承接上篇《E6B领航计算尺的使用1》,这里我们继续为大家介绍领航计算尺风面的使用。

本公众号(“飞行大家谈”)为大家提供了练习E6B的工具,分为安卓版和网页版(网页版只适合电脑端使用),私信公众号发送关键字“E6B”,即可获得对应的链接。(非广告)

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(1)

1.感谢与补充

在关于计算面的文章介绍中,我们遗漏了马赫数与真空速的换算方法。特别感谢知乎网友“抬头看看天”的提醒,我们才发现了这个问题,这里补充给大家。

马赫数与真空速的换算

如下图所示,旋转计算尺的内部,直到在密度高度下方的窗口中找到MACH NO.INDEX,使其对准外界温度数值:

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(2)

此时内标尺上的数值代表马赫数,其对应的外标尺数值即为真空速TAS。

(例题)计算,当外界温度为 15℃时,1马赫数等于多少真空速?

首先使MACH NO.INDEX箭头对准 15℃。注意0的左边为正值(即0℃以上),右边为负值(即0℃以下)。

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(3)

由于所求为1马赫数的值,因此我们在内圈找到10这个数值,这里代表1马赫数。

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(4)

此时内圈的数值10对应的外圈数值,即为所求,如下图所示,约为661kt:

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5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(6)

2.认识风面

风面由一个固定在框架上的旋转透明板和一个滑尺组成,整体如下:

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下面我们主要介绍一下滑尺,滑尺上的网格是一个大圆的一部分。

水平弧线称为速度弧,是围绕圆心的同心圆,表示距离中心的距离。这些弧线用于表示速度,并以两个单位(通常为节或英里每小时)为间隔:

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垂直的会聚线,称为风修正线。在30到150之间,每两个风修正线之间的水平间隔表示2,150以上每两个风修正线之间的水平间隔表示1:

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滑尺的顶部是关于如何确定风速和风修正角的说明:

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(10)

提示:风面内部的区域(下图透明红色区域)是一块透明板(以下称为“绘图透明板”),随内圈圆尺旋转,以方面使用者绘图或者标记,同时可以看到下方的滑尺,透明板的中心为一个红点或者金属铆钉,具体如下图所示:

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(11)

在框架顶部的中心是一个黑色的大三角形(▽),称为“TRUE INDEX”(这里我们翻译为“真索引”),其左右两侧为的校正表主要用于风修正角(WCA)。

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(12)

在使用E6B风侧时,尽管上方标有“TRUE INDEX”,但这里仍建议您使用磁方向(如风向和航向)。主要是因为许多航向与VOR或其它导航台有关,而这些导航台均以磁北为基准,另外航图上使用的方向也主要是磁方向;飞行中飞行仪表上读取的也是磁方向,跑道的方向也是基于磁北,因此我们建议您使用磁方向。

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5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(15)

通过下方的视频链接(点击蓝字),你可以更加清晰的认识计算尺的风面:

视频

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(16)

3.确定磁航向和地速

确定磁航向与地速

1.为了确定磁航向和地速,你必须要知道:

(1)飞行计划中的磁航向,你可以在航图上绘图求取。此外如果飞机飞向或者飞离VOR台,磁航迹也可以从扇区图上VOR台的方位刻度圈上读取。

磁航向与真航向之间的计算公式如下(在滑尺的顶部也有这个公式):

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下面我们来解释一下这个公式:首先声明,course在本文中意为航迹,并不是航向。公式中TC指真航迹角(True Course),VAR指磁差(Magnetic Variation),MC指磁航迹角(Magnetic Course)。如果磁北在真北的右侧或者东边,则磁差VAR被标记为E(easterly 的缩写),如果磁北在真北的左侧或者西边,则磁差VAR被标记为W(westerly 的缩写)。

我们以下图为例,已知真航迹角为90°,真北与磁北的位置关系如下,VAR大小为15°,求磁航迹角?

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(18)

答:由图可知磁北在真北的西侧或左侧,则VAR被标记为W,因此我们应该使用下面的公式:

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(19)

则磁航迹角MC=TC VAR=90° 15°=105°

(2)真实空速(TAS)由飞机的飞行员操作手册(POH)中的性能图表确定。如果POH提供的TAS单位为mph(英里/小时),则将mph转换为节。

(3)风向和风速,你可以从所需高度的风温预测图中得知,如下图所示:

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风温图中的风向基于真北,为真风向(TW),因此你需要通过已知的磁差,把它转化为磁风向(MW)(你可以从航图中读取所需位置的磁差)。

磁风向与真风向的关系式如下:

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此公式的解释说明请参考磁航迹角与真航迹角转换公式说明。

2.在使用E6B的过程中,速度和方向的单位必须保持一致。

这里建议真空速、风速、地速都以节为单位,方向均以磁北为基准。

3.下面我们根据例题来一步一步说明如何利用E6B求磁航向和地速。

例题

已知磁航迹MC为095°,真空速TAS为98kt,磁风向为150°,风速为20kt,求磁航向MH和地速GS?

具体解题步骤

(1)旋转透明绘图板,使磁风向150°对准“True Index”,如下图所示:

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(2)使透明绘图板的中心对准一个易于计算的速度弧,这里以100为例,如下图所示:

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(23)

(3)从透明绘图板的中心向上加20kt,并描绘一个点(因为风速为20kt),由于100kt 20kt=120kt,因此这个点在120kt的位置。由于这个点距中心点的距离表示风速大小,其与中心点的连线所对应的弧度值表示风向,因此我们把这个点称为“风点”。如下图所示:

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(24)

(4)继续旋转透明板,使磁航迹95°对准“True Index”,如下图所示(注意此时风点也旋转到右侧):

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(5)然后把风点移动到98kt(因为真空速为98kt)的速度弧上,如下图所示:

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(6)通过风点对应的风修正线可知,风修正角WCA为10°(因为所在的风修正线为10°),且在中心线的右侧。根据滑尺上方的公式:

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可知,磁航向MH=MC WCA=95° 10°=105°,则磁航向为105°。

这里如果你不想使用公式计算,也可以直接在E6B计算机上读取,以本题为例,我们已知WCA为右侧10°,此时上方的风修正角校正尺右侧10°对应的值即为航向,如下图所示:

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(28)

(7)此时透明绘图板的中心对应的值为85kt,因此地速为85kt。

根据下图的风速三角形,你可以更方便的理解上题中E6B的计算原理:

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4.再来两道小练习:

(1)磁风向215°,风速15kt,磁航迹为260°,真空速为130mph,求风修正角(WCA)、磁航向(MH)、地速(GS)?

答案:

WCA:5°L MH:255° GS:102kt (别忘了把130mph转化为以节为单位的数值啊,如还不知道怎么计算,可私信公众号。)

(2)磁风向050°,风速20kt,磁航迹为350°,真空速为105kt,求风修正角(WCA)、磁航向(MH)、地速(GS)?

答案:

WCA:10°R MH:360° GS:94kt (如果您无法计算出正确答案,请私信公众号。)

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4.基于真北,计算地速、WCA、真航向

事实上,基于真北的使用方法,风侧面的上方已经逐条进行了说明,如下图所示:

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(31)

其每一步与我们上方介绍的基于磁北的使用方法类似,只是这里使用的都是真北,步骤如下:

  1. 把真风向对准True Index。
  2. 从透明绘图板的中心点,基于风速,向上描绘风点。
  3. 旋转透明绘图板,把真航迹角对准True Index。
  4. 旋转风点,使其对准真空速。
  5. 此时中心点对应的速度为地速GS。
  6. 风点对应的风修正线的值即为风修正角WCA。
  7. 真航迹角加或减(左减右加)风修正角既得真航向。

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(32)

5.飞行中如何确定风向与风速

高空风温预测图有时候存在一些较大的误差。因此当飞机处于自动驾驶或者你有一些自由的时间时,你能够利用E6B计算你所在位置和高度的真实风向和风速。

其计算原理相当于把求地速和航向的步骤进行反推。因此首先你要知道你的地速、航向(基于真北或磁北)、真空速、航迹角(基于真北或磁北)。

1.(例题)我们以基于真北为例:假设真航迹角为180°,真航向为160°,地速为120kt,真空速为140kt,求真风向和风速?

(1)首先把真航迹角180°对准True Index。

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(2)移动下方的滑尺使透明绘图板的中心点对准地速120kt。由于真航向比真航迹角少20° (180°-160°=20°),因此风点所在的风修正线为左侧20°。且风点在140kt(真空速的值)速度弧上。如下图所示:

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(3)旋转透明绘图板,使风点位于中心线上(风修正线为0的线)。

此时风点约在169kt的速度弧上,True Index对应的值约为104°,则真风向为104°。风速大小为49kt(169-120=49kt)。

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2.(小练习)

(1)已知真航向320°,真航迹角315°,真空速140kt,地速128kt,求真风向与风速?

答案:

真风向:002° 风速:17kt。 (如果您无法计算出正确答案,请私信公众号:飞行大家谈。)

(2)已知磁航向175°,磁航迹角160°,真空速150kt,地速115kt,求磁风向与风速?

答案:

磁风向:212° 风速:49kt。 (如果您无法计算出正确答案,请私信公众号:飞行大家谈。)

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(36)

5.双偏流技术

当飞行了两个不同的真航向并测量了偏流角(DA:Drift Angle)时,可以从偏流和真空速中确定风。 为了使结果更加准确,两次飞行的航迹应至少有45°的夹角。

由于我们上方说的都是风修正角WCA,但是这里却提出了偏流DA角,那它们有什么不同呢?

事实上,WCA与DA的大小相同,只是前面的正号“ ”或者负号“-”相反。WCA=-DA

风修正角:指飞机为了在预定航迹上飞行,飞机无风航向在航迹角度上需要修正的角度,风从右侧吹来其值为正,风从左侧吹来其值为负。(大白话:我想要在预定的航迹上飞,由于风的影响,所以航向需要在无风航向的基础上改变的量。因此关于风修正的公式是在航迹角的基础上进行加减计算:TC±WCA=TH,即已知航迹角和风修正角,求航向。TH:真航向True Heading;TC:真航迹True Course)

偏流角:指在飞行中,飞机航向与实际飞行航迹之间的夹角,风从左边吹来其值为正,风从右侧吹来其值为负。(大白话:我现在正飞着呢,由于风的影响,我的航迹往左或往右偏啦。因此关于偏流角的公式是在已知航向和偏流角的基础上进行加减:TH±DA=TC,即已知航向和偏流角,求航迹角)

下面是双偏流技术的具体步骤说明:

(1)把绘图透明板的中心对准TAS。

(2)使第一次飞行的真航向对准True Index。

(3)基于第一次飞行的偏流角,沿对应的风修正线绘制一条较长的线。

(4)把第二次飞行的真航向对准True Index。

(5)基于第二次飞行的偏流角,沿对应的风修正线绘制一条较长的线,使其与步骤(3)中的线产生一个交点。

(6)旋转绘图透明板,把这个交点对准中心线,此时True Index对应的值即为风向。交点对应的速度值与真空速的差值即为风速大小。(这里你可能不知道是顺时针还是逆时针旋转透明板,你可以根据航向和偏流值的正负,确定是头风还是尾风:偏流角为正,风从左侧吹来;偏流角为负,风从右侧吹来;以此来确定该如何旋转透明绘图板。)

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(37)

(双偏流技术原理图)

(练习)已知真空速为240kt,第一次飞机的真航向为210°,偏流角为-6°,在转弯点转弯以后,第二次的真航向为260°,偏流角为 2°,求真风向和风速?

(1)把绘图透明板的中心对准240kt。

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(38)

(2)使第一次飞行的真航向210°对准True Index。

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(39)

(3)因为第一次飞行的偏流角-6°,沿对应的风修正线绘制一条较长的线。注意虽然DA=-WCA,但是双偏流技术中风修正线变成了偏流线,因此-6°的线画在左侧。

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(40)

(4)把第二次飞行的真航向260°对准True Index。

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(41)

(5)基于第二次飞行的偏流角,沿对应的风修正线绘制一条较长的线,使其与步骤(3)中的线产生一个交点。

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(42)

(6)由于第二次偏流为正,因此风从260°的左侧吹来,因此顺时针旋转绘图透明板,使交点对准中心线,此时True Index对应的值即为风向,如图所示为248°。真空速与交点对应的速度值的差值即为风速大小:240kt-204kt=36kt。

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5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(44)

6.速度较大时的解决方法

当速度较大时,可能会不便于E6B的使用。

我们以下题为例:

已知磁航迹MC为095°,真空速TAS为294kt,磁风向为150°,风速为60kt,求磁航向MH和地速GS?

由下图可知,294kt超过了所用E6B计算尺的最大速度弧260kt。

5英寸领航计算尺使用方法(E6B领航计算尺风面的使用)(45)

此时您可以将所使用的所有速度值进行同比例的缩小,比如都乘以1/3,294kt/3=98kt,60kt/3=20kt,则此题变为:磁航迹MC为095°,真空速TAS为98kt,磁风向为150°,风速为20kt,求磁航向MH和地速GS?

再看这道题,是不是与本文的第一道例题相似(在本文的第三部分:确定磁航向与地速),用同样的方法求得地速以后,再乘以3即可(如果前面的速度都缩小n倍,则这里乘以n,此例题中n=3)。

提醒:根据相似三角形原理,边长等倍的放大或缩小时,角度不变。

END

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