Ветер для самолета при взлете

Причины возникновения вертикальных движений в атмосфере

В
зависимости от причин образования
различают следующие виды вертикальных
движений воздуха:

1.
Конвекция – это вертикально направленные
восходящие или нисходящие движения
воздуха. Термическая конвекция возникает
в результате неравномерного нагревания
солнцем подстилающей поверхности.
Вынужденная конвекция образуется при
подтекании ХВ (холодный воздух) под ТВ
(теплый воздух) (на холодных фронтах) и
при натекании воздуха на крутые склоны
гор (орографическая конвекция).

2.
Восходящее скольжение – это наклонное
движение больших масс воздуха , которое
наблюдается: при натекание ТВ на ХВ на
теплых фронтах; при натекание ТВ на
пологие склоны гор; при медленном
подтекании ХВ под ТВ на холодном фронте
1 рода. Образуются слоистообразные
облака, болтанка отсутствует из-за малой
скорости восходящего скольжения.

3.
Динамическая турбулентность – это
беспорядочные восходящие и нисходящие
вихри, возникающие при горизонтальном
перемещение и трении воздуха о подстилающую
поверхностью Наблюдается в любое время
суток и года.

4.
Волновые движения воздуха возникают в
слоях инверсии и изотермии (на их верхних
и нижних границах) вследствие разности
плотности и скорости движения воздуха
над и под инверсией.

Соседние файлы в предмете Метеорология

Когда в спину дует ветер, он нас подгоняет, увеличивая скорость движения. Казалось бы, это хорошо и для самолетов: они должны проще и быстрее взлетать и садиться. Однако в авиации все наоборот: лайнеры направляют только против ветра. «Рамблер» рассказывает, почему.

Дело в том, что встречный ветер увеличивает подъемную силу самолета, то есть помогает ему набрать нужную высоту в момент взлета, а также уменьшает минимальную скорость лайнера относительно земли, чтобы удержать его в воздухе. При посадке аналогично: чем меньше скорость, тем она безопаснее и мягче.

Продолжение истории после рекламы

Для взлета воздушного судна по ветру взлетно-посадочная полоса должна быть гораздо длиннее: ему понадобится больший разбег и скорость отрыва от земли. Для авиакомпаний это не выгодно, так как повышаются издержки на топливо. А аэропортам в таком случае нужна гораздо большая территория для увеличения взлетно-посадочных полос.

Кроме того, передвигаться по ветру самолету небезопасно: можно случиться помпаж. Это режим работы двигателя, при котором нарушается газодинамическая устойчивость его работы, и она как бы «срывается»: могут появиться громкие хлопки, вибрация, дым и даже огонь.

Пилоты заранее получают информацию о погодных условиях, поэтому, если меняется направление ветра, меняется и курс полосы для взлетов и посадок.

Ветер также может дуть сбоку, но в таком случае садиться и взлетать сложно. Пилотам приходится выравнивать самолет.

Скорость
и направление ветра оказывают существенное
влияние на взлетно-посадочные
характеристики ВС. Наиболее приятными
для взлета и посадки является встречный
ветер, т.к он уменьшает скорость отрыва
и посадочную скорость, а следовательно
уменьшает длину разбега при взлете и
длину пробега при посадке самолета.
Встречный ветер при взлете создает
дополнительный обдув самолета, что
приводит к увеличению путевой устойчивости
и управляемости самолета в начале
движения. Сильный попутный ветер
значительно ухудшает взлетно-посадочные
характеристики. При этом следует
учитывать, что для одного и того же
значения скорости попутного или
встречного ветра пробег ВС при попутном
ветре увеличивается больше, чем он
уменьшается при встречном ветре.
Значительно усложняется взлет и посадка
при боковом ветре, так как в этом случае
образуются дополнительные аэродинамические
силы, затрудняющие управление ВС. В
частности, вследствие неравномерного
обдува крыла образующий кренящий момент.
Вследствие того, что центр тяжести и
центр бокового давления ветра не
совпадают, возникает разворачивающий
момент. Поэтому боковой ветре создает
силу Z,
стремящуюся развернуть ВС против ветра.
При очень сильном боковом ветре
коэффициент сцепления колес шасси и
ВПП, который противодействует
разворачивающему моменту, может оказаться
недостаточным. При взлете с сильным
боковым ветром значительно усложняется
техника пилотирования. Выполняя посадку
при боковом ветре, пилот вынужден
бороться со сносом ВС, который может
привести к приземлению вне ВПП. В целях
безопасности для каждого типа ВС
установлена максимальная боковая
составляющая скорости ветра, при
превышение которого взлет и посадка не
разрешаются. Значение максимальной
боковой составляющей зависит от состояния
ВПП.

Большое количество людей боится летать на самолетах. И зачастую дело не только в страхе перед высотой – для многих самыми стрессовыми частями полета являются взлет и посадка. Что вполне объяснимо, потому что и сами пилоты признают, что именно эти моменты самые опасные и ответственные. Это связано с тем, что сильный боковой ветер, который не способен помешать самолету на большой скорости и высоте, может быть опасным при небольшой скорости, а, значит, при взлете и посадке.

Авиалайнеры всегда совершают взлет и посадку против ветра, так как попутный ветер заметно увеличивает длину разбега при взлете и пробега при торможении — посадке. Однако, есть ситуации, при которых может быть невозможен заход на второй круг или посадка в другом аэропорту, тогда пилоту приходится очень трудно – выравнивание авиалайнера при сильном боковом ветре осложняется еще и тем, что его переход в нижние слои атмосферы происходит довольно резко, и пилоту нужно быть готовым максимально быстро и четко среагировать на ситуацию с ветром. Командиру воздушного судна приходится использовать одну из специальных техник пилотирования, подходящих в данной ситуации:

Для больших авиалайнеров, как правило, не используется техника скольжения, так как в этом случае появляется риск зацепить взлетно-посадочную полосу крылом, а вот это уже действительно чревато авиакатастрофой.

Отметим, что даже посадки и взлеты такой сложности – штатная для пилотов ситуация. И авиаперелеты являются самым безопасным среди всех остальных видов транспорта, хотя и принято думать, что это совсем не так. Второе и третье места по безопасности занимают водный и железнодорожный виды транспорта.

На вопросы отвечали: пилот Александр, работающий в авиации более 20 лет, и Руслан, чей летный стаж составляет более десяти лет. Эксперты просили не указывать их фамилии и названия авиакомпаний.

В сильные морозы тяжело управлять самолетом

Пилоты гражданской авиации опровергли этот стереотип. Более того, по их словам, в морозы гораздо проще управлять самолетом из-за плотности воздуха.

«В мороз управление получается более эффективным. Чем холоднее воздух, тем легче летит самолет», – объяснил Александр.

Руслан подтвердил, что низкие температуры оказывают положительное влияние на самолет и его аэродинамические характеристики. По его словам, сложности, наоборот, возможны, когда самолеты взлетают в жару. При повышенных температурах воздух становится более «жидким», и самолету нужно сильнее разгоняться. Иногда слишком жаркая погода может привести к задержкам рейсов.

Северный ветер может сбить самолет с курса

В северных городах шквалистый ветер – частое явление. Некоторые пассажиры отмечают, что иногда ощущают, как при сильных потоках воздуха самолет покачивается при взлете и посадке. Отсюда и возник страх, что сильный ветер может изменить курс самолета. Эксперты подтверждают, что такое возможно, но добавляют, что сам по себе ветер, даже сильный, неопасен.

«При сильном ветре самолет действительно может снести в сторону. Тогда приходится вносить поправку в курс, летя при этом под небольшим углом относительно полосы. Как правило, сильный ветер достаточно неоднородный, неустойчивый, и при взлете – посадке ощущается болтанка. Но пилоты часто летают в таких условиях, и особой сложности это не представляет», – рассказал Руслан.

В свою очередь Александр отметил, что опасность представляют сдвиги ветра в то время, когда самолет идет на посадку. «Тут есть свои градации – при слабом и умеренном сдвиге садиться разрешается. Это тяжело, но допустимо. А вот при сильных сдвигах самолету садиться нельзя. Сдвиг ветра – это кратковременное явление, но иногда приходится идти на второй круг, чтобы переждать его», – объяснил Александр.

Также, по его словам, сильное движение воздушной массы может вызывать болтанку. При этом, отмечает пилот, летать при турбулентности хоть и неприятно, но допустимо.

«У турбулентности тоже есть свое разделение – на слабую, умеренную и сильную. При слабой и умеренной можно летать. На безопасность полета это влияния не оказывает. Но иногда встречается сильная турбулентность. При ней летать нельзя, хотя самолет и может выдержать такую нагрузку. Я никогда за все 20 лет с этим не сталкивался. На тренажере только. При сильной турбулентности люди с кресел вылетают», – заметил Александр.

Самолет всегда защищают от обледенения

Не секрет, что самолеты обрабатывают специальной противообледенительной жидкостью. Казалось бы, на севере в холодное время года это должны делать обязательно. Однако, как рассказывают пилоты, даже когда на улице минус 40, эту химическую жидкость могут и не использовать. По их словам, в этом нет ничего страшного.

«Если воздух сухой, то даже при высоком минусе обледенения не будет. Просто так использовать противообледенительную жидкость нет смысла – для авиакомпании это и деньги, и время. Определяют, нужно или нет ее использовать, командир и техники. Если хоть одна сторона говорит, что надо, то значит, обязательно используют», – пояснил Александр.

Руслан также призвал пассажиров не пугаться, если самолет не обработали.

«Значит, в данный момент в воздухе и на земле нет условия для обледенения. Коэффициент сцепления с полосой постоянно измеряется, чтобы не допустить его уменьшения ниже критического значения. За этим строго следит наземный персонал», – заявил Руслан.

Сильные осадки могут привести к авиакатастрофе

Пилоты подтвердили, что любые сильные дожди и снегопады усложняют перелет. Во время осадков сильно ухудшается видимость. Однако, говорят эксперты, пассажирам переживать не стоит: пилоты умеют управлять самолетом в таких условиях, поэтому об авиакатастрофах беспокоиться не стоит.

«Сильный дождь или снег ухудшают аэродинамические характеристики самолета, но незначительно. Обычно такие осадки сопровождаются уменьшением видимости, но современные самолеты и аэропорты позволяют выполнить посадку почти «вслепую», – рассказал Руслан.

Впрочем, Александр добавил, что при совсем сильных осадках полет могут запретить. Также, по его словам, опасность представляет собой сильный град – но не для пассажиров, а для авиакомпании.

«Град может пробить в самолете вмятины. Для авиакомпании это дорого. При этом проблемы потом возникают у летчиков, ведь они должны выявлять такие случаи и избегать их. А для пассажиров это просто неприятно. Пошумит, и все», – подчеркнул Александр.

Пилоты всегда избегают молний

Тут мнения пилотов, опрошенных «ФедералПресс», разошлись. Руслан заявил, что молния неопасна. Он объяснил, что на самолете есть специальный радар, благодаря которому можно обойти зоны опасных метеоявлений – грозу, мощную кучевую облачность, градообразования, зоны интенсивных осадков и турбулентные зоны.

«Случаев попадания молний у меня не было, но само это явление не так опасно. Да и зимой встретить молнию практически невозможно», – заметил Руслан.

Однако Александр утверждает, что молния может быть опасна. По его словам, на самолетах, конечно, стоит защита, но в редких случаях молнии могут быть такие сильные, что защита на них просто не рассчитана.

«Молния – это большой разряд тока. Гарантии стопроцентной нет. То есть 99 %, что самолет все-таки выдержит молнию. Современные самолеты хорошо защищены. Но от 1 % никто никогда не застрахован», – заявил Александр.

Истинная и путевая скорость.

При учете влияния ветра на полет различают два вида скоростей: истинная воздушная скорость (обозначается Vи или по-английски TAS – true airspeed) и путевая скорость (обозначается W или по-английски GS – ground speed).

Истинная воздушная скорость – это скорость движения воздушного судна относительно воздушной массы, в которой проходит полет.

Путевая скорость – скорость воздушного судна относительно земли.

Следует запомнить, что ветер не оказывает влияния на истинную воздушную скорость. Влияние ветра сказывается только на путевой скорости.

Курс и путевой угол.

По аналогии со скоростью, при учете ветра различают два направления полета воздушного судна: курс (HDG – heading) и путевой угол (обозначается ПУ, по-английски TRK — track).

Курс – это угол, заключенный между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и продольной осью воздушного судна.

Путевой угол – это угол, заключенный между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета, и линией пути. Различают фактический путевой угол (ФПУ) и заданный путевой угол (ЗПУ).

Что касается отсчета направлений, в навигации применяются несколько меридианов начала отсчета: истинный, магнитный, опорный. При решении задач, связанных с учетом ветра, при условии, что все величины приведены к одному и тому же меридиану, неважно, какие направления применяются, истинные или магнитные.

Направление ветра.

В аэронавигации различают два вида ветра: навигационный (НВ) и метеорологический, их направления различаются на 180 градусов и на магнитное склонение. Дело в том, что в основном в авиации принято все расчеты выполнять от магнитного меридиана, в то время как в метеорологии гораздо удобнее пользоваться истинным направлением меридиана начала отсчета.

Навигационный ветер – угол между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и направлением, куда дует ветер.

Метеорологический ветер – угол между северным направлением меридиана, принятого за начало отсчета и направлением, откуда дует ветер.

Навигационный ветер применяется исключительно как вспомогательная величина при расчетах. Метеорологическое направление ветра – та величина, к которой привык каждый из нас. Юго-западный ветер, означает, что ветер дует с Юго-запада, или если пересчитать в градусы, то получим направление 225 градусов, именно в таком виде и применяется значение направления ветра в авиации.

Навигационный треугольник скоростей.

Как известно, скорость величина векторная. Вектора воздушной скорости, ветра, и путевой скорости образуют так называемый навигационный треугольник скоростей (НТС) – основу основ аэронавигации. Применяя общие правила геометрии и тригонометрии можно вычислить все величины и углы, зная направление и величину двух векторов.

Как видно из рисунка, полет самолета проходит по определенной траектории – линии заданного пути, которая соответствует вектору путевой скорости, однако продольная ось самолета отвернута на ветер для компенсации сноса, как мы помним, продольная ось соответствует вектору воздушной скорости.

Таким образом, мы получили угол, на который нужно отвернуть на ветер, чтобы полет проходил по трассе, это и есть угол сноса – УС (по-английски WCA – wind correction angle или drift angle).

Другими словами, это угол, заключенный между векторам воздушной и путевой скоростей. Отсчитывается угол сноса всегда от вектора воздушной скорости по часовой стрелке (как в нашем случае) со знаком плюс, против часовой – со знаком минус.

Чтобы вычислить скорректированный на ветер курс полета, необходимо из путевого угла вычесть угол сноса со своим знаком.

Расчет угла сноса и путевой скорости.

Для вычисления угла сноса и путевой скорости, необходимо вычислить вспомогательную величину, которая называется угол ветра (УВ) – угол, заключенный между вектором путевой скорости и вектором ветра, то есть, это направление ветра с привязкой к направлению движения воздушного судна.

Напомним, что навигационный ветер (НВ) отличается от метеорологического на 180 градусов и, как правило, на величину магнитного склонения.

С помощью теоремы синусов получаем и формулу угла сноса:

Эту формулу легко упростить, выразив угловые величины в радианах:

U – скорость ветра, Vи – истинная воздушная скорость. Для корректного расчета обе этих величины должны быть приведены к одной единице измерения, например к узлам или метрам в секунду. На практике вместо постоянного значения 57,3 применяют 60, что дает минимальную ошибку, но значительно упрощает вычисление угла сноса в уме.

Формула путевой скорости выводится методом проецирования векторов воздушной скорости и ветра на соответствующую ось и выглядит следующим образом:

При небольших значениях угла сноса можно использовать упрощенную формулу:

Если в России традиционно угол сноса принято вычислять со знаком плюс или минус, то на западе пилотов учат несколько по-другому: сам угол вычисляется как модульная величина, к которой добавляется буквы R или L, R означает, что ось самолета нужно развернуть против ветра вправо, то есть прибавить угол сноса к путевому углу, а L – наоборот влево, то есть угол сноса вычитается из путевого угла. Кроме того, вычисление угла сноса и путевой скорости в основном производится не по формулам, а с помощью механического компьютера E6B и его аналогов.

Считаем в уме.

Существует простой алгоритм вычисления угла сноса в уме.В первую очередь необходимо вычислить максимальный угол сноса при данном ветре. Как легко догадаться, максимальным он будет при боковом ветре, то есть при угле ветра в 90 градусов, а поскольку синус 90 градусов равен единице, эту часть формулы упраздняем и получаем:

Прикинув максимальное значение угла сноса, его нужно скорректировать на направление, что легко делается в уме, если знать значения синусов основных углов:

Знак же определяется исходя из направления ветра, если ветер дует в правый борт, то минус, если в левый, то плюс.

Зная косинусы основных углов легко также в уме вычислить продольную составляющую ветра, которая в свою очередь позволит вычислить путевую скорость.

Для примера рассчитаем в уме угол сноса и путевую скорость для самолета Боинг-737 при заходе на посадку, имея следующие данные:

Определяем максимальный угол сноса: 12˚, корректируем на направление ветра. Ветер встречно-боковой в правый борт под 30˚, таким образом, угол сноса равен минус 6˚, то есть необходимо довернуть вправо против ветра на 6˚. Далее рассчитываем встречную составляющую ветра: 26 узлов. Вычитаем ее из воздушной скорости, получаем путевую скорость на глиссаде 114 узлов.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

( 2 оценки, среднее 4 из 5 )

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:

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.

Максимально допустимая скорость ветра для вертолета Ми-2

При
запуске и выключении двигателей скорость
встречного ветра ограничена, чтобы
исключить опасное сближение лопастей
НВ с хвостовой балкой из-за колебательных
движений лопастей при малых значениях
частоты вращения НВ.

При
взлете, на посадке, висении и рулении
ветер спереди ограничен соображениями
безопасности раскрутки и останова IB,
т.е. ограничения такие же, как и при
раскрутке и останове лопастей НВ. При
раскрутке и останове НВ ветер сбоку
ограничен, чтобы исключить опасное
сближение лопастей НВ с хвостовой
балкой.

Наиболее
опасным в процессе раскрутки и торможения
при малых значениях частоты вращения
НВ является ветер справа.

Такой
ветер, кроме придания лопастям
колебательных движений, еще и прижимает
их к хвостовой балке. Поэтому на многих
типах вертолетов, в том числе и на Ми-8,
при запуске или торможении НВ максимально
допустимая скорость правого бокового
ветра (10 м/с) существенно меньше, чем
левого (15 м/с).

Другой
причиной введения ограничений скорости
бокового ветра при запуске двигателей
являются соображения создания
благоприятных условий запуска
газотурбинного двигателя. Так, при ветре
справа первым рекомендуется запускать
левый двигатель, а при ветре слева —
правый. В этом случае к моменту начала
запуска второго (наветренного) двигателя
свободная турбина и НВ уже приведены
во вращение, что несколько облегчает
запуск. Однако при большой скорости
бокового ветра может возникнуть помпаж
в начале запуска наветренного двигателя.

На
практике в большинстве случаев скорость
бокового ветра ограничена соображениями
предотвращения удара лопастями НВ по
хвостовой балке.

При
взлете и на посадке ветер сбоку ограничен,
чтобы обеспечить достаточность запаса
управления по правой педали.

Дело
в том, что как правый, так и левый боковой
ветер уменьшают запас управления по
отклонению правой педали, т. е. вызывают
необходимость дополнительного ее
отклонения. Это происходит потому, что
правый боковой ветер уменьшает
эффективность рулевого винта, а левый
— создает разворачивающий момент влево.
При этом наиболее опасен ветер справа.

Если
при взлете или посадке с боковым ветром
слева при положении правой педали на
упоре вертолет начнет самопроизвольно
разворачиваться влево, то, развернувшись
на 90°, он станет носом против ветра, и
отклонения педали окажется достаточно
для его балансировки — вращение
прекратится. Если же это произойдет в
условиях правого бокового ветра, то в
процессе разворота ветер будет с правого
изменяться на попутный, и только при
развороте на 270° он станет встречным.
Однако к этому моменту вертолет будет
иметь значительную угловую скорость и
остановить его не удастся. Считается,
что, если в процессе взлета или на посадке
с правым боковым ветром при положении
правой педали, близком к упору, вертолет
начнет самопроизвольно разворачиваться
влево и пилот допустит разворот более
чем на 40°, остановить вращение уже не
удастся. Единственный способ парировать
развитие аварийной ситуации в этом
случае — своевременно, не допуская
значительного отклонения от курса
зависания влево, уменьшить общий шаг
НВ. Пилот должен сознательно вырабатывать
навыки контроля запаса путевого
управления по положению правой педали.
Необычно большое потребное отклонение
правой педали на взлете должно насторожить
его и побудить к принятию решения на
прекращение взлета или на его продолжение
с дополнительными предосторожностями.

Ветер
сзади ограничен, чтобы создать безопасные
условия раскрутки и останова НВ, так
как свес лопасти и отрицательная
подъемная сила в сочетании с колебательными
движениями создают реальную угрозу
удара лопастями НВ по хвостовой балке.
Кроме того, ветер сзади крайне затрудняет
запуск самого газотурбинного двигателя.

На
взлете, посадке, висении и рулении ветер
сзади ограничивается более жестко, чем
сбоку или спереди. Конструктивно вертолет
выполнен так, что конус НВ назад
отклоняется значительно меньше, чем
вперед, а значит, для создания нормального
запаса управления скорость ветра
ограничена жестче.

При
маневрировании у земли на режимах,
близких к висению, когда из-за разворотов
вертолета направление ветра меняется,
боковая и попутная составляющие скорости
ветра не должны превышать значений,
указанных в таблице 1 и 2. Это значит, что
разворот на 90° на вертолете Ми-2 разрешается
при ветре скоростью не более 10 м/с, а на
180 и 360° — не более 5 м/с.

Влияние ветра на полет самолета

При
полете на эшелоне ветер оказывает
существенное влияние на путевую скорость
и угол сноса. Из навигационного
треугольника скоростей видно, что
путевая скорость может существенно
изменяться в зависимости от того, какой
ветер: попутный, встречный или боковой.
Вектор путевой скорости W
равен сумме векторов воздушной скорости
V
и скорости ветра u.
Максимальная путевая скорость бывает
при попутном ветре, минимальная при
встречном. Ветер оказывает влияние на
дальность и продолжительность полета,
т.к от его скорости и направления зависит
километровый расход топлива. Максимальная
дальность полета возможна при попутном
ветре, минимальная при встречном.

Ограничения по ветру

Запуск
и выключение двигателей (раскрутка и
останов НВ), руление, взлет, висение,
маневрирование на висении, подлеты и
посадки разрешается производить при
скоростях ветра, не превышающих величин,
указанных в табл. 1 и 2.