёте пилот смотрит на сцену.
• Для элемента 4 подготовить настройки ветра: 3 м/с для первых прогонов, до 5 м/с с изменением направления — для комплексного.

• Запустить модель самолёта (статья 1.2.02): sim_vehicle.py -v ArduPlane; параметры взлёта TKOFF_ROTATION_SPD = 9, TKOFF_THR_MIN = 60.
• Полётное задание: TAKEOFF на 50 м, прямоугольная схема 200×100 м, посадочная прямая и элемент LAND; домашняя точка — начало полосы 40 м.
• Батарея: BATT_CAPACITY = 5000, FS_BATT_MAH = 500, FS_BATT_ENABLE = 1 (статья 1.2.06).
• Ветер: SIM_WIND_SPD = 3, направление вдоль полосы встречное.

• Подготовить протокол сценария: таблица из шести фаз с колонками «норматив — названное значение — фактическое значение — заключение».
• Речевые сообщения настроить на остаток ёмкости 1500 и 700 мА·ч.
• После каждого прогона выгружать журнал и заполнять протокол по фактическим значениям; журнал сохраняется для итогового разбора упражнения.

• Выполнить энергетический расчёт сценария (задача 1): расход по фазам, суммарный расход, сравнение с запасом.
• Оценить площадку сценария по чек-листу статьи 1.2.05: размеры, уклон, покрытие, коридор, ветер.
• Рассчитать коридор захода (задача 3 статьи 1.2.05 при наличии препятствий) и точку принятия решения по энергии (задача 3 статьи 1.2.06).
• Записать сценарий: фазы, нормативы, решения вслух, запасные варианты; предъявить инструктору до начала полёта.
• Проверить настройки тренажёров по разделу 5; выполнить контрольный короткий полёт (2–3 минуты) для сверки фактического тока с расчётным.

Критерий: сценарий записан и принят инструктором; расчёт энергии сходится с фактическим током контрольного полёта в пределах 10 %; точка принятия решения названа в ёмкостных единицах.

• Выполнить сценарий одним вылетом: взлёт, набор высоты схемы 10 м, прямоугольная схема 60×30 м, вывод на точку над площадкой, заход и посадка сверху.
• На первом прогоне инструктор задаёт уход на второй круг вводной («скорость выше допуска») на высоте 2 м; пилот выполняет уход, повторный заход и посадку.
• Контроль вслух по всей цепочке: режим, высота, остаток ёмкости (по таймеру и оценке тока), отклонения, решения.
• После прогона — разбор по протоколу: названные значения против фактических, оценка решений.
• Три прогона подряд без замечаний по фазам 2–6.

Критерий: все фазы в пределах нормативов раздела 4; уход выполнен на высоте решения; остаток на касании не менее 500 мА·ч; разбор заполнен без напоминаний.

• Выполнить сценарий в SITL: автоматический взлёт с полосы 40 м, набор высоты схемы 50 м, схема 200×100 м, посадочная прямая, посадка.
• Заход выполнять в ручном режиме FBWA; на высоте 15 м инструктор задаёт вводную на уход; пилот выполняет уход, вход в схему и повторный заход (статья 1.2.04).
• Проверить по журналу: длину разбега (статья 1.2.02), просадку ухода, посадочную дистанцию, точку касания относительно начала полосы.
• После прогона — разбор по протоколу.
• Два прогона подряд без замечаний.

Критерий: разбег и посадочная дистанция — в пределах расчётных (статьи 1.2.02, 1.2.05); просадка ухода не более 3 м; касание в пределах первых 20 м полосы.

• Инструктор готовит сценарий с неизвестными пилоту вводными: ветер до 5 м/с с изменением направления, ускоренный расход энергии (объявляется на середине схемы), ограничение площадки (смещение маркера или препятствие у границы).
• Пилот выполняет полный цикл, применяя все процедуры решений: пересчёт точки принятия решения при ускоренном расходе, выбор направления захода при изменении ветра, решение «штатная или запасная площадка» при вводе ограничения.
• Каждое решение объявляется вслух с основанием; инструктор фиксирует в протоколе момент решения и его качество.
• Разбор выполняется расширенно: по каждой вводной — действие пилота, время реакции, соответствие процедуре статей 1.2.04–1.2.06.
• Два прогона подряд: все вводные отработаны штатно, все фазы в пределах нормативов.

Критерий: все вводные распознаны и отработаны по процедурам; пересчёт энергии выполнен при объявлении вводной; посадка — в пределах допусков; остаток на касании не менее 300 мА·ч.

Задача. Сценарий мультиротора состоит из фаз: взлёт и набор (1,5 минуты при токе 14 А), полёт по схеме (4 минуты при токе 10 А), первый заход (1,5 минуты при токе 12 А), уход, повторный заход и посадка (2 минуты при токе 14 А). Рабочая ёмкость батареи 4000 мА·ч, запас на возврат и посадку 1200 мА·ч. Требуется определить расход по фазам, суммарный расход и проверить сценарий на выполнимость.

Заданные параметры:

Искомые параметры: расход по фазам E_i (мА·ч); суммарный расход ΣE (мА·ч); доступная для задания ёмкость (мА·ч); коэффициент запаса сценария.

Решение.

1. Расход по фазам: \( E_1 = 14 \cdot 1{,}5 / 60 \cdot 1000 = 350\ \text{мА·ч} \); \( E_2 = 10 \cdot 4 / 60 \cdot 1000 = 667\ \text{мА·ч} \); \( E_3 = 12 \cdot 1{,}5 / 60 \cdot 1000 = 300\ \text{мА·ч} \); \( E_4 = 14 \cdot 2 / 60 \cdot 1000 = 467\ \text{мА·ч} \).
2. Суммарный расход: \( 350 + 667 + 300 + 467 = 1784\ \text{мА·ч} \); принимается 1800 мА·ч.
3. Доступная для задания ёмкость: \( 4000 - 1200 = 2800\ \text{мА·ч} \).
4. Коэффициент запаса: \( 2800 / 1800 = 1{,}56 \) — сценарий выполним с полуторным запасом; остаток на касании \( 4000 - 1800 = 2200\ \text{мА·ч} \), что значительно выше порога автоматики 500 мА·ч.

Ответ: расход по фазам — 350, 667, 300 и 467 мА·ч; суммарно 1800 мА·ч; сценарий выполним с коэффициентом запаса 1,56; остаток на касании 2200 мА·ч.

Вывод. Энергетический бюджет считается по фазам, а не «по среднему току»: фазы ухода и захода дороже схемы, и именно они определяют чувствительность сценария к вводным. Если бы запас сценария оказался меньше 1,2, часть фаз пришлось бы сократить — например, исключить повторный заход и выполнять уход с посадкой на запасную площадку ближе к точке.

Задача. Самолётный сценарий: разбег 20 м, набор высоты схемы 50 м со скороподъёмностью 3 м/с при скорости 12 м/с, прямоугольная схема 200×100 м на высоте 50 м, посадочная прямая 170 м, посадочная дистанция 20 м. Требуется определить время и дистанцию каждой фазы и полный хронометраж сценария.

Заданные параметры:

Искомые параметры: время и дистанция фаз (с, м); полный хронометраж (с); полная дистанция (м).

Решение.

1. Разбег: 3,2 с, 20 м (статья 1.2.02, задача 1).
2. Набор: \( 50 / 3 = 17\ \text{с} \); путь \( 12 \cdot 17 = 200\ \text{м} \).
3. Схема: периметр \( 2 \cdot (200 + 100) = 600\ \text{м} \); время \( 600 / 12 = 50\ \text{с} \); с учётом четырёх разворотов — около 65 с.
4. Посадочная прямая: \( 170 / 10{,}5 = 16\ \text{с} \); пробег: около 4 с, 20 м.
5. Итого: \( 3 + 17 + 65 + 16 + 4 = 105\ \text{с} \) (около 2 минут); дистанция \( 20 + 200 + 600 + 170 + 20 = 1010\ \text{м} \), с учётом разворотов — около 1100 м.

Ответ: полный хронометраж сценария — около 105 секунд, дистанция — около 1100 м; с уходом на второй круг (статья 1.2.04, задача 2: плюс 45 с и 300 м) — около 150 секунд и 1400 м.

Вывод. Самолётный сценарий компактнее мультироторного по времени, но требует существенно больших размеров площадки и коридора: 40 м полосы, 600 м схемы, 170 м посадочной прямой. Хронометраж и дистанция заносятся в план сценария до взлёта — по ним же рассчитывается расход энергии (задача 1) и проверяется выполнимость при вводных (задача 3).

Задача. Плановый расход сценария мультиротора — 1800 мА·ч (задача 1); доступная для задания ёмкость 2800 мА·ч, порог автоматики 500 мА·ч остатка. Вводная инструктора увеличивает фактический расход: ветер и манёвры дают коэффициент отклонения k. Требуется определить предельное значение k, при котором сценарий остаётся выполнимым до конца, и фазу, на которой пилот обязан прервать сценарий при k = 2.

Заданные параметры:

Искомые параметры: предельное значение k; расход, израсходованный к началу фазы 4 (мА·ч); остаток при k = 2 на момент решения; фаза прерывания.

Решение.

1. Допустимый суммарный расход: \( 4000 - 500 = 3500\ \text{мА·ч} \) (до порога автоматики).
2. Предельный коэффициент: \( k = 3500 / 1800 = 1{,}94 \) — сценарий выполним при отклонении расхода до 94 %; практически принимается предел k = 1,5 с сохранением запаса 30 %.
3. При k = 2: расход фаз 1–3 \( 2 \cdot (350 + 667 + 300) = 2634\ \text{мА·ч} \); остаток к началу фазы 4: \( 4000 - 2634 = 1366\ \text{мА·ч} \).
4. Расход фазы 4 при k = 2: \( 2 \cdot 467 = 934\ \text{мА·ч} \); остаток на касании \( 1366 - 934 = 432\ \text{мА·ч} \) — ниже порога 500 мА·ч: сценарий с фазой 4 невыполним.
5. Решение: при объявлении k = 2 пилот прерывает сценарий: уход и повторный заход исключаются, посадка выполняется сразу после первого захода; её расход — около 100 мА·ч (0,5 минуты при 12 А), остаток на касании \( 4000 - 2634 - 100 = 1266\ \text{мА·ч} \) — выше порога автоматики.

Ответ: предельный коэффициент по порогу автоматики — 1,94, практически принимается 1,5; при k = 2 сценарий прерывается после фазы 3 (первого захода): уход и повторный заход исключаются, посадка выполняется сразу после первого захода, остаток на касании около 1250 мА·ч.

Вывод. Проверка запасов выполняется пересчётом бюджета при каждом изменении условий — это и есть применение вводных в комплексном упражнении. Прерывание сценария с посадкой при дефиците энергии является правильным решением и оценивается положительно: безопасность выполнения стоит выше полноты сценария.