§ 15. Определение скорости самолета относительно земли.

Одной из наиболее трудных экспериментальных проблем в авиации является определение скорости самолета относительно земли в условиях плохой видимости. Поскольку при горизонтальном полете самолет пересекает вертикальную составляющую земного магнитного поля, то на его горизонтальных проводниках должна возникать электродвижущая сила, величина Есоторой пропорциональна скорости движения. Идея определения скорости

самолота относительно земли при помощи измерений величины этой э. д. с. была предложена и даже запатентована. Можно йривести несколько способов осуществления этой идеи, из которых наиболее очевидным является вращение вытянутого проводника в горизонтальной плоскости. Если самолет неподвижен, то при равномерной скорости вращения индуцированные заряды постоянны. При движении самолета э. д. с. индукции в северном полушарии всегда направлена справа налево, что приводит к перемещению зарядов с одного конца проводника на другой, т. е. к появлению переменного тока, частота которого равна частоте вращения проводника, а амплитуда пропорциональна скорости самолета относительно земли.

Величина этого тока очень мала, но все же в хорошо экранированной лаборатории его можно измерить достаточно чувствительными приборами. Возникает вопрос, исчезнет ли этот эффект в случае применения на самолете электрически экранированной аппаратуры. Известно, что магнитное поле проникает сквозь немагнитные металлические проводники, но известно также и то, что индуцированная в экране э. д. с. создает такие электрические поля, которые противодействуют полям, проникающим внутрь экрана. До сих пор мы рассматривали эту задачу с точки зрения неподвижного наблюдателя в системе связанной с землей, и пришли к выводу, что эта задача довольно сложная. Посмотрим теперь на нее с точки зрения наблюдатели в системе находящегося на самолете и производящего измерения. Обозначим вертикальное направление через z, направление движения через х, а компоненты магнитного поля земли через Обычно существует также и вертикальное электрическое поле, напряженность которого мы будем считать равной Это поле определим в системе а затем при помощи соотношений (16.87) определим магнитное поле, наблюдаемое в системе

Так как скорость самолета значительно меньше скорости света, то следовательно, магнитное поле в системе равно магнитному полю в системе Что же касается электрического поля, то

Таким образом, наблюдатель в системе обнаружит, что самолет находится в поперечном электрическом поле поэтому он не может применить металлическое экранирование своей аппаратуры. Кроме того, это поле значительно меньше нормального атмосферного электрического поля и при малейшем крене самолета результаты измерений окажутся совершенно неверными.