Kraków 2013-03-14
Zarys historii nawigacji. Początki. 1919r.
W początkowym okresie rozwoju lotnictwa problem nawigacji występował w sposób marginalny. Było to związane z niewielkimi odległościami, jakie pokonywały pierwsze samoloty. Pierwsze poważniejsze zastosowane nawigacji lotniczej nastąpiło wraz z rozwojem sterowców. I kiedy wydawało się, że to jest właściwy kierunek, ujawniły się wady sterowców. Przede wszystkim ich łatwopalność związana z zastosowaniem wodoru, jako gazu lżejszego od powietrza, wypełniającego balon. Próba ratowania sytuacji poprzez stosowanie helu nie powiodła się, z uwagi na duży koszt jego produkcji. Drugim problemem okazała się wielka podatność sterowców na zmiany pogodowe, a zwłaszcza zmienny, wręcz nieprzewidywalny wiatr, doprowadzający do sytuacji niebezpiecznych i trudnych do opanowania.
Wybuch wielkiej wojny światowej nie rozwinął w sposób znaczący nawigacji lotniczej. Na przeloty na większych dystansach trzeba było jeszcze poczekać.
Zanim omówimy wstęp do nawigacji lotniczej, musimy wskazać na kilka czynników, które stymulowały rozwój samolotów pasażersko-transportowych. Pamiętajmy, że XIX wiek, był wiekiem elektryczności i pary. Para doprowadziła do niespodziewanego rozwoju kolei żelaznych, które z końcem XIX wieku, swoją siecią pokrywały niemal całą Europę. Koleje umożliwiły tani transport milionom ludzi. Podróż koleją była wygodna, szybka i punktualna. Natomiast, po morzach i oceanach pływały coraz większe i bardzie luksusowe statki oceaniczne. Oba rodzaje komunikacji, z początkiem XX wieku, były bardzo dobrze rozwinięte. Jedynie, co mogło im zagrozić to lotnictwo, które łączyło podróż nad lądem i wodą, czego ani kolej ani statki nie mogły spełnić.
Dodatkowo, w samym lotnictwie trwała walka między; sterowanymi balonami (sterowcami), samolotami i wiatrakowcami. O tych ostatnich, niewiele osób pamięta, bo one sfinalizowały się z początkiem 40-lat XX wieku, jako śmigłowce.
Wielka wojna światowa pochłonęła ponad 10 milionów ofiar. Wszystkie narody straciły bardzo dużo. Państwa wykazywały wobec siebie dużą nieufność i podejrzliwość. Mimo wszystko, wydawało się, że zawarty kompromis pokojowy będzie trwał długo. Były także narody, które były szczęśliwe z nowego porządku w Europie, bo odzyskały niepodległość. Do tych krajów należała Rzeczypospolita Polska. Po 123 latach Polska ponownie pojawiła się na mapie, jako suwerenne państwo.
Rola Francji, UK i USA w rozwoju dalekich przelotów.
Tylko trzy kraje, w rozwoju nawigacji lotniczej osiągnęły znaczące sukcesy. Była to Francja, Zjednoczone Królestwo i Stany Zjednoczone Ameryki Północnej. Pozostałe państwa bazowały na ich osiągnięciach. Układ ten nie wynikał tylko z rozwoju techniczno-cywilizacyjnego, ale przede wszystkim z nadrzędnych celów, jakimi kierowały się te kraje. W przypadku Francji i Wielkiej Brytanii była to chęć zapewnienia komunikacji z dominiami. W przypadku USA łączność kontynentalna oraz łączność z Europą i wyspami na Oceanie Spokojnym.
Wspomniana, jako pierwsza Francja, tuż po wielkiej wojnie światowej, położyła największe zasługi dla ponownego scalenia skrwawionej Europy i wspólnego budowania przyszłości. Było to jednak bardzo trudne, z uwagi na agresywną postawę ludów germańskich i tego, co powstało na terenach dawnej Rosji. Dlatego do współpracy przystąpiły tylko kraje Europy Środkowej, Bałkanów, Półwyspu Iberyjskiego, Krajów Beneluksu i oczywiście Wielkiej Brytanii. Francja, jako pierwsza rozpoczęła nawiązywać kontakty w formie lotniczej z Wielką Brytanią. Pierwsza na świecie linia lotnicza powstała na trasie Paryż-Londyn. Wewnętrznie natomiast najszybciej uruchomiła połączenie Paryż-Marsylia. Oczywiście we Francji patrzono dalekowzrocznie. Ich celem była Afryka Zachodnia i Ameryka Południowa.
Wielka Brytania miała jeszcze większe plany, przy czym nie interesowała się Europą. Od samego początku UK skupiała się na Afryce Wschodniej, Bliskim Wschodzie, Indiach, Półwyspie Indochińskim i Australii. Wynikało to z zupełnie innych priorytetów. Ich potęga gospodarcza była w dużej mierze uzależniona od tego, co działo się w koloniach.
Jeszcze inaczej do problemu komunikacji lotniczej podchodzili amerykanie. Ogromny wewnętrzny obszar wymagał dobrego i równomiernego rozwoju. Głównym kierunkiem była linia wschód-zachód, od New York, przez Chicago do Los Angeles. Przy jednoczesnym, bardziej zaludnionym i wyżej postawionym ekonomicznie Wschodnim Wybrzeżu. Zewnętrznymi kierunkami USA była trasa przez Ocean Atlantycki do Europy (UK i Francja) oraz Ocean Spokojny. Trzeba także pamiętać, iż wielka wojna światowa, nie dotknęła bezpośrednio terytorium USA i Kanady. Mało tego, oba kraje wzbogaciły się znacznie na toczącej się w Europie wojnie. Amerykanie sprzedawali aliantom broń, a następnie zaopatrywali w towary powszechnego użytku. Wielu amerykanów czynnie uczestniczyło w walkach w Europie.
Rola Rzeczypospolitej Polski w rozwoju dalekich przelotów.
Wbrew obecnemu mniemaniu i w obecnych czasach fałszowania historii, rola Polski i Polskich lotników była znacząca. W dwudziestoleciu międzywojennym odnosiliśmy znaczne sukcesy na arenie międzynarodowej; w sportach balonowych, szybownictwie oraz sportach i zawodach samolotowych. Osiągnęliśmy światowy poziom w konstruowaniu, budowie i produkcji wielu nowoczesnych samolotów. Byliśmy pierwszym krajem na świecie, który na wyposażeniu Wojsk Lotniczych miał wszystkie samoloty myśliwskie o konstrukcji metalowej. Także w dalekodystansowych przelotach zapisaliśmy piękne karty. Co świadczy o dobrym opanowaniu podstaw nawigacji na dalekich trasach. Polskie firmy przewozów pocztowo-pasażerskich z każdym rokiem rozwijały siatkę połączeń. Po ich konsolidacji, od dnia 2 stycznia 1929 roku, jako firma Polskie Linie Lotnicze LOT, miały drugą (po Air France), co do wielkości, siatkę połączeń. PLL LOT szybko wyszedł poza obszar Europy, z realnymi planami na loty do Ameryki Południowej i do USA. Wielu Polskich pilotów z PLL LOT przekroczyło w tym czasie 250 000 km, 500 000 km, a także 1 000 000 km przebytych w powietrzu kilometrów.
Nawigacja lotnicza. 1919r.
W nowej rzeczywistości, w spadku po działaniach wojennych pozostały setki bezużytecznych wojskowych samolotów i wielu wyszkolonych lotników. Należało się zastanowić, jak sensownie wykorzystać ten potencjał. Urządzane pokazy, wyścigi i loty widokowe, wzbudzały ogromne zainteresowanie. Lecz tylko częściowo rozwiązywały problem. Rozwój lotnictwa turystycznego napotykał ogromne problemy, z uwagi na inne pilne potrzeby. Utworzono pierwsze stowarzyszenia i organizacje lotnicze, mających przyciągnąć nowe pokolenie młodzieży do awiacji i obrony przeciwgazowe
Spontanicznie zaczęto organizować pierwsze połączenia lotnicze dla przewozu poczty, a jednocześnie osób (jeszcze nietraktowanych, jako pasażerów komercyjnych). Jednak dostępne samoloty nie za bardzo były do tego typu roli przygotowane. Należało je przebudować.
Czym do nawigacji dysponowali pierwsi lotnicy na dalszych trasach? Nie było tego wiele. Po pierwsze były mapy. Nad lądem korzystano z map wojskowych, których dostępność po wielkiej wojnie światowej była duża. Lotnicy nanosili na mapy własne poprawki, w postaci charakterystycznych punktów orientacyjnych. Były to zwykle wieże kościołów i ratuszów miejskich. Stacje i dworce kolejowe. Linie kolejowe, rzeki, a przede wszystkim mosty. Zwłaszcza te o konstrukcjach stalowych, kratownicowych lub wysokie kamienne (z charakterystycznym łukami), które doskonale wyróżniały się na tle terenu. Charakterystyczne były także osamotnione budowle; wiatraki (młyny), klasztory, zamki lub ich ruiny, kominy fabryk, wieże kopalnianych szybów, szyby naftowe. Rzadziej samotne drzewa, czy wieże do obserwacji zagrożenia pożarowego. Wreszcie samo ukształtowanie terenu i charakterystyczne jego przejścia. Na przykład; kończący się obszar puszczy i zaczynające się wzniesienia. Lub koniec pól uprawnych i początek obszarów podmokłych, nieużytków. Charakterystyczne wzniesienia i urwiska.
Często korzystano ze zdjęć lotniczych wykonanych podczas działań wojennych. Zdjęcia te służyły do identyfikacji charakterystycznych punków na planowanej trasie przelotu.
Nad otwartymi akwenami wodnymi korzystano z map morskich, były one w tym czasie znacznie dokładniejsze niż mapy obszarów lądowych. Co prawda zawierały dużo informacji zbędnych dla lotników, ale doskonale nadawały się do wyznaczenia i utrzymania kursu. Mapy te zawierały także zaznaczone latarnie morskie, które samorzutnie stały się także doskonałymi punktami orientacyjnymi dla lotników.
Kurs statku powietrznego.
Kurs statku powietrznego to była pierwsza rzecz, z którą musieli się zmierzyć lotnicy. Kurs statku powietrznego trzeba było wyznaczyć przed lotem i ewentualnie wyznaczyć miejsca, w których należało ten kurs zmienić. W innym rozdziale wspomnieliśmy o magnetyzmie ziemi, deklinacji i inklinacji. Jak się okaże, zjawiska te mają duży wpływ na określenie kursu statku powietrznego. Z uwagi na cechy charakterystyczne pola magnetycznego ziemi, korzystając z busoli magnetycznej na pokładzie samolotu, mamy do czynienia z trzema rodzajami kursu.
Kurs busoli. Jest to kierunek statku powietrznego wskazany przez busolę pokładową.
Kurs geograficzny. Kierunek statku powietrznego mierzony w prawo od południka geograficznego, wyrażony w stopniach. Można go obliczyć dodając do kursu busoli pokładowej wartość dewiacji (otrzymamy wówczas kurs magnetyczny), a następnie dodać do kursu magnetycznego wartość deklinacji. Dewiacja busoli magnetycznej to błędy jej wskazań. Szersze omówienie busoli pokładowej jest w innym rozdziale – Przyrządy pokładowe.
Kurs magnetyczny. Jest to kierunek statku powietrznego mierzony w prawo od południka magnetycznego, wyrażony w stopniach. Można go obliczyć dodając do kursu busoli wartość deklinacji.
Jest jeszcze tak zwany kurs bojowy, czyli kierunek lotu statku powietrznego podczas lotu bojowego przy dolocie i nadlatywaniu na cel.
W takim razie; Kurs statku powietrznego jest to kąt zawarty między wybranym kierunkiem odniesienia (kierunkiem południka geograficznego, południka magnetycznego), a podłużną osią statku powietrznego. Ale trzeba pamiętać, że statek powietrzny leci idealnie po kursie tylko przy bezwietrznej pogodzie, co praktycznie nie występuje. I to jest kolejny problem, z którym musieli mierzyć się lotnicy.
Wspominana wielokrotnie deklinacja, w różnych punktach na kuli ziemskiej ma różne wartości i znaki. Dodatkowo deklinacja podlega okresowym wahaniom. Dlatego na mapach topograficznych zaczęto nanosić deklinację. Linie łączące punkty o jednakowej deklinacji, co do wielkości i znaku noszą nazwę izogon. Izogony na mapy nanosi się, co 1 stopień, jako czerwone lub fioletowe przerywane linie. W Polsce deklinacja magnetyczna waha się w granicach około plus/minus 2 stopnie.
Opracował Karol Placha Hetman