Как летали над океаном ночью: навигация по звездам до эпохи GPS

Надеюсь, даже бывалые летчики кивнут: да, в целом картина верная. А нам, простым смертным, это помогает понять, какой путь проделала авиация от звездных секстантов до умных компьютеров.

Помните «Ночной полет» Экзюпери? Там пилоты буквально читали землю по огням городов и железных дорог. Но что делать, когда внизу — только океанская гладь, растянувшаяся на тысячи километров? Горизонт сливается с небом, и ты будто зависаешь в космическом вакууме. Жутковатое ощущение, правда?

Спасал так называемый «полет по приборам» — когда веришь не глазам, а стрелкам и циферблатам. До появления современных навигационных систем (о них позже!) пилот и штурман были живые калькуляторы. Они кропотливо вычисляли позицию, опираясь на:

• показания скорости и высоты,

• прогноз ветра (который, увы, всегда менялся),

• компас,

• альтиметр и еще с десяток других приборов.

Но маленькие ошибки имеют свойство накапливаться. Неточность прибора здесь, неучтенный порыв ветра там — и через несколько часов полета можешь обнаружить себя не над Парижем, а где-нибудь над Сахарой. Требовалась абсолютная, незыблемая точка отсчета. И ее нашли… на небе.

Эпоха звездочетов: секстант в небе

Спасением стал старый добрый секстант — верный спутник моряков. Авиаторы позаимствовали его, чтобы ориентироваться по звездам. С его помощью можно было вычислить и широту, и долготу с поразительной точностью. На следующем фото штурман британского VC-10 смотрит не в перископ — он целится в светило через окуляр самолетного секстанта.

Такие «глазки» были почти на всех авиалайнерах с 30-х и аж до 70-х годов прошлого века. Даже легендарные Boeing 747 изначально их имели. Любопытно, что в истории авиации этим приборам уделяют незаслуженно мало внимания. А ведь это был целый ритуал — в ночной тишине салона, при тусклом свете, «поймать» звезду. Чем не романтика?

Морской брат vs воздушный: в чем разница?

На корабле секстант измеряет угол между звездой и видимым горизонтом. В самолете, летящем на высоте 10 километров, горизонт далеко внизу и размыт. Поэтому авиационные секстанты были пузырьковыми — как у строительного уровня. Вместо линии горизонта выравнивался пузырек в жидкости. Просто и элегантно, не находите?

Революция в кабине: инерциальные системы

В 50-е годы началась новая эра. Механические «звездочеты» стали уступать место инерциальным навигационным системам (ИНС). В одном черном ящике объединились гироскопы, акселерометры, альтиметры и магнитометры. Устройство вычисляло положение, отслеживая каждое движение самолета с момента взлета.

Точность росла, и к 80-м годам в гражданской авиации секстанты стали музейными экспонатами. В военной авиации они продержались чуть дольше, но и там в конце концов сдались электронике. Прогресс не остановить.

Современность: симфония технологий

Сегодня пилоту не нужно быть астрономом. Его кабину окружает целый оркестр высоких технологий.

Инерциальные системы никуда не делись — они просто стали невероятно точными. Механические гироскопы заменили лазерные кольца, измеряющие ускорение по изменению световой волны. Теперь это — инерциальные опорные системы (ИОС).

Их данные дублирует и корректирует спутниковая навигация (GPS/ГЛОНАСС).

А в придачу — целая сеть наземных радиомаяков (VOR/DME), которые, как невидимые нити, протянуты над континентами.

Вся эта информация стекается в мозг лайнера — систему управления полетом (FMS). И на экране перед пилотом загораются точные цифры: широта, долгота, курс. Просто, надежно, почти скучно. Но как же далеко мы ушли от того ночного штурмана, вглядывающегося в звезды через крошечное окошко в крыше кабины.