Ориентирование на местности

Сразу после вынужденной посадки самолета или приземления с парашютом возникает необходимость хотя бы приблизительно установить свое местонахождение.

Можно определить свое местонахождение с достаточной точностью, зная пункты отправления и назначения, маршрут следования, скорость полета, а также время, прошедшее с начала полета до вынужденной посадки или аварии самолета в воздухе.

Нужно взять карту, если она сохранилась, или вычертить схему на листе бумаги или просто на земле и постараться нанести примерное место своего приземления. Точность определения зависит от таких факторов, как изменение направления ветра, ошибки в показаниях приборов, неудачно выбранные ориентиры и т. п. Вычислив возможную максимальную ошибку, обусловленную этими факторами, нужно на схеме провести окружность радиусом, равным этой ошибке, вокруг предполагаемого места приземления; наверняка оно окажется где-то в пределах этого круга. Осмотревшись на местности и найдя ориентиры, можно с достаточной точностью дать себе ответ на вопрос о том, насколько, далеко от вас находится ближайший населенный пункт.

Способ ориентирования, описанный выше, по существу, представляет собой метод счисления пути, примененный после полета. Можно определить свое местонахождение по солнцу и звездам, но для этого нужны секстант, часы, навигационные таблицы. Во время второй мировой войны в аварийных укладках самолетов и спасательных лодок всегда были секстанты, но даже эти достаточно точные приборы могут оказаться бесполезными, если не уметь пользоваться ими.

Хотя не существует простого способа, позволяющего достаточно точно определять широту и долготу по небесным светилам, однако можно установить нужное направление и проверить отклонение компаса, пользуясь нижеследующими указаниями. 

Определение направления по солнцу. Направление на север можно определить по восходу и заходу солнца. В табл. 1 даны истинные азимуты восходящего и относительные азимуты заходящего солнца для всех месяцев года в северном и в южном полушариях.

Приведем пример определения направления на север по восходу солнца. Допустим, что координаты места вынужденной посадки, совершенной 26 января, составляют 50°00' с. ш. и 165°06' з. д. Согласно табл. 1 для 50 0 с. ш. азимут восходящего солнца в этот день равен 120°. Это истинный азимут солнца по отношению к северу; следовательно, север находится на 120° левее восходящего солнца и на 120° правее заходящего солнца.

В табл. 1 нет данных для каждого дня года, а также для каждого градуса долготы. Если необходимо определить азимут с точностью до одного градуса, можно интерполировать между двумя значениями табличных данных. Однако для практических целей данные, взятые для ближайшего к истинной дате и значению широты, дадут возможность достаточно точно определить нужное направление. Например, если для 32° с. ш. на 13 апреля азимут восходящего солнца равен 79°22/, в табл. 1 ближайший к этой дате день будет 11 апреля, что соответствует 30° широты, и азимут восходящего солнца равен 81°. Такая точность вполне удовлетворительна.

Определение направления по звездам. Полярная звезда находится над Северным полюсом земного шара. Направление на нее соответствует направлению на север. Точнее, линия, проходящая от взора наблюдателях Полярной звезде, никогда не отклоняется больше чем на один градус от истинного направления на Северный полюс. Полярную звезду можно найти, ориентируясь на созвездие Большой Медведицы. На конце воображаемой линии, проведенной через две крайние звезды ковша Большой Медведицы, находится Полярная звезда. Если Большая Медведица закрыта облаками, Полярная звезда может быть найдена по созвездию Кассиопеи.

Угловое расстояние от Полярной звезды до меридиана, на котором находится человек, ведущий наблюдение (линия север — юг, проходящая через точку положения наблюдателя), может быть также определено по относительному положению созвездий — Кассиопеи и Большой медведицы. На рис. 20 показаны максимальная и минимальная ошибки в определении положения Полярной звезды.

Определив умозрительно точку между этими двумя крайними положениями, можно найти угловое расстояние от Полярной звезды до небесного Северного полюса.

Созвездие Ориона состоит из семи звезд (рис. 21).

Три звезды в центре носят название «Пояс Ориона». Звезда, через которую проходит линия север — юг, лежит на небесном экваторе. Эта звезда всегда восходит на востоке и заходит на западе.

Южный Крест является наиболее ярким созвездием в южном полушарии. При движении на юг Южный Крест появляется тотчас после того, как Полярная звезда исчезает за горизонтом. Воображаемая линия, проходящая через Южный Крест по его длинной оси, направлена на юг. Истинный Южный Крест не следует путать с находящимся поблизости Ложным Крестом, звезды которого менее ярки и больше удалены друг от друга. Ложный Крест имеет пять звезд (одна звезда в центре), а истинный — только четыре, причем две из них самые яркие на небосводе — это звезды южного и восточного направлений. Звезды, указывающие на север и запад, меньше по размерам.

Над Южным полюсом нет звезды, подобной Полярной звезде в северном полушарии. Участок неба над Южным полюсом свободен от звезд. Он настолько темен в сравнении с остальным небом, что его назвали Угольным мешком.

На рис. 22 показан истинный Южный Крест, а справа от него — Ложный Крест.

С помощью двух ярких звезд восточнее истинного Южного Креста можно определить участок Угольного мешка, который находится точно над Южным полюсом.

Определение направления по компасу. Направление можно также определить по компасу. Для этого нужно направить визир компаса на небесное светило (Полярная звезда, Солнце) и определить его магнитный азимут. Разница между истинным и магнитным азимутом и данного небесного светила и будет магнитным склонением в искомой точке. Если разница меньше 3°, нужно проверить себя еще раз.

Знание величины магнитного склонения очень важно для человека, находящегося на незнакомой местности. Небольшие местные склонения, не имеющие значения для самолета, летящего со скоростью 500 км/час, могут быть очень важными для человека, проходящего всего около 30 км в день. 

При большом расхождении между магнитным склонением, показанным на карте и полученным из наблюдений, нужно в первую очередь убедиться, что вблизи компаса нет железных предметов или электрического поля, и тщательно проверить, не изменяются ли вследствие этого показания компаса.

Определение географической широты по продолжительности дня. Если известна продолжительность дня с точностью до одной минуты, то, находясь между 60° с. ш. и 60° ю. ш., можно определить свое местонахождение с точностью до 50 км (0,5°). Это положение действительно в течение всего года, за исключением примерно 10 дней до и после равноденствия, то есть примерно с 11 по 31 марта и с 13 сентября по 2 октября. В эти периоды долгота дня на всех широтах примерно одинакова.

Прежде всего нужно определить продолжительность дня с момента появления верхней точки солнечного диска над линией горизонта океана до того момента, когда диск исчезнет за линией горизонта. Следует помнить, что для определения географической широты нужно знать только долготу дня; часы могут идти неточно, однако они позволят определить эту координату. Находясь «на берегу океана, можно воспользоваться океанским горизонтом только один раз в день и определять местный полдень с помощью тени от шеста, как показано на рис. 23.

Долгота дня будет равна удвоенному времени от момента восхода солнца до полудня или от полудня до заката, умноженному на два. Зная долготу дня, вы можете определить широту по номограмме (рис. 24).

Определение географической долготы по солнцу. Можно определить долготу (с точностью до 2—3°), когда небесные светила проходят данный меридиан. Например, рекомендуется пользоваться одним из следующих приемов.

1. На ровном месте установить вертикально палку или шест. (Проверить вертикальность шеста можно с помощью самодельного отвеса из веревки с привязанным к ней тяжелым камнем; при свободном подвешивании веревка будет висеть вертикально.) Незадолго до предполагаемого полудня отмечают положение конца тени от палки, продолжая делать отметки до тех пор, пока тень не начнет вновь удлиняться. То время, когда тень наиболее короткая, и будет полднем, то есть временем, когда солнце прошло данный меридиан. Можно уточнить полуденную точку, взяв среднюю величину между двумя одинаково короткими тенями до и после полудня.

2. Если можно определить точно время восхода и захода солнца по океанскому горизонту, то полдень на данном меридиане будет находиться в середине между этими двумя значениями.

3. Нужно установить два отвеса на расстоянии примерно 30 см друг от друга так, чтобы они оба находились на линии, условно направленной на Полярную звезду. Отвесы надо устанавливать в момент, когда Полярная звезда находится на данном меридиане. На следующий день, когда тени двух отвесов совпадут, они покажут полуденное время.

Далее нужно заметить, какому времени по Гринвичу соответствует полдень. Время по Гринвичу равно местному времени с поправкой на разницу в поясе. Так, если ваши часы идут по восточному стандартному времени (время 75-го меридиана), то надо прибавить 5 часов, чтобы получить время по Гринвичу. Следующим этапом будет исправление наблюдаемого времени прохождения светилом данного меридиана. Это значит, что надо определить время, на отрезок которого солнце отстает или обгоняет так называемое среднее солнце. (Понятие «среднее солнце» было введено астрономами с целью упростить задачу измерения времени.) Среднее солнце движется вдоль экватора с постоянной скоростью 15° в час. Однако в действительности солнце не вращается с такой точностью: угловая скорость его движения меняется в зависимости от времени года.

В табл., 2 приводятся данные для уравнения времени в минутах, которое следует прибавить к значению среднего времени или отнять от него.

Когда известно время местного полдня по Гринвичу, можно определить разницу в долготе между данным и гринвичским меридианами, превратив разницу во времени между 12.00 по Гринвичу и местным полуденным временем из временных единиц в угловые градусы. Следует помнить, что 1 час соответствует 15° долготы, 4 минуты— 1° долготы и 4 секунды—V долготы.

Пример. Часы показывают восточное стандартное время. Обычно они отстают на 30 секунд в сутки, и их ход не исправлялся в течение четырех дней. Местный полдень по этим часам 4 февраля — в 15.08.

Поправка на ход часов равна 4X30 секунд, или плюс 2 минуты. Поясная поправка — плюс 5 часов. Время по Гринвичу будет равно 20.10 (15.08 плюс 2 минуты плюс 5 часов). Разность по среднему солнцу 4 февраля равна минус 14 минут. Местный полдень будет в 20.10 минус 14 минут, или в 19.56 по Гринвичу. Разница между гринвичским временем и временем в данном месте равна 7.56 (19.56 минус 12.00). Время 7.56 соответствует 119° долготы.

Поскольку местный полдень наступает позже гринвичского полдня, следовательно, искомое место находится западнее Гринвича на 119° з. д.