ИСТОРИЯ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ НАВИГАЦИОННОЙ ЛИНЕЙКИ НЛ

Аэронавигационную линейку без преувеличения можно считать одним из символов отечественной авиации. Многие поколения советских летчиков обучались искусству вести штурманские расчеты на «НЛ»-ке, в своей работе ее использовали пилоты и штурманы ВВС, ГВФ, ДОСААФ. Специалисты уверены, что и сегодня этот инструмент не стоит сбрасывать со счетов. Несмотря на архаичный внешний вид, у него есть два неоспоримых преимущества перед всеми современными электронными средствами самолетовождения — автономность и абсолютная безотказность.

РАЗВИВАЯ ИДЕЮ УИЛЬЯМА ОТРЕДА 

Навигационная счетная линейка с прямолинейными шкалами впервые была предложена в 1923 году советским конструктором Владимиром Гавриловичем Немчиновым (позднее он работал старшим инженером-штурманом НИИ ГВФ).

В 1927 году штурманом ВВС Черноморского Флота Л. С. Поповым была сконструирована первая универсальная навигационная счетная линейка, которая позволяла производить расчеты уже с учетом методических ошибок барометрических высотомеров и аэродинамических указателей скорости. В связи с совершенствованием средств самолетовождения эта линейка значительно изменялась и имела различные модификации [1].

Первая серийная аэронавигационная линейка выпускалась под маркой Н.Л.З. (НЛ-3), в литературе того времени она называлась «особой счетной линейкой Научно-испытательного института». Самый ранний выпуск, известный автору, — линейка, изготовленная в 1930 году. Ее рисунок приводится в книге П. А. Молчанова «Курс аэронавигации» (с. 96, подпись к рисунку — «НИИ. НЛ-3. 1930»), в тексте инструмент называется «линейкой, предложенной НИИ ВВС».

В ту пору основным инструментом штурманских расчетов в отечественной авиации служил ветрочет. Навигационная линейка рассматривалась лишь как вспомогательное средство при решении задач самолетовождения:

«В настоящее время летчику еще не предъявляется требование иметь навыки в работе с навигационной линейкой, но в некоторых случаях для летчика потребность в этом все же встречается, а поэтому полезно и умение решать некоторые задачи на этой линейке» [2].

Очень скоро ситуация кардинальным образом изменилась. В книге знаменитого штурмана Ивана Тимофеевича Спирина «Навигация одиночного самолета», изданной в 1936 году, перечисляется переносное (съемное) аэронавигационное оборудование, которое необходимо иметь на борту двухместного самолета. Это планшет штурмана, ветрочет с футляром, навигационная счетная линейка, линейка масштабная, транспортир, перочинный нож, карандаши, блокнот, набор карт, визиры. На многоместных воздушных судах полагалось иметь две навигационные линейки. Летчики одноместных самолетов пользовались линейками и ветрочетами только на земле — в воздухе им в основном приходилось полагаться на глазомер и расчеты в уме.

НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

С появлением во второй половине 1930-х годов новой модификации линейки НЛ-7 ее стали очень широко использовать для арифметических, штурманских, бомбардировочных расчетов и расчетов по аэрофотосъемке. Отношение к этому инструменту, по сравнению с тем, что было еще несколько лет назад, стало иным: «Аэронавигационная линейка является неотъемлемой частью штурманского оборудования самолетов. Ни один полет, а тем более по специальным заданиям, не может быть произведен без расчетов по линейке» [3].

Наставление по штурманской службе ВВС Красной Армии 1940 года (HLUC-40), предписывало: «В личном снаряжении штурмана всегда должны иметься при себе: летно-полевая сумка с подготовленной картой, кассета с бортжурналом, лист графленой бумаги для различных расчетов и заметок и крупномасштабная карта района цели, масштабная линейка, транспортир, счетная линейка, ветрочет, карманный компас, штурманский справочник, выборка из астрономического календаря, цветные и простые карандаши и резинки» [4].

Принципиальное отличие линейки НЛ-7 от старой модели Н.Л.З. заключалось в том, что на движке появилась шкала синусов. Первоначально она имела деления от 0,5 до 90 градусов — такой вариант линейки в очень ограниченном количестве выпускался под маркой НЛ-6. Затем диапазон был сужен с 5 до 90 градусов. Шкала синусов заметно расширила функциональные возможности инструмента и позволяла ему отчасти заменить ветрочет.

Например, зная направление и скорость ветра, на линейке можно было рассчитывать угол сноса и путевую скорость самолета. Тем не менее, для определения элементов так называемого навигационного треугольника скоростей в авиации по-прежнему широко пользовались ветрочетом, поскольку графическое решение подобных задач было гораздо более удобным, особенно в полете.

Первая партия линеек НЛ-7, судя по всему, была выпущена в 1937 году.

В упоминавшейся выше книге П. А. Молчанова, подписанной к печати 29 апреля 1937 года, описывается только ее предшественница — линейка Н.Л.З. А вот во втором издании книги Н. Ф. Кудрявцева «Аэронавигация» (подписана к печати 31 июля 1937 года) на странице 134 приводится рисунок навигационной счетной линейки НЛ-7 [5]. Известен также экземпляр линейки НЛ-6, выпущенный в 1937 году.

В 1938 году появился модернизированный вариант «НЛ»-ки, который отличался от образца 1937 года несколько видоизмененной визиркой и размерам — линейка стала на сантиметр длиннее. Маркировка производителя на движке с надписью «Прометей. Ленинград» сменилась логотипом с аббревиатурой ТШШП — Трест школьно-письменных принадлежностей. В 1939 году эта линейка получила наименование НЛ-7-П. Массовая партия инструментов данной модификации была выпущена в 1941 году.

«ЗОЛОТОЙ ВЕК» ПОРШНЕВОЙ АВИАЦИИ

Во время Великой Отечественной войны советские летчики и штурманы получили усовершенствованную модель аэронавигационной линейки, выпуск которой был налажен в 1943 году под индексом НЛ-8. От своих предшественников она отличалась иной компоновкой шкал — на линейке появились две новые шкалы для сложения и вычитания угловых величин, фабричные отметки для перевода метров в футы и мили (прежде штурману предлагалось наносить их на линейку самостоятельно с помощью ножа или другого острого инструмента).

Теперь с помощью «НЛ»-ки летчик мог определять пеленг по известным курсу и курсовому углу, рассчитывать угол ветра по направлению ветра и путевому углу. Упростились расчеты истинной воздушной скорости и исправленной (барометрической) высоты полета с поправками на температуру воздуха — отпала необходимость вычислять среднее арифметическое значение температуры у земли и на высоте, для расчетов достаточно было учитывать только температуру воздуха на высоте.

В этой связи уместно будет привести условия задачи, напечатанной в «Вестнике Воздушного Флота» N° 2 за 1954 год: «Экипаж летел с путевым углом 217 на высоте шестого эшелона (заданную высоту эшелона летчик выдерживал по своему барометрическому высотомеру). Для выполнения задания штурману надо было знать истинную воздушную скорость. По приборам он определил: воздушная скорость — 412 км/ч, инструментальная поправка указателя скорости 7 км/ч, температура на высоте полета —  –38 °С. Высотомер, поставленный на начальное давление 728 мм ртутного столба (давление на аэродроме вылета), показывал высоту 3560 м. С помощью навигационной линейки НЛ-8 штурман получил значение истинной воздушной скорости 467 км/ч.

Каким образом и правильно ли штурман определил истинную воздушную скорость?» Алгоритм решения этой задачи несложен: с помощью аэронавигационной линейки штурман сначала должен был определить исправленную высоту полета, а затем — истинную воздушную скорость. Подвох заключался в том, что для работы на НЛ-7 можно было использовать показания высотомера, установленного на давление на аэродроме вылета. Но при использовании линейки НЛ-8 такой расчет был бы неточен — правильно было использовать показание альтиметра, шкала которого установлена на давление 760 мм ртутного столба. В данном случае — это высота шестого эшелона для полета с истинным путевым углом от 180 до 359 градусов — 3 900 м (согласно НПП ГА-51).

НЛ-8 представляла собой оптимальный инструмент для аэронавигационных расчетов при выполнении полетов на самолетах с поршневыми двигателями. В Советском Союзе эта модификация линейки выпускалась до конца 1950-х годов. Более того, ее производство было налажено в некоторых других странах, например в Китае, где НЛ-8 получила очень широкое распространение и наряду с китайскими аналогами более поздней НЛ-10 используется и в настоящее время.

ВЫШЕ, ДАЛЬШЕ, БЫСТРЕЕ

С массовым появлением реактивной техники — сначала военной, а потом и гражданской — резко выросли скорости и высоты полетов, увеличились радиусы разворотов. Это обусловило необходимость создания во второй половине 1940-х годов новой модификации аэронавигационной линейки — НЛ-9, учитывающей требования времени. Инструмент стал гораздо шире за счет появления новых шкал, позволяющих производить расчеты для истинных скоростей полета до 1200 км/ч. От шкал, предназначенных для сложения и вычитания угловых величин, пришлось отказаться.

С середины 1950-х годов на смену НЛ-9 пришел усовершенствованный вариант инструмента НЛ-10, а спустя еще несколько лет — ставшая «классической» модель НЛ-10м (отличие НЛ-10 от НЛ-10м заключалось в появлении дополнительной шкалы «1а» — «углы разворота»), В общей сложности инструмент имел 17 шкал (для сравнения — линейка НЛ-7 имела 12 шкал), в том числе масштабную миллиметровую шкалу, позволяющую использовать «Нл»-кудля измерения расстояний на картах.

Круг задач, решаемых на линейках НЛ-10 и НЛ-10м, чрезвычайно широк. Это умножение и деление чисел, извлечение квадратных корней и возведение чисел в квадрат, определение значений тригонометрических функций, перевод скоростей, выраженных в км/ч в метры в секунду и обратно, перевод футов в метры, морских и английских миль в километры (и обратно), расчет путевой скорости по пройденному расстоянию и времени полета, расчет поправки в курс по боковому уклонению, расчет исправленной высоты полета по показанию барометрических высотомеров, расчет исправленной воздушной скорости по показанию указателя скорости, расчет угла сноса и путевой скорости по известному вектору ветра, определение угла сноса самолета по боковой радиостанции, расчет горизонтальной дальности по высоте и вертикальному углу, высоте и наклонной дальности, определение радиуса разворота с заданным креном и скоростью, расчет линейного упреждения разворота, расчет времени встречи и догона самолета, расчет угла прицеливания, определение наклонной дальности сбрасывания бомб, определение масштаба аэроснимка, расчет интервала при перспективном фотографировании и многое другое.

С 1960-х годов «десятка» стала самым распространенным штурманским инструментом в советской авиации. Его производство продолжалось в течение нескольких десятилетий. Для нужд гражданской авиации была выпущена модель НЛ-10У, но широкого распространения эта линейка не получила. В настоящее время масштабное производство НЛ-10м свернуто. Небольшими тиражами «НЛ»-ки, правда, сделанные уже не из дерева, а из пластика, выпускаются частными компаниями.

ПОМОЩНИКИ ШТУРМАНА

За рубежом существовали свои счетные линейки, приспособленные для нужд авиации. Так, во время Второй мировой войны американский инженер Алекс Грин разработал линейку для определения размеров японских боевых кораблей, которая использовалась на самолетах Б-29, а также линейку для расчета максимальной дальности полета «суперкрепостей».

В ВВС США использовались специализированные линейки для аэрофотосъемки, для определения загрузки и центровки воздушных судов различных типов.

Были за границей и практически полные аналоги советских «НЛ»-ок — например, аэронавигационная линейка компании «Дуглас» Douglas Sky Rule или болгарская комбинированная навигационная линейка КНЛ-1 М. Качулева.

Впрочем, наибольшее распространение в зарубежной авиации все же получили навигационные расчетчики, такие как американский Dalton, британские Adisson и Smith, французский Lepetit. По сути, они представляли собой комбинацию ветрочета и навигационной линейки. В нашей стране также использовались подобные штурманские инструменты: появившийся еще во время Великой Отечественной войны комбинированный навигационный счетчик КНС, разработанный М. В. Калашниковым расчетчик НРК-2, расчетчики в наколeнныx планшетах НПЛ-М и НПШ-М. Но именно аэронавигационная линейка стала своеобразным символом штурманской службы советской авиации.

Литература

1. Кормашов В. А. Навигационная счетная линейка НЛ-10м. — М., 1961.

2. Горбунов С. Навигация летчика. — М., 1932.

3. Блинов В.Я., Никольский М. Н. Аэронавигационная линейка. — М., 1939.

4. Наставление по штурманской службе ВВС Красной Армии HLUC-40. — М., 1940.

5. Кудрявцев Н. Ф. Аэронавигация — М., 1937.

Текст: Ян Хвилер