Как самолет взлетает против ветра или по ветру и при сдвиге ветра. Воздействие на взлет и посадку самолета. Руководство по производству полетов и управлению воздушным движением в условиях сдвига ветра

Почему в одну сторону самолёт летит быстрее, а в другую — медленнее

Направление ветра, воздушные коридоры и другие факторы, о которых вы могли не знать.

Рейс Москва — Новосибирск длится в среднем три часа, а Новосибирск — Москва — четыре с лишним. Расстояние между городами не меняется, маршрут один и тот же. Но разница между полётами с запада на восток и наоборот достигает от получаса до нескольких часов.

Направление ветра

Плыть против течения сложнее, чем по нему. Идти, когда ветер дует прямо в лицо, тоже не так-то просто. Так и с самолётами: попутный ветер подгоняет, встречный — тормозит.

Путевая скорость самолёта зависит от направления ветра. Чаще всего он дует с запада на восток, поэтому такие полёты с попутным ветром короче, чем с востока на запад против направления ветра. К такому выводу пришли учёные из Вудсхольского института океанографии и Висконсинского университета в Мэдисоне. Их исследование опубликовано в журнале Nature Climate Change.

Основным фактором, влияющим на продолжительность полёта, является циркуляция верхних слоёв атмосферы.

Крис Карнаускас (Kris Karnauskas)

автор исследования, доцент кафедры геологии и геофизики Вудсхольского института океанографии

Но и здесь есть нюансы. Летать с попутным ветерком приходится, и здесь нет ничего страшного. Но в целях безопасности взлёт и посадка должны осуществляться строго против ветра. Допускается и боковой ветер, но не попутный, потому что он увеличивает необходимые для взлёта и торможения расстояния. Проще говоря, при ветре «в лоб» самолёт взлетит легче и не выкатится за пределы взлётной полосы.

Воздушные коридоры и время ожидания

Воздушный коридор — своеобразная трасса в воздухе, по которой пролегает маршрут самолёта. Но пути туда и обратно не совпадают, поэтому время отличается.

Также дорога обратно занимает больше времени, потому что взлетает самолёт быстро, а вот при посадке чаще всего задерживается в так называемой очереди из других воздушных судов. Если самолётов в районе аэропорта много, то сесть всем сразу не получится. Приходится ждать: уходить на второй круг или по просьбе диспетчера снижать скорость перед подлётом. Перечисленные факторы задерживают самолёт в пути.

Вращение Земли и сила Кориолиса

Земля — неинерциальная (вращающаяся) система отсчёта. В этой системе действуют особые силы. Одна из них — сила Кориолиса.

Эта сила влияет на все тела, движущиеся с ненулевой скоростью. Она отклоняет поток воздуха в сторону: в Северном полушарии на восток, в Южном — на запад. И из-за неинерциальной силы вес самолёта меняется в зависимости от направления маршрута. При движении с запада на восток самолёт становится легче и тратит меньше тяги на создание подъёмной силы, чем самолёт, летящий в обратном направлении. И чем меньше вес самолёта, тем выше скорость он может развить и быстрее преодолеть расстояние.

Друзья, я хоть и не совсем «начинающий», но давно меня мучает вопрос.

А почему взлет-посадка выполняется _против_ ветра ? Только ли из за того, что если ветер направление сменит — можно посыпаться ?

Или есть другие причины ?

Ведь если по ветру взлетать, то и разбег меньше, и режим можно более экономичный выставить 🙂

На самом деле хороший летчик с хорошей подготовкой и зная РЛЭ данного типа ЛА может взлетать

и садиться в любом направлении вне зависимости от куда или куда дует ветер.

Только надо знать ограничения по данному ЛА записанные в РЛЭ максимальная скорость ветра

сзади спереди сбоку. Для взлета и посадки соответственно.

А взлетать против ветра намного проще чем по ветру так же как и садиться так как скорость самолета

+скорость ветра получается подъемная сила выше а значит быстрее взлетишь, а по ветру наоборот состовляющая прямо противоположная + эффективность рулей.

Против ветра разбег наоборот будет меньше, а по ветру больше. А насчет режима дык на взлете все равно используют как правило взлетный режим или номинал,

так что экономии особо не будет тем более на крейсерском режиме не взлетишь. Поэтому и взлетают и садятся против ветра ну конечно с природой не поспоришь,

но желательно против, поэтому и ВПП строят согласно розе ветров, где наиболее преобладает ветер по направлению против направлению взлета.

А попробуйте сами поэкспериминтируйте в симуляторе, в MSFS это вряд ли удасться понять динамика атмосферы не та, так же впринципе как и динамика полета,

а вот в X-Plane самое то там имитация атмосферных явлений на высоте как и сама динамика! Сделано на отлично! Так что пробуйте если у Вас есть X-Plane и Вы в нем летаете.

Советую попробовать один из самых сбалансированных симуляторов графика+динамика в целом. Конечно ЛА хорошо проработанных побольше

но впринципе и так есть на чем полетать.

• Посадка самолета происходит против ветрового потока. Особенности этого процесса происходят в зависимости от трех ключевых факторов, при этом решение о возможности посадки принимает только КВС. Только он может решать, подходят ли климатические условия для безопасной посадки. У каждого пилота имеются собственные условия, на принятие решения влияют следующие факторы:
• техническое оснащение аэропорта и ВПП;
• приспособленность аэропорта для взлета и посадки при определенных условиях;
• огодные условия, сила и направление ветра.

Современные самолеты считаются максимально безопасными и предназначенными для надежных полетов. Но только от квалификации пилота зависит, будет ли взлет или посадка самолета действительно безопасными. То есть человеческий фактор все равно играет очень важную роль.Посадка самолета обычно волнует пассажиров больше всего. Это происходит из-за того, что сам процесс сопровождается вибрациями и толчками, неприятными ощущениями при постепенной потере высоты. При касании полосы ощущается сильный толчок, который также доставляет пассажирам неудобство и может напугать. Но любая посадка самолета сопровождается такими явлениями, это вполне нормально.Процедура сама по себе достаточно сложная, требующая от пилота мастерства и большого опыта. Несмотря на то, что современные воздушные суда отличаются сложным электронным оснащением, на безопасность все равно влияют именно действия пилота. Посадка самолета начинается еще в воздухе, на высоте в 25 метров от поверхности полосы для больших лайнеров и 9 метров – для самолетов небольших габаритов. До того момента, как борт начнет заход на посадку, вертикальная скорость снижения и подъемная скорость крыла снижаются. Это позволяет самолету начинать снижаться, обеспечивая необходимые условия.Посадка самолета на полосу происходит не сразу. Первым наблюдается контакт основных стоек с поверхностью полосы, только после этого борт приземляется. Движение продолжается с полным касанием стоек и колес, скорость медленно снижается. Именно этот момент касания с первым контактом вызывает вибрацию и тряску, что может напугать пассажиров. Но на самом деле посадка самолета происходит в штатном режиме. Процесс полностью контролируется пилотом, именно он определяет, когда именно необходимо уменьшение скорости. Но тут также все зависит от внешних факторов – погоды, направления и скорости ветра.Посадка самолета в соответствии с определением, может разделяться на следующие виды:

• мягкая, то есть проводимая в стандартных условиях;
• жесткая, то есть наблюдаются какие-либо трудности, в том числе, связанные с погодными условиями;
• вынужденная, осуществляемая при определенных условиях, связанных с неисправностью борта, погодными условиями или по другим причинам, в том числе, из-за болезни пассажира;
• аварийная, происходящая из-за технических неисправностей, негативного влияния погодных условий и по другим причинам.

Первый этап посадки начинается примерно в 15 м от торца полосы, последний – остановка после пробега борта по полосе. Во время подготовки проводится предпосадочное маневрирование, выпуска шасси, приведение закрылок в посадочный режим. Скорость захода воздушного судна при этом больше скорости сваливания примерно на 25%, но все зависит от конфигурации самолета и других факторов.Воздушная часть посадки включает в себя следующие этапы:

• выравнивание со снижением вертикальной скорости по глиссаде;
• выдерживание с плавным снижением и увеличением угла атаки, достаточного для касания и пробега по полосе;
• парашютирование со снижением подъемной силы;
• приземление, то есть контакт с поверхностью полосы.

Первыми земли касаются основные стойки, для самолетов с хвостовыми стойками касание производится всеми тремя точками одновременно. Важно избежать такого явления, как козление или повторный отрыв, что обычно происходит при касании первыми стойками, которые расположены перед общим центром масс.

Ограничения на взлёт и посадку в зависимости от ветровой обстановкиЗаход на посадку завершается касанием полосы, но при некоторых негативных условиях пилот может принять решение об уходе на второй круг. Обычно это наблюдается, если влияние ветра на полёты негативное.Основными факторами, которые оказывают влияние на посадку, являются боковая и попутная скорость ветра. Посадка допускается только в тех случаях, если эти параметры не превышают допустимые. Во всех остальных ситуациях рекомендуется уход на второй круг. Допустимая скорость будет разной для самолетов различных типов и габаритов. Решение о возможности посадки или ухода принимает пилот.Влияние ветра на полёты – одно из ключевых. Если скорость больше 20 метров в секунду, такой ветер считается опасным. Также опасными считаются резкие, сильные порывы, которые могут привести к аварийной ситуации.

Абсолютно нелетная погода с точки зрения пассажира может быть лишь незначительным неудобством для летчика, в то же время вполне сносная погода в традиционном понимании может быть нелетной. Конечно, в последнем случае задержки и отмены рейсов вызывают вполне объяснимый гнев со стороны пассажира. На самом деле безопасному выполнению рейса могут препятствовать целый ряд метеорологических явлений. Часто бывает так, что рейсы одних авиакомпаний вылетают и садятся, а другие часами ждут погоды или вообще отменены. Мы уже затрагивали тему метеоусловий в статье о задержках, в этой статье мы более подробно поговорим от том, какая погода и как оказывает влияние на деятельность авиации, что такое метеорологический минимум и как экипаж принимает решение на вылет.

Итак, начнем с того, что прежде чем пытаться определить, летная погода или нет, нужно установить соответствующий критерий. Этот критерий называется метеорологический минимум, минимумы для взлета и посадки применяются в отношении скорости и направления ветра, видимости, нижней границы облачности, состояния ВПП.

Как таковых минимумов для полета по маршруту нет, но нельзя забывать, что существует ряд метеорологических условий, которые априори опасны для авиации, речь идет в первую очередь о грозах и сопутствующих явлениях, таких как град, молния, сильное обледенение, сильная турбулентность. Конечно, большинство гроз можно обойти, но если речь идет о фронтальных грозах, которые сплошной стеной тянутся на сотни километров, часто их обход не представляется возможным.

Как правило, когда говорят о минимумах, речь идет о минимальной видимости на взлетно-посадочной полосе и высоте принятия решения (ВПР). Высота принятия решения – это высота, на которой пилот обязан выполнить уход на второй круг если не видит ВПП.

Существует три вида минимумов:

• Минимум воздушного судна.Это минимум, установленный производителем самолета, то есть перечень допустимых метеоусловий, при которых производитель гарантирует безопасную эксплуатацию самолета.
• Минимум аэродрома.Это минимум установленный в данном аэропорту для каждой конкретной взлетно-посадочной полосы. Он зависит от установленного на аэродроме наземного радио-навигационного, свето-технического оборудования и окружающей аэропорт местности (в основном речь идет о рельефе и искусственных препятствиях).
• Минимум экипажа.Минимум экипажа, это персональный допуск каждого пилота к выполнению полета в определенных метеоусловиях. Минимумы пилотов достигаются прохождением специальной программы тренировок и подтверждаются летными проверками.

Основное правило применения метеорологических минимумов состоит в том, что применяется наихудший минимум из трех: самолета, аэропорта и экипажа.

Приведем пример. Производитель самолета установил минимальную видимость на полосе при выполнении посадки для данного воздушного судна 200 метров, экипаж в результате проверок подтвердил свою квалификацию и имеет допуск к выполнению посадки при горизонтальной видимости 200 метров, однако для аэродрома, на который выполняется полет установлен минимум 800 метров. Как уже было сказано выше, выбирается самый худший минимум, то есть в данном случае будет применяться минимум 800 метров. Все предельно логично, в данном случае, несмотря на прекрасное оборудование воздушного судна и высокую квалификацию летчиков, аэропорт имеет менее продвинутое оборудование, которое не позволит выполнить заход на посадку с такой высокой точностью, поэтому итоговый минимум будет соответствовать минимуму аэродрома.

Поговорим подробнее о метеоявлениях, которые ограничивают деятельность авиации.

Видимость.

Наверное самая частая причина задержек по метеоусловиям – это ограниченная видимость. К этой группе мы отнесем такие метеоявления как туман, дождь, снег, пыль, дым, в общем, все, что так или иначе понижает видимость. С точки зрения авиации, не особо важно из-за чего ограничена видимость, основным параметром определяющим возможность выполнения взлета и посадки является дальность видимости на ВПП, или RVR (Runway visual range). Вторым параметром минимума для посадки является высота принятия решения. Например, 60х550, где 60 метров – высота принятия решения, а 550 метров – дальность видимости на ВПП. Иногда добавляется третий параметр – высота нижней границы облачности.

Как уже говорилось, минимум аэродрома зависит в числе прочего от радио-навигационного оборудования ВПП, чаще всего от категории курсо-глиссадной посадочной системы ИЛС. Большинство российских аэропортов имеют базовую систему ИЛС первой категории, которая обеспечивает минимум 60х550, часто аэродром вообще не оборудован ИЛС, тогда заход на посадку выполняется по так называемым неточным системам и минимум аэродрома значительно выше. Оборудование ИЛС второй категории на сегодняшний день установлено в нескольких аэропортах РФ таких как Уфа, Внуково, Новосибирск, Красноярск, минимум составляет 30х300 метров. И лишь три аэропорта имеют оборудование ИЛС категории IIIA, минимум для которых составляет 15х200 метров, это Шереметьево, Домодедово и Пулково.

Особый случай – горные аэродромы, здесь минимумы могут быть значительно выше несмотря на установленное наземное оборудование.

Если говорить о минимумах воздушных судов, то большинство самолетов иностранного производства, коих сегодня большинство, имеют допуск к выполнению полетов по категории IIIB и IIIC, то есть могут выполнять посадку в автоматическом режиме при видимости близкой к нулевой, однако в России пока ни один аэропорт не имеет соответствующего оборудования, что неудивительно из-за его огромной стоимости. Что касается летчиков, большинство из них имеет допуск к посадке по минимуму 15х200, реже можно встретить экипажи с допуском 60х550, как правило это те, кто лишь недавно выполняет самостоятельные полеты.

Минимумы аэропорта для взлета зависят в основном от характеристик свето-технического оборудования ВПП и препятствий вокруг ВПП и составляют как правило около 150-250 метров.

Ветер.

Обычно, ограничения по ветру – это ограничения установленные производителем самолета, очень редко правила аэропорта требуют корректировать эти значения в сторону увеличения. Скорость ветра раскладывается на две составляющие – боковую и продольную. Самолеты выполняют взлет и посадку против ветра, либо с небольшой попутной составляющей. Причина этому — безопасность, т.к. взлет и посадка против ветра позволяют значительно уменьшить скорости посадки и отрыва, а значит сократить дистанции разбега и пробега. Для большинства современных гражданских самолетов максимальная попутная составляющая ветра на взлете и посадке составляет 5 метров в секунду, а боковая около 17-18 метров секунду.

Скорость ветра 11 м/с раскладывается на две составляющие: боковую и попутнуя.

Боковой ветер представляет опасность, так как чтобы его компенсировать, необходимо немного развернуть самолет против ветра, на так называемый угол сноса, чем сильнее ветер, тем больше это угол. Пока самолет летит, снос проблем не вызывает, но в момент касания ВПП самолет приобретает сцепление с ее поверхностью и стремится двигаться в направлении параллельном своей оси, в это момент летчику необходимо резко изменить направление движения, что не всегда легко. Особую опасность представляет порывистый ветер, который может «поддуть» в самый неподходящий момент, создав большой крен, что в условиях близости земли очень опасно.

Посадка с сильным боковым ветром.

Напомним, что речь идет именно о составляющих ветра, разложенных для конкретного направления ВПП, само значение скорости ветра может быть значительно выше.

Ветер, который бы дул строго перпендикулярно ВПП со скоростью около 20 метров в секунду – явление нечастое, обычно такой сильный ветер связан с прохождением мощных циклонов. Что же касается ветра попутного, для абсолютного большинства аэропортов эта проблема решается элементарной сменой рабочего порога ВПП, однако есть ряд аэропортов, где такой возможности нет. Например, Сочи и Геленджик. Эти аэродромы расположены в непосредственной близости от гор, что исключает возможность взлета в сторону гор и посадки со стороны гор, то есть взлетать нужно на море. Если же ветер дует в сторону моря, часто попутная составляющая исключает возможность безопасного выполнения взлета. То есть, по сути, сесть можно, а вот взлететь уже нет.

Аэропорт Адлер города Сочи.

Состояние ВПП.

Если взлетно-посадочная полоса покрыта слоем льда, как ни крути, а взлетать и садиться нельзя. В авиации применяется такое понятие как коэффициент сцепления, замер которого регулярно осуществляется аэродромной службой, если же его значение падает ниже 0,3, ВПП не пригодна для взлета и посадки. В случае если имеет место боковой ветер, это пороговое значение корректируется в сторону увеличения. Коэффициент сцепления ниже 0,29 означает, что полоса покрыта слоем льда, снега или слякоти и требует очистки. Неблагоприятные погодные условия, такие как интенсивный снегопад или переохлажденные осадки могут сводить всю работу по очистке ВПП на нет, из-за чего аэродром закрывается на многие часы.

Как принимается решение на вылет?

Принятие решение на вылет — это исключительное право командира воздушного судна. Чтобы решить лететь или не лететь в первую очередь необходимо ознакомиться с метеорологической информацией по аэродромам вылета, назначения и запасным. Для этого применяются метеосводки фактической погоды METAR, которые выпускаются для всех аэропортов с периодичностью в 30 минут и прогнозы TAF, периодичность выпуска которых составляет как правило 3 или 6 часов. METAR и TAF в стандартной форме отражают всю метеорологическую информацию так или иначе значимую при полете на данный аэродром.

В качестве примера приведем METAR аэропорта Красноярска:

UNKL 181830Z 00000MPS 4600 BCFG SCT046 BKN240 11/09 Q1012 TEMPO 0500 FG RMK QFE733 29////65

Для непосвященного человека это лишь набор букв и цифр, однако пилоту достаточно одного взгляда, чтобы понять, что погода «не очень». В сводке закодирована следующая информация: на аэродроме Красноярск 18 го числа в 18 часов 30 минут единого времени существовали следующие условия: ветер – штиль, видимость 4600м, местами туман, рассеянная облачность на 1500 метров, разорванная на 800 метров, температура 11 градусов, точка росы 9 градусов, временами туман с видимостью 500 метров, давление 733 миллиметра ртутного столба, коэффициент сцепления на ВПП 0.65.

При принятии решения на вылет все рейсы условно делят на две категории: менее двух часов и более двух часов. Для рейсов менее двух часов разрешается не учитывать прогноз и вылетать в случае если фактическая погода в данный момент выше минимума. Если полет длится более двух часов, наоборот фактическая погода на аэродроме не учитывается, а решение принимается на основании прогноза TAF. К слову, российское законодательство позволяет принять решение на вылет, если погода на аэродроме назначения прогнозируется ниже минимума в том случае если имеются два запасных аэродрома с допустимыми метеоусловиям, однако этой возможностью пользуются редко, что вполне разумно.

Почему одни вылетают и садятся, а другие ждут погоды?

Причин много. Приведем примеры. Допустим, в Самаре прогнозируется туман ниже минимума, фактическая погода пока выше минимума. Рейсы из Москвы вылетают и садятся, а рейсы из Санкт-Петербурга задерживаются. Дело в том, что полет из Москвы длиться менее двух часов, и решение на вылет принимается исходя из фактических условий, а из Санкт-Петербурга лететь более двух часов, это означает, что вылететь можно будет только под прогнозируемое улучшение.

Одни сели, а другие ушли на запасной аэродром, почему? Опять же, разные самолеты, разные экипажи. Возможно, тот рейс, который ушел на запасной, выполнялся экипажем с плохим личным минимумом или самолет не был допущен к посадке в данных условиях. Кстати, даже два внешне одинаковых самолета одного производителя могут иметь разные ограничения, так например часть самолетов А320 допущено к эксплуатации при попутной составляющей ветра 7 метров в секунду, в то время как остальные имеют ограничение 5 метров в секунду.

Часто от пассажиров, ожидающих вылета рейса, задержанного по метеоусловиям, можно услышать высказывания вроде «я только что звонил своей тетке, она сказала, что никакого тумана нет и не было! Нас обманывают!». Спешим заверить, что никто никого не обманывает. Почему то многие граждане думают, что если в Шереметьево туман, то и вся Москва ровно по ее границе должна быть закрыта туманом. Отнюдь. Многие метеоявления носят очень локальный характер. Бывает так, что видимость на параллельных ВПП различается на несколько километров.

Каким образом осуществляется посадка самолёта на взлетно-посадочную полосу при сильном боковом ветре? Как метеоусловия влияют на решение командира воздушного судна совершить взлёт? Эти и многие другие вопросы задают пассажиры, полёт которых проходит или будет проходить при неблагоприятных погодных условиях. Правда, пилоты и работники аэропорта по-другому оценивают погоду, нежели авиапассажиры. Профессионалы лётного дела всегда действуют по правилам и инструкциям, согласно которым они могут или нет осуществлять взлёт, а также посадку на конкретном аэродроме.

Как и кто принимает решение о взлёте самолёта?

Каждый полёт начинается со взлёта лайнера. В такой момент происходит отрыв самолёта от земли. Подготовка к взлёту начинается за несколько часов до старта. Командир воздушного судна изучает метеоусловия и проводит вместе с экипажем предполётные проверочные процедуры. Если погода не позволяет осуществить безопасный взлёт, он откладывается. Правда, такое решение принимается на основании действующих правил, запрещающих полёт при определённых погодных условиях.

Попутный ветер уменьшает подъемную силу, создаваемую воздушным потоком

Обязательно при взлёте учитывается скорость ветра, дующего около поверхности земли. Почему самолёт взлетает против ветра? При посадке или взлёте лайнеры направляют против ветрового потока. Ведь длина разбега или пробега значительно увеличивается при движении самолёта по ветру. Взлётно-посадочная полоса имеет ограниченное количество метров, на протяжении которых пилот должен успеть посадить или разогнать свой авиалайнер.

Создание подъемной силы набегающим потоком

Взлёт или посадка лайнера осуществляется при соблюдении трёх минимумов, зависящих от погодных условий. У каждого командира воздушного судна имеется свой личный минимум. Он может взлетать и садиться лишь при определённых погодных условиях, согласно своей квалификации. Второй минимум касается конкретного аэродрома. Он зависит от технического оснащения ВПП и её приспособленности к определённым метеоусловиям. Третий минимум устанавливается производителем воздушного судна. Изготовитель гарантирует безопасность эксплуатации лайнера при определённых погодных условиях.

Командир воздушного судна обязан учитывать все минимумы. Однако окончательное решение о взлёте или посадке принимается исходя из наихудшего минимума. Это значит, что если квалификация командира разрешает совершить вылет при плохой погоде, но ВПП не приспособлена к таким метеоусловиям, полёт отменяется.

В некоторых случаях командир авиалайнера может самостоятельно принять решение о взлёте. Например, если аэродром открыт, но погода на грани допуска самого командира, его воздушного судна и ВПП.

Ограничения на взлёт и посадку в зависимости от ветровой обстановки

На взлёт или посадку авиалайнера влияет попутная и боковая скорость ветра. Любой самолёт может взлетать или садиться, если его сила не превышает максимально разрешённую величину. Этот показатель прописан в технических характеристиках определённого воздушного судна. Для большинства лайнеров попутная скорость воздушного ветрового потока не может превышать 5 м/с. Однако сила бокового ветра различна для разных типов самолётов. Например, для ТУ-154 она равна 17 м/с, а для ТУ-134 — 20 м/с.

Для большинства лайнеров установлена максимальная боковая скорость ветра, равная 17 м/с, при превышении данной величины самолеты, как правило, не взлетают и не садятся.

При усилении ветряной бури, подлетающие к аэродрому самолёты, не смогут совершить посадку. Им нужно проследовать в другой пункт, где показатели скорости воздушного ветрового потока позволят приземлиться на ВПП.

Чем сильнее боковой ветер, тем больше пилот вынужден поворачивать самолет для коррекции

Боковой ветер, скорость которого более 20 м/с, опасен для самолёта. Ухудшение погоды случается при прохождении в зоне аэропорта сильного циклона. Внезапные ветряные порывы в нижних слоях атмосферы могут привести к аварийной ситуации.

Сдвиг ветра и его влияние на полёты

Сдвиг ветра является показателем, характеризующим изменение его скорости и направления между определёнными двумя точками воздушного пространства. Он может быть вертикальным или горизонтальным. Вертикальный сдвиг бывает попутным, встречным или боковым. Изменение скорости и направления ветра может вызвать помехи в полёте, болтанку, а иногда даже привести к аварийной ситуации при снижении.

Причины возникновения сдвига ветра

Вертикальный сдвиг способен повлиять на точность приземления авиалайнера, совершающего посадку. Пилоту необходимо противодействовать метеоусловиям, чтобы приземлиться в заданной точке ВПП. Опасность такого явления в том, что снижаясь, лайнер переходит из верхнего слоя с одним значением ветра в нижний слой с другим показателем. При этом меняется и скорость самолёта, а это, в свою очередь, приводит к отклонению от траектории снижения и неточной посадке.

Сдвиг оказывает влияние на полёты. Пилоту необходимо как можно раньше его выявить и увеличить мощность двигателя. Это явление не менее опасно, если самолёт снижается по предпосадочной прямой. Чем выше скорость снижения лайнера, тем сильнее на него воздействует сдвиг ветра. Одинаковый показатель этого явления по-разному влияет на разные типы самолётов, имеющие различную посадочную массу.

Самым опасным считается сдвиг 6 м/с на 30 м высоты. Правда, подобное явление встречается изредка. Чаще всего эти показатели имеют меньшее значение.

Хотя даже меньшие величины представляют серьёзную опасность для лайнеров, совершающих приземление. Сдвиг ветра 0,5 м/с в сочетании с сильными ветряными порывами может привести к проблемам для экипажа судна в момент посадки. Пилоту необходимо будет частично изменить траекторию своего снижения, чтобы уменьшить неблагоприятное воздействие ветряного сдвига.

Особенности посадки самолёта при сильном боковом ветре

Сильный боковой ветер влияет на траекторию авиалайнера. Из-за мощного воздушного ветряного течения в нижних слоях атмосферы самолёт может отклониться от заданного направления. Чем сильнее скорость ветра, тем больше угол сноса. Пилоту потребуются дополнительные усилия, чтобы развернуть авиалайнер в обратную сторону. Причём величина разворота равна этому углу сноса.

У самолётов часто возникают проблемы при посадке при сильном боковом ветре. Пилоты при снижении слегка разворачивают лайнеры против воздушного потока, чтобы компенсировать силу дующего сбоку ветра. Однако в момент соприкосновения с ВПП авиалайнер резко разворачивают и направляют вдоль оси посадочной линии.

Взлетающий самолёт способен подняться в воздух только при достижении определенной скорости. Она отличается от максимальной и крейсерской. Существуют модели летательных аппаратов, которые могут набирать разгон всего за несколько секунд.

Если говорить о пассажирских авиалайнерах, то ситуация немного иная. По нескольку самолетов в день взлетает в среднестатистическом небольшом аэропорту. Обычно это разные модели, с разными техническими характеристиками. Речь пойдет о типичных авиалайнерах для перевозки пассажиров и грузов, а не об экспериментальной авиации.

Почему самолет поднимается в воздух — суть принципа

Понятно, что самолету для взлета нужно приобрести скорость. Подъемная сила зависит от следующих основных факторов:

• формы крыльев летательного аппарата;
• мощности двигателя;
• угла атаки крыла;
• скорости набегающего потока;
• плотности воздуха (может меняться от температуры).

Классическое крыло снизу плоское, прямое, а сверху слегка выпуклое и объёмное. Это создает разницу давлений, из-за чего лайнер и поднимается в воздух. Чтобы взлететь, машине необходимо компенсировать силу тяжести за счёт подъемной, противопоставив ее сопротивлению воздуха. Достичь этого можно также благодаря увеличению скорости набегающего потока, т.е. разгону самолета.

Набегающий поток обтекает крыло сверху и снизу. Воздуху приходится преодолевать большее расстояние над крылом, чем под ним. Таким образом молекулы воздуха под крылом располагаются плотнее. Из-за этого образуется разница давлений и появляется подъемная сила. Чем сильнее набегающий поток – тем больше подъемная сила. Крыло расположено к фюзеляжу под углом, что так же облегчает взлет.

Виды взлета

Классификация в зависимости от взлета самолета:

• Классический набор скорости. Разгон подразумевает движение по взлетной полосе и постепенный набор скорости.
• С тормозов. Метод чаще всего применяется при недостаточной протяженности взлетной полосы. Самолет стоит на тормозах, пока работают двигатели, и выходит на необходимый режим тяги.
• Вертикальный взлет. Возможно осуществить только при наличии у судна специальных двигателей. Речь идет не о пассажирских самолетах, а о некоторых моделях военной авиации.
• С помощью дополнительных средств. Здесь подразумеваются взлетные трамплины и катапульты. Не используются в гражданской авиации. Трамплины и катапульты компенсируют недостаточную протяженность взлетной полосы, так как благодаря ему судно набирает тягу в считанные секунды.

Логично, что в любом аэропорту есть взлетная полоса, при помощи которой самолёт разгоняется и взлетает. Второй метод практикуется реже, а последние два — в гражданской авиации не используют. Вертикальный взлет и разгон при помощи трамплина или катапульты — это то, что актуально исключительно для военной авиации.

Скорость взлета и другие параметры

Максимальная взлетная масса либо максимальный взлетный вес — это масса самолета, при которой он способен взлететь с соблюдением всех правил безопасности. Требования безопасности подразумевают много различных факторов. Например, взлётно-посадочная полоса должна достигать определенной длины. В худшем случае самолет не успеет набрать необходимую скорость, что приведет к аварии.

Важно учесть, что в приземном слое воздуха давление выше из-за так называемого экранного эффекта — резкого увеличения подъемной силы крыльев вблизи поверхности. Соответственно, с удаленностью от земли она начинает падать. Вследствие этого должен быть обеспечен необходимый запас подъемной силы, с учётом ускорения самолета при взлёте.

Взлетная скорость в среднем равна 180–270 км/ час. Конкретная цифра зависит от модели самолёта, его массы, формы и размера крыльев. Влияют и внешние факторы: погодные условия, протяженность и состояние взлётно-посадочной полосы. Наличие осадков создает большее сопротивление воздуха, к тому же они часто сопровождаются сильным ветром. Средняя скорость взлёта для типичного гражданского авиалайнера около 250 км/час.

Вы видели как происходит взлет самолета?

Скорость взлета типовых самолетов

Типовые пассажирские самолёты, которые взлетают со средней скоростью, бывают разными. Их показатели варьируются, например:

• Airbus A380 – 269 км/ч;
• Ту 154М – 210 км/ч;
• Ил 96 – 250 км/ч;
• Як 40 – 180 км/ч;
• Boeing 747 – 270 км/ч.

Указанная в примере скорость не всегда соответствует показателям на практике. Иногда ее недостаточно, например, в случае выпадения сильных осадков, попутного ветра. А вот в случае встречного ветра и низких температур (чем ниже температура, тем выше плотность воздуха) достаточно меньшей скорости.

Современные сверхманевренные самолёты разгоняются за считанные секунды. Это стало возможным за счет усовершенствованного двигателя и продуманной конструкции корпуса. Но военная техника хоть и обладает таким же принципом действия, работает иначе. У истребителей другой вес, конструкция крыльев, длинна и величина фюзеляжа.

Важно понимать разницу между максимальной и крейсерской скоростью летательных аппаратов. Если с первой все ясно, то определение второй вызывает массу вопросов. Крейсерская скорость — та, что выгодна для судна в полёте при минимальном расходе топлива.

В среднем она составляет около 60–80% от максимальной. Говоря другими словами, в авиации – это скорость горизонтального полёта, при которой самолет совершает рейсы по маршрутам. При взлете разгон меньше, взлетая, аппарат подходит к необходимому для него максимуму. На предельной либо максимальной скорости самолет летит крайне редко.

Как происходит взлет

Разгон самолёта при взлете зависит и от других его характеристик. На работу летательного аппарата влияет наличие:

• Закрылков и предкрылков. От крыла зависит то, сможет ли судно подняться в воздух. У большинства самолетов крыло одно (хоть и распространено мнение, что их два), проходящее через всю машину. Существуют предкрылки и закрылки, которые отчетливо видны при взлете. Они помогают судну удержаться в воздухе, особенно на этапе взлета.
• Спойлеры. Так называются элементы, которыми пилот управляет вручную. Они также прикреплены к крылу, и являются своеобразным тормозом. Ими оснащаются не все воздушные судна, а только те, где подъемная сила образуется на неподвижном крыле. Речь идет как раз о крупных самолетах вроде пассажирских либо грузовых. Спойлеры используются для того, чтобы правильно приземлиться, а также для коррекции траектории взлета самолета.
• Двигатель. Взлет происходит благодаря двигателям. Одни тянут судно за собой, а другие выталкивают вперед. Движение по воздуху возможно даже в случае частичного отказа одного из двигателей либо полной его поломки. Есть примеры, когда самолет смог преодолеть большое расстояние и приземлится только на одном, так как второй полностью вышел из строя.

Завершением взлета считается момент, когда воздушное судно выходит на высоту перехода. Этот момент означает переход от полета по реальной высоте относительно уровня ВПП или уровня моря к полету по условной высоте (эшелону).

В экстренных случаях пилот способен взлетать, увеличивая подъемную силу искусственно. Манёвр сам по себе крайне опасный и чреват потерей управления, поэтому он применяется только в неординарных ситуациях, когда другого выхода просто нет.

Что касается посадки, то она происходит аналогично. Торможение происходит за счет закрылков, из-за чего воздушное судно начинает двигаться медленнее, но с увеличенной подъемной силой и постепенно садится на землю.

Длина разбега при взлете – от 100 метров. Минимальной протяженностью взлетно-посадочной полосы считается 300 метров. Если сделать ее меньше, то велика вероятность аварии. Поэтому в целях безопасности линию разгона делают больше, чем необходимо. В крупных аэропортах она еще длиннее и может достигать нескольких километров.

Какую скорость развивает самолет при взлете? Как правило, от 200 до 800 км/час. Точнее вычислить невозможно, так как показатели меняются ежесекундно, отклоняясь от заданных параметров. Конкретный ответ возможен с учетом модели летательного аппарата, погодных условий в момент начала полёта и некоторых других факторов, описанных выше.

Каким образом осуществляется посадка самолёта на взлетно-посадочную полосу при сильном боковом ветре? Как метеоусловия влияют на решение командира воздушного судна совершить взлёт? Эти и многие другие вопросы задают пассажиры, полёт которых проходит или будет проходить при неблагоприятных погодных условиях. Правда, пилоты и работники аэропорта по-другому оценивают погоду, нежели авиапассажиры. Профессионалы лётного дела всегда действуют по правилам и инструкциям, согласно которым они могут или нет осуществлять взлёт, а также посадку на конкретном аэродроме.

Обязательно при взлёте учитывается скорость ветра, дующего около поверхности земли. Почему самолёт взлетает против ветра? При посадке или взлёте лайнеры направляют против ветрового потока. Ведь длина разбега или пробега значительно увеличивается при движении самолёта по ветру. Взлётно-посадочная полоса имеет ограниченное количество метров, на протяжении которых пилот должен успеть посадить или разогнать свой авиалайнер.

Обычные причины кружения самолета

В воздушном пространстве над аэропортами всегда наблюдается много самолетов. Во избежание столкновений его разбивают по высоте на эшелоны, в рамках каждого из которых возможно движение только в определенном направлении. Самолет может кружить, переходя из эшелона в эшелон перед посадкой.

Кроме того, полосы могут быть просто заняты, тогда диспетчер не разрешит пилоту посадку до тех пор, пока нужную из них не освободят. Летчику придется держать борт в воздухе, кружась над аэродромом. В крупных аэропортах иногда выстраиваются целые очереди на посадку, все самолеты, находящиеся в ожидании разрешения, кружат в воздухе. Их может быть до десятка и более.

Боковой ветер, скорость которого более 20 м/с, опасен для самолёта. Ухудшение погоды случается при прохождении в зоне аэропорта сильного циклона. Внезапные ветряные порывы в нижних слоях атмосферы могут привести к аварийной ситуации.

Шасси, закрылки и экономика

21 сентября 2001 года самолет Ил-86, принадлежавший одной из российских авиакомпаний, произвел посадку в аэропорту Дубаи (ОАЭ), не выпустив шасси. Дело закончилось пожаром в двух двигателях и списанием лайнера — к счастью, никто не пострадал. Не было и речи о технической неисправности, просто шасси. забыли выпустить.

К подоплеке этого авиапроисшествия имеет отношение экономика. Подход к аэродрому и заход на посадку связаны с постепенным уменьшением скорости воздушного судна. Поскольку величина подъемной силы крыла находится в прямой зависимости и от скорости, и от площади крыла, для поддержания подъемной силы, достаточной для удержания машины от сваливания в штопор, требуется площадь крыла увеличить. С этой целью используются элементы механизации — закрылки и предкрылки. Закрылки и предкрылки выполняют ту же роль, что и перья, которые веером распускают птицы, перед тем как опуститься на землю. При достижении скорости начала выпуска механизации КВС дает команду на выпуск закрылков и практически одновременно — на увеличение режима работы двигателей для предотвращения критической потери скорости из-за роста лобового сопротивления. Чем на больший угол отклонены закрылки/предкрылки, тем больший режим необходим двигателям. Поэтому чем ближе к полосе происходит окончательный выпуск механизации (закрылки/предкрылки и шасси), тем меньше будет сожжено топлива.

На отечественных воздушных судах старых типов была принята такая последовательность выпуска механизации. Сначала (за 20−25 км до полосы) выпускалось шасси. Затем за 18−20 км — закрылки на 280. И уже на посадочной прямой закрылки выдвигались полностью, в посадочное положение. Однако в наши дни принята иная методика. В целях экономии летчики стремятся пролететь максимальное расстояние «на чистом крыле», а затем, перед глиссадой, погасить скорость промежуточным выпуском закрылков, потом выпустить шасси, довести угол закрылков до посадочного положения и совершить посадку.

Экипаж злополучного Ил-86 тоже воспользовался новой методикой и выпустил закрылки до шасси. Ничего не знавшая о новых веяниях в пилотировании автоматика Ил-86 тут же включила речевую и световую сигнализацию, которая требовала от экипажа выпустить шасси. Чтобы сигнализация не нервировала пилотов, ее просто отключили, как выключают спросонья надоевший будильник. Теперь напомнить экипажу, что шасси все-таки надо выпустить, было некому. Сегодня, правда, уже появились экземпляры самолетов Ту-154 и Ил-86 с доработанной сигнализацией, которые летают по методике захода на посадку с поздним выпуском механизации.

Как сажают самолеты

Типы захода на посадку делятся на две категории, визуальные и инструментальные. Условие для визуального захода на посадку, как и при инструментальном заходе, – высота нижней границы облаков и дальность видимости на ВПП. Экипаж следует по схеме захода, ориентируясь по ландшафту и наземным объектам или самостоятельно выбирая траекторию захода в пределах выделенной зоны визуального маневрирования (она задается как половина окружности с центром в торце полосы). Визуальные посадки позволяют сэкономить топливо, выбрав кратчайшую на данный момент траекторию захода. Вторая категория посадок – инструментальные (Instrumental Landing System, ILS). Они в свою очередь подразделяются на точные и неточные. Точные посадки производятся по курсо-глиссадной, или радиомаячной, системе, с помощью курсовых и глиссадных маяков. Маяки формируют два плоских радиолуча – один горизонтальный, изображающий глиссаду, другой – вертикальный, обозначающий курс на полосу. В зависимости от оборудования самолета курсо-глиссадная система позволяет производить автоматическую посадку (автопилот сам ведет самолет по глиссаде, получая сигнал радиомаяков), директорную посадку (на командном приборе две директорные планки показывают положения глиссады и курса; задача пилота, работая штурвалом, поместить их точно по центру командного прибора) или заход по маякам (перекрещенные стрелки на командном приборе изображают курс и глиссаду, а кружком показано положение самолета относительно требуемого курса; задача – совместить кружок с центром перекрестья). Неточные посадки выполняются при отсутствии курсо-глиссадной системы. Линия приближения к торцу полосы задается радиотехническим средством – например, установленными на определенном удалении от торца дальней и ближней приводными радиостанциями с маркерами (ДПРМ – 4 км, БПРМ – 1 км). Получая сигналы от «приводов», магнитный компас в кабине пилотов показывает, справа или слева от полосы находится самолет. В аэропортах, оснащенных курсо-глиссадной системой, значительная часть посадок совершается по приборам в автоматическом режиме. Международная организация ИКФО утвердила список из трех категорий автоматической посадки, причем категория III имеет три подкатегории – A, B, C. Для каждого типа и категории посадки существуют два определяющих параметра – расстояние горизонтальной видимости и высота вертикальной видимости, она же высота принятия решений. В общем виде принцип таков: чем больше в посадке участвует автоматика и чем меньше задействован «человеческий фактор», тем меньше значения этих параметров.

Кружение самолета из-за непредвиденных обстоятельств

Интересно: Почему на Пасху красят яйца? Версии, описание, видео

Если на посадку заходит аварийный борт, диспетчер будет работать в первую очередь с ним, остальные самолеты могут остаться на это время в воздухе, закладывая круги.

Интересный факт: пилот не имеет права садиться без разрешения диспетчера. Все маневры в воздушном пространстве близ аэропорта должны оговариваться заранее.

Кто устанавливает ограничения и какие они?

Как правило, допустимая максимальная сила ветра определяется для каждого самолета индивидуально в зависимости от специфики его конкретных характеристик и технических возможностей. Устанавливает максимальную скорость ветра, при которой можно осуществлять взлет или посадку, производитель авиалайнера. Точнее, производитель устанавливает две максимальные скорости: попутную и боковую. Попутная скорость для большинства современных авиалайнеров одинакова. При взлете и посадке попутная скорость не должна превышать 5 м/с. Что касается боковой скорости, то для каждого авиалайнера она различна:

• для самолетов ТУ-154 — 17 м/с;
• для АН-24 — 12 м/с;
• для ТУ-134 — 20 м/с.

В среднем для авиалайнеров устанавливается максимальная боковая скорость 17 м/с. При большей скорости подавляющее большинство самолетов не взлетают. Если в зоне прилета наблюдается резкое усиление ветра, скорость которого превышает допустимые показатели, самолеты не садятся в этом аэропорту, а совершают аварийную посадку на другой ВПП, где условия позволяют авиалайнеру безопасно приземлиться.

Отвечая на вопрос, при каком ветре не летают самолеты, можно с уверенностью сказать, что при скорости более 20 м/c, если ветер дует перпендикулярно ВПП, взлет не может быть осуществлен. Такой сильный ветер связан с прохождением мощных циклонов. Ниже вы можете посмотреть видео посадки самолета при сильном боковом ветре, чтобы увидеть, насколько это сложно сделать даже профессиональному опытному летчику с большим стажем. Особую опасность в данном случае представляет порывистый ветер в нижних слоях атмосферы. Он может начать дуть в самый неподходящий момент, образовав большой крен, который представляет огромную опасность для самолета.

Боковой ветер опасен тем, что требует от летчика определенных действий, которые совершить очень сложно. В авиации есть такое понятие, как «угол сноса». Этот термин означает величину угла, на который авиалайнер отклоняется от заданного направления из-за ветра. Чем сильнее ветер, тем больше этот угол. Соответственно, тем больше усилий требуется приложить пилоту, чтобы развернуть авиалайнер на этот угол в обратную сторону. Пока воздушное судно находится в полете, даже такой сильный ветер не вызывает никаких проблем. Но как только самолет соприкасается с поверхностью взлетно-посадочной полосы, авиалайнер обретает сцепление и начинает двигаться в направлении, параллельном своей оси. В этот момент летчик должен резко изменить направление движения авиалайнера, что очень непросто.

Что касается проблемы сильного попутного ветра, она легко решается сменой рабочего порога взлетно-посадочной полосы. Однако такая возможность есть не у каждого аэровокзала. Например, Сочи и Геленджик лишены такой возможности. Если сильный ветер дует в сторону моря, посадка может быть осуществлена, а вот взлет при таких условиях небезопасный. То есть посадка самолета при сильном ветре возможна, но далеко не во всех случаях.

Критерии тяжелого полета

Кучевые облака в холодное время и летний период на большой высоте могут представлять опасность для воздушного судна. Именно здесь вероятность обледенения самолета довольно высока. В мощнокучевых облаках полет тяжелых самолетов усложняется турбулентностью. Если сохраняется вероятность неблагоприятных явлений, рейс переносят на несколько часов.

Показателями плохой устойчивой погоды служат:

• атмосферное давление с низкими показателями, которые практически не изменяются или вовсе снижаются;
• высокая скорость ветра;
• облака на небе преимущественно споистого или споисто-дождевого типа;
• продолжительные осадки в виде дождя или снега;
• мелкие колебания температуры в течение суток.

Если с дождем проблема может быть решена быстрее, то обложные осадки особенно в виде мороси создадут трудности. Они занимают очень большие площади, и миновать их практически невозможно. В такой зоне видимость значительно снижается, а при низких температурах происходит обледенение корпуса воздушного судна. Поэтому на небольшой высоте в таких ситуациях полет классифицируется как затрудненный.