Radio w powietrzu, Lotnicze

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Radio w powietrzu
Radio jest podstawowym (i zwykle jedynym)
rodkiem ł
czno
ci w lotnictwie. Istniej
wprawdzie sposoby sygnalizacji wzrokowej, umo
liwiaj
ce porozumiewanie si
pomi
dzy
samolotem holuj
cym a szybowcem czy znaki wyło
one na l
dowisku, jednak nic nie jest w
stanie zast
pi
radia.
Lotniczy radiotelefon to urz
dzenie do
proste w obsłudze i w zasadzie korzystanie z niego
nie wymaga wiadomo
ci z fizyki ani elektroniki. Niemniej jednak znajomo
ogólnej zasady
działania i budowy radiotelefonu mo
e si
okaza
przydatna.
Warto nadmieni
,
e ł
czno
nie jest jedynym zastosowaniem fal radiowych w lotnictwie -
urz
dzenia radiowe s
podstaw
wielu systemów nawigacyjnych (VOR, ILS itd.)
Fale radiowe
Fale radiowe to rozchodz
ce si
w przestrzeni z pr
dko
ci
wiatła (300 000 km/s) fale
elektromagnetyczne. Falami elektromagnetycznymi s
te
m.in. mikrofale, promieniowanie
cieplne,
wiatło, ultrafiolet, promienie rentgenowskie i gamma. Ró
ni
si
one mi
dzy sob
jednym podstawowym parametrem, który decyduje o niemal wszystkich ich własno
ciach -
cz
stotliwo
ci
, czyli liczb
drga
na sekund
wyra
on
w hercach (Hz). Od cz
stotliwo
ci
zale
y m.in. sposób rozchodzenia si
fal - ich podatno
na ugi
cie na przeszkodach, zdolno
przenikania ró
nych materiałów itd.
Z cz
stotliwo
ci
powi
zane jest inne, u
ywane alternatywnie poj
cie - długo
fali. Jest to
odległo
, jak
przebiega fala w ci
gu jednego pełnego okresu - np. długo
fali przy
cz
stotliwo
ci 1 Hz to 300 000 km, za
przy 1000 Hz - 300 km. (Wzór na długo
fali ma
posta
l=c/f, gdzie l to długo
fali w metrach, oznaczana zwykle greck
liter
lambda, c to
pr
dko
wiatła, f - cz
stotliwo
w hercach).
Fale elektromagnetyczne nazywane radiowymi obejmuj
cz
stotliwo
ci od bardzo niskich
rz
du pojedynczych herców (tzw. ELF - Extra Low Frequency) a
po gighahercowe,
odpowiadaj
ce mikrofalom. Fale radiowe z kolei dzieli si
umownie na kilka zakresów
cz
stotliwo
ci, istotnie ró
ni
cych si
wła
ciwo
ciami. Fale długie obejmuj
cz
stotliwo
ci
od 10 kHz do 100 kHz (długo
od 30 do 3 km),
rednie od 100 kHz do 3 MHz (3000-200 m),
krótkie od 1,5 do 30 MHz (200-10 m). Fale bardzo krótkie tworz
pasma nazwane VHF (Very
High Frequency, 30-300 MHz, 10-1 m), UHF (300-3000 MHz), SHF (3-30 GHz) i EHF (30-
300 GHz).
Fale długie silnie uginaj
si
na przeszkodach, układaj
c si
niejako wzdłu
krzywizny Ziemi.
Dzi
ki temu zasi
g komunikacji na falach długich jest bardzo du
y, rz
du 5000 km (I
Program Polskiego Radia nadawany na cz
stotliwo
ci 225 kHz słycha
zupełnie dobrze w
Moskwie), cho
wymaga ogromnych mocy nadajników liczonych w setkach kilowatów.
Takiego "pieca" do samolotu nie warto zabiera
.
Fale krótkie z kolei uginaj
si
znacznie słabiej, za to odbijaj
si
od jonosfery, umo
liwiaj
c
ł
czno
na odległo
ci tysi
cy km przy mocy nadajnika rz
du zaledwie 10 W! Niestety,
skuteczno
poł
cze
na falach odbitych zale
y całkowicie od kaprysów atmosfery, co
wyklucza zastosowanie fal krótkich do regularnej ł
czno
ci.
Mo
na przyj
,
e fale o cz
stotliwo
ciach wy
szych od 30 MHz rozchodz
si
ju
całkowicie prostoliniowo i nie odbijaj
si
od jonosfery. Zatem zasi
g ł
czno
ci przy tych
cz
stotliwo
ciach ograniczony jest optyczn
widzialno
ci
, albo poło
eniem horyzontu.
Oczywi
cie im wy
ej znajduje si
antena, tym dalej wida
- i wi
kszy zasi
g poł
cze
. Tak
wła
nie jest w przypadku pasma u
ywanego w ł
czno
ci lotniczej, obejmuj
cego zakres od
118 do 136,975 MHz - wystarczaj
nadajniki o mocach od kilku do 50 W.
Warto jeszcze zwróci
uwag
na fakt,
e siła sygnału maleje wraz z odległo
ci
od nadajnika.
Podobnie jak w przypadku ka
dego rodzaju pola, nat
enie pola elektromagnetycznego
wysłanego przez anten
jest odwrotnie proporcjonalne do drugiej pot
gi odległo
ci - zatem
sygnał w odległo
ci 10 km od anteny b
dzie 100 razy słabszy, ni
w odległo
ci 1 km.
Modulacja, kanały
Sama obecno
"w eterze" fali o okre
lonej cz
stotliwo
ci informuje odbiorc
o jednej tylko
rzeczy - kto
nadaje. To jednak zbyt mało, aby przekaza
jak
kolwiek tre
. Podstawow
fal
o okre
lonej cz
stotliwo
ci i jednorodnym przebiegu poddaje si
wi
c modulacji, zmieniaj
c
w pewien sposób charakter przebiegu. Najprostszym rodzajem modulacji jest kluczowanie -
wł
czanie i wył
czanie nadawania, co umo
liwia przekazywanie informacji alfabetem
Morse'a.
Przekazywanie głosu za po
rednictwem fal radiowych wymaga zastosowania innych
sposobów - modulacji amplitudy (AM), czyli siły sygnału, cz
stotliwo
ci (FM) lub fazy.
W lotniczej ł
czno
ci radiowej wykorzystywana jest modulacja amplitudy (konkretnie -
dwuwst
gowa modulacja A3E). Pochodz
cy z mikrofonu sygnał elektryczny o cz
stotliwo
ci
akustycznej po wzmocnieniu nakładany jest w modulatorze na fal
no
n
, powoduj
c zmian
jej siły w takt drga
powietrza przenosz
cego głos.
Zmodulowanie fali no
nej powoduje pojawienie si
poni
ej i powy
ej jej cz
stotliwo
ci tzw.
wst
g bocznych, zajmuj
cych pasmo cz
stotliwo
ci o szeroko
ci odpowiadaj
cej pasmu
sygnałów d
wi
kowych. Im szersze pasmo cz
stotliwo
ci akustycznych ma by
przenoszone,
tym wi
ksz
cz
widma radiowego zajmuje transmisja. Z tego te
powodu, aby umo
liwi
zmieszczenie jak najwi
kszej liczby rozmów w pasmie cz
stotliwo
ci przyznanym dla
ł
czno
ci lotniczej (od 118 do 136,975 MHz, a wi
c w zakresie VHF) ograniczono pasmo
akstyczne do tzw. "cz
stotliwo
ci telefonicznych", tzn. od 300 do 3400 Hz - nie jest to jako
HiFi, ale do ł
czno
ci głosowej w zupełno
ci wystarcza.
Aby wprowadzi
nieco porz
dku, pasmo cz
stotliwo
ci lotniczych podzielono na kanały o
okre
lonych cz
stotliwo
ciach fali no
nej. Cho
teoretycznie przekaz mowy zajmuje pasmo
cz
stotliwo
ci o szeroko
ci 6800 Hz (6,8 kHz - od f0-3400 Hz do f0+3400 Hz), ze wzgl
du
na niedoskonało
urz
dze
(generatorów, a szczególnie filtrów w urz
dzeniach odbiorczych)
odst
p mi
dzykanałowy ustalono na 25 kHz. W pasmie 118-136,975 MHz daje to wi
c 760
kanałów (w rzeczywisto
ci u
ywanych jest 720). Wbrew pozorom to wcale nie tak du
o,
szczególnie w krajach gdzie lotnictwo jest bardziej popularne (USA...) - dlatego te
zdecydowano o zmniejszeniu odst
pu mi
dzykanałowego do 8,33 kHz, co pozwoli zwi
kszy
liczb
kanałów do 2280. Zmiana ta nast
powa
b
dzie jednak stopniowo i dla nas jest to
kwestia przyszło
ci (dotyczy to na razie "du
ych ptaszków").
Zgodnie z powy
szym cz
stotliwo
ci s
siednich kanałów wynosz
wi
c np. 122,000,
122,025, 122,050, 122,075, 122,100, 122,125 itd. Wiele radiotelefonów lotniczych umo
liwia
jednak wybranie tylko niektórych kanałów ze skokiem np. 100 kHz - 122,000, 122,100,
122,200 itd. U
ywany cz
sto na szybowcach radiotelefon RS-6101 pozwala wybra
tylko 9
kanałów o ustalonych na stałe cz
stotliwo
ciach, zwykle 122,100, 122,200... 122,900. Uwaga
na podchwytliwe pytania - teoretycznie RS-6101 obejmuje całe pasmo lotnicze z odst
pem
mi
dzykanałowym 25 kHz, cho
zmiana cz
stotliwo
ci przypisanych kanałom wymaga
interwencji serwisu.
Zarówno nadawanie, jak i odbiór odbywa si
na tej samej cz
stotliwo
ci. Wynika z tego
pewna bardzo wa
na rzecz - niemo
liwe jest jednoczesne nadawanie i odbieranie wiadomo
ci
- nazywa si
to trybem simpleks. Nie ma wi
c sensu rozpoczynanie nadawania je
li w
gło
niku słyszymy jeszcze rozmówc
, bo i tak nas nie usłyszy... Nie nale
y te
nadawa
je
li
kanał jest zaj
ty przez kogo
innego - sygnały nało
si
na siebie i ulegn
tzw. zdudnieniu,
co uniemo
liwi zrozumienie obu przekazów.
Radiotelefony
Najcz
ciej spotykanym na szybowcach radiotelefonem jest wspomniany ju
polski RS-6101.
Nie jest to mo
e szczyt techniki, jednak zwykle spełnia stawiane mu zadania. Najbardziej
widocznym elementem instalacji jest tzw. manipulator - zamontowana w zasi
gu r
k pilota
skrzyneczka z dziewi
cioma przyciskami wyboru kanałów, czerwonym przyciskiem
wył
cznika, niebieskim przyciskiem blokady szumów, pokr
tłem regulacji gło
no
ci i
wska
nikiem napi
cia zasilania. W pobli
u manipulatora znajduje si
zł
cze mikrofonu,
gdzie
w kabinie zamontowany jest te
gło
nik.
Za fotelem znajduje si
zwykle główny moduł radiotelefonu (blok nadawczo-odbiorczy) oraz
tzw. zasilacz akumulatorowy, czyli skrzyneczka zawieraj
ca akumulator (przewa
nie
niklowo-kadmowy lub
elowy o napi
ciu 12 V i pojemno
ci 3,5-5 Ah) z odpowiednim
zł
czem, zamocowana w specjalnym uchwycie. Gdzie
w kabinie powinna te
by
tzw.
skrzynka rozdzielcza, w której zbiegaj
si
przewody ł
cz
ce elementy instalacji. A, byłbym
zapomniał - przycisk nadawania z reguły umieszczony jest na szczycie dr
ka. Ostatnim
niezb
dnym składnikiem systemu jest antena w postaci metalowego pr
ta o długo
ci ok. 60
cm (jest to tzw. dipol
wier
falowy - cz
stotliwo
ci 120 MHz odpowiada długo
fali 2,5 m).
Antena mo
e by
zamontowana na kadłubie, wewn
trz kadłuba lub statecznika pionowego, w
Bocianie za
wystaje przez otworek spod tylnej cz
ci limuzynki. Moc wyj
ciowa nadajnika
RS-6101 to 1,5 W.
W nowszych szybowcach spotyka si
radiotelefony zamontowane w tablicy przyrz
dów,
czasem wpasowane w okr
gły otwór podobnie jak wysoko
ciomierz czy pr
dko
ciomierz -
np. Microair 760.
W samolotach takich jak Wilga czy Koliber znajdziemy radiotelefon RS-6102 z cyfrowym
wy
wietlaczem i wyborem cz
stotliwo
ci za pomoc
klawiatury numerycznej. Taki sam
radiotelefon zamontowany w stacjonarnej obudowie i wyposa
ony w zasilacz sieciowy nosi
oznaczenie RS-6108.
W u
yciu s
te
radiotelefony r
czne, wykorzystywane na ziemi w warunkach "polowych",
np. Delcom Air 960, ICOM A22 czy prostszy A3E.
Korzystanie z radiotelefonu
Przed lotem nale
y dokładnie sprawdzi
sprawno
radiotelefonu. Przede wszystkim trzeba
upewni
si
, czy wszystkie elementy instalacji znajduj
si
na swoim miejscu. Szczególnie
starannie warto sprawdzi
, czy akumulator został prawidłowo zamocowany - jest to rzecz
do
ci
ka i kanciasta, gdyby uwolnił si
w czasie jakich
ewolucji, mógłby narobi
sporo
szkód, a mo
e nawet da
pilotowi po głowie. Sprawd
my prawidłowo
poł
cze
akumulatora, anteny, mikrofonu. Warto pami
ta
o tym,
e próba nadawania przy odł
czonej
antenie ko
czy si
zazwyczaj zniszczeniem wzmacniacza wyj
ciowego nadajnika! Przetarta
izolacja czy załamane przewody mog
by
przyczyn
zwarcia, które w najlepszym przypadku
uniemo
liwi ł
czno
, w gorszym doprowadzi do uszkodzenia sprz
tu, w najgorszym za
mo
e spowodowa
po
ar, który w ciasnej kabinie na wysoko
ci setek czy tysi
cy metrów
raczej nie zako
czy si
happy-endem.
Po upewnieniu si
,
e wszystko jest na swoim miejscu, mo
na sprawdzi
działanie
radiotelefonu - niech to b
dzie poczciwy RS-6101. Po wci
ni
ciu i puszczeniu wł
cznika
(powinien pozosta
w pozycji wci
ni
ty) sprawdzamy poło
enie wskazówki wska
nika stanu
baterii - powinna znajdowa
si
na skrajnie prawym, czerwonym polu, tam te
powinna
pozosta
przy nadawaniu. Je
li wskazówka opada na lewe, zielone pole - nale
y naładowa
akumulator lub wymieni
go na naładowany. Akumulator warto zreszt
sprawdzi
jeszcze w
hangarze (napi
cie mierzone testerem nie powinno by
ni
sze od 11,5 V) - zaoszcz
dzimy
sobie biegania. Korzystanie z rozładowanego akumulatora mo
e narazi
nas na brak ł
czno
ci
w najmniej korzystnym momencie, mo
e si
równie
sko
czy
zniszczeniem akumulatora.
Ostatni
prób
jest próba dwukierunkowej ł
czno
ci z innym radiotelefonem znajduj
cym si
w odległo
ci wi
kszej ni
100 metrów (przy mniejszych odległo
ciach rozmowa mo
e by
słyszalna nawet przy
le działaj
cym radiotelefonie). Do prób powinno si
wykorzysta
jeden
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • tejsza.htw.pl

    •