Расчет видимости звезд и далеких огней - Забелина И.А.
Скачать (прямая ссылка):
Сравнение примеров 1 и 3 демонстрирует влияние диаметра аберрационного пятна рассеяния: в темновых условиях сравнительно большой кружок аберрационного пятна рассеяния почти
т
до 20' вызывает незначительное ухудшение видимости: всего на 0,3, что позволяет назначить нежесткий допуск на размер аберрационного пятна для ночных приборов.
X
Пример расчета № 4. Известно: Г = 5,0; d = 5 мм; т = 0,5; 2р = 15°; фр = 0,5; IX h = 15'Х60' на краю поля; В = 2-10~5 кд/м2; SM = 50 км; L = = 20 км. Светосигнальный огонь—красный со временем проблеска х„ = 0,05 с.
Требуется определить: силу света красного проблескового светосигнального огня, пригодного для наблюдения через визир с заданными характеристиками на расстоянии 20 км при известных метеоусловиях.
В соответствии со схемой 2 имеем.
1. Коэффициент kd= 5/7.
2. Коэффициент Стайльса—Кроуфорда kg = 0,733/0,563 = 1,3.
Поскольку нас интересует видимость огня по всему полю зрения (т. е. наихудшая видимость), исключим из схемы пункты, относящиеся к расчету порогового блеска огня в центре поля зрения, и перейдем непосредственно к определению порогового блеска огня при наблюдении в прибор с учетом полевого угла, виньетирования и аберрационного пятна рассеяния.
5. Эффективность прибора при виньетировании фр = 0,5 и полевом угле
Pi = 7,5
iVp = Г2тЙ?бфрсо5 Р/ = 25-0,5-0,5-1,3-0,5 = 4,0.
7. Из рис. 16 коэффициент формы q = 1,27 при lih = 4. ________
8. Диаметр равновеликого кружка рассеяния прибора р = 1Л>0х15/я= 17'. Из рис. 54 значение порогового блеска для р = 17' и В= 2-10'5 кд/м2
Ер= 1,13-Ю'8 лк.
9. Пороговый блеск огня с учетом аберрационного пятна рассеяния и полевого угла прибора
?р,р = 1,13-10 8 • 1,27/4 = 3,6-10—9 лк.
10. Для красного огня Рк = 10; Ек = 3,6-10 9-Ю = 3,6-10“8 лк.
11. Время инерции глаза для фона яркостью 2-10'6 кд/м2 tK = 0,02 с
ЕХ = ЕК (/и + т11)/тп==5,5-10-8 лк.
12. Принятый коэффициент надежности для светосигнальных огней G = 6 Еа — EfG = 3,3-10”7 лк.
14. Коэффициент А — ЕП/ЕН = 3,3-10_7 лк/2-10-7 лк = 1,6.
15. По номограмме (рис. 19) определяем условную силу света для дальности видимости L — 20 км и метеорологической дальности 5М = 50 км /д = 5-102 кд.
16. Требуемая сила света огня с учетом состояния атмосферы
/ = 1а-А ~ 5-10+2 - 1,6я»ЗС0 кд.
154
Схема 2
РАСЧЕТ ВИДИМОСТИ ДАЛЕКИХ ОГНЕЙ ЧЕРЕЗ ПРИБОР
В ТЕМНОВЫХ УСЛОВИЯХ
Известно: оптические характеристики прибора Г, Р;, т, d, фр, /ХА; цвет и время проблеска огня тп; предельная дальность видимости огня L (или сила света огия /); яркость фона В ^ 10~4 кд/м2 Требуется определить: силу света огня 1 (или предельную дальность видимости огня через прибор)
С "ft Название операций Использование формул и графиков Примечание
1 Определить коэффициент kd = d/6, если d < 6, и = 1, если d^ 6 (6 г« 7,0 мм — из рис. 1) При В ^ 10"4 кд/м* (см. п. 4)
2 Определить коэффициент Стайльса—Кроуфорда h &6 = SxjSx2, где хх — d/2; х2 — 6/2 (SXl и SX2 — из рис. 3) См. п. 4
3 Рассчитать эффективность N о в центре поля зрения прибора tf0 = r2k2dk6t См. п. 18
4 Определить пороговый блеск огня в центре поля В о Е0 = EJNo, где Ен — 10"8 лк Ен = const при В ;g: 10'4 кд/ма (см. п. 18)
5 Рассчитать эффективность прибора iVp при полевом угле Р* jVp = F2fepT cos Р, где = k2dkeq>e См. п. 18
6 Определить пороговый блеск огня по полю зрения прибора ?3 = E„IN$t где E„ = 10~8 лк См. п. 18
7 Найти коэффициент формы q вытянутого аберрационного пятна рассеяния для определенного Hh <7 = Ei'hlPp (q — из рис. 16) Если размеры пятна ;3=10—15' (см. п. 6)
8 Определить диаметр кружка рассеяния, равновеликого аберрационному пятну, и пороговый блеск в пространстве изображений, соответствующий этому пятну Ер —- из рис. 54 р = У lh/я См. п. 20
9- Рассчитать пороговый блеск огия Ер> g с учетом аберрационного пятна рассеяния в приборе и полевого угла ер, р (Ер — из рис. 54) См. п. 20
6*
155
Продолжение
И в % Название операций Использование формул и графиков Примечание
10 Если огонь цветной, ввести в пороговый блеск ? коэффициент цветности Рцв ?цв = -?р, fiPЦВ (Рцв — из табл. 20) ?р, р может быть заменен Ео или ?р в зависимости от решаемой задачи; символ «цв» заменяется «К», если огонь красного цвета и т. д. (см. п. 12)
11 Если огонь проблесковый, рассчитать пороговый блеск огня, наблюдаемого через прибор ?цв (тп + ^н) Ех = — Тп (/и—из рис. 22 или табл. 13) Еца может быть заменен в зависимости от задачи
12 Ввести в рассчитанный пороговый блеск коэффициент поиска G, принятый для сигнальных огней ~6 Е„ = ExG Ет может быть заменен в зависимости от задачи (см. п. 23)
13 Рассчитать требуемую силу света I при наблюдении огня на пороге видимости без учета атмосферы I = EnL* Может решаться также обратная задача: при известной силе света определяется дальность видимости L
14 Ввести коэффициент А для использования номограммы определения дальности видимости или силы света А = Еп/Ен, где Ен = 0,2 • 10'6 лк См. п. 7 *
Для определе ния дальности видимости
15 Рассчитать условную силу света /л по заданной силе света II •-S.
16 Определить по номограмме, построенной для ?H = 2-10'6 лк, для заданной метеорологической дальности видимости SM и условной силы света 1д, дальность видимости См. рис. 19 См. п. 7
