Анализ и оценка метеорологической обстановки на аэродроме

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Характер погоды оказывает большое влияние на авиацию, вся деятельность которой происходит в атмосфере. От условий погоды зависят подготовка и производство полетов, некоторые из них сильно усложняют полеты, а иногда делают их невозможными.

Авиационные катастрофы происходят по разным причинам, но одна из причин присутствует практически всегда. Это - погода. В неразрывной цепи "самолет - летчик - диспетчер - метеоусловия" ни одно из звеньев не важнее другого. Между тем в центре общественного внимания главная роль принадлежит традиционно летчику. Что вполне объяснимо: "человеческий фактор". аэродром метеорологический синоптический обледенение

Свою долю внимания авиационный метеоролог, как правило, получает лишь в официальных документах - при расследовании очередной беды. В благополучные времена тема авиационной метеорологии пребывает в глубокой тени. Как и сами метеорологи - специалисты, ведущие свою ежедневную, кропотливую, чрезвычайно важную работу в больших и малых аэропортах страны. Работу, цель которой - безопасность авиапассажиров, с нарастающей интенсивностью пересекающих отечественные и зарубежные небеса. Рассмотрим несколько реальных примеров, из которых особенно ясно видна исключительно важная роль метеоролога.

"Ан-24" заходил на посадку в аэропорту Игарки. Получив очередное подтверждение аэродромного метеоролога о сложных погодных условиях, авиадиспетчер передал информацию на борт "Ана".

Условия были значительно хуже "метеорологического минимума". Подобная норма устанавливается для каждого типа самолета, экипажа и аэродрома.

До "высоты принятия решения" - уходить на второй круг или продолжать снижение - у командира "Ана" оставались считаные минуты. Ни один из членов экипажа при этом не имел визуального контакта с огнями приближения и огнями взлетно-посадочной полосы. Постоянная информация об ухудшающейся видимости не меняла характера полета. Было очевидно: командир экипажа, имеющий право на принятие окончательного решения, уже принял его... Самолет пересек черту установленного минимума высоты. И вскоре потерял даже теоретическую возможность ухода на второй круг. В течение последних секунд, сломав во мгле верхушки нескольких деревьев, "Ан" с оглушительным грохотом рухнул на землю.

Черный финал полета был неизбежен. Платой за самонадеянность и лихачество, надежду "на авось" - садились и не раз! - и, наконец, за безразличное отношение к чужим человеческим жизням, как и всегда, стали именно человеческие жизни. И свои собственные - тоже.

Смоленская трагедия "Ту-154" с президентом Польши на борту только по масштабам и планетарному политическому резонансу отличается от трагедии в маленькой Игарке. Но суть та же: полное игнорирование "метеорологического фактора". "Метеоминимум" - это всегда последнее предупреждение, посылаемое с земли. А информация "хуже минимума" - последний тест на здравомыслие и ответственность тех, кто находится за штурвалом.

Авиационные метеорологи должны спрогнозировать вероятность опасных для ГА явлений задолго до их возникновения. И не только в районе аэродрома. На маршруте полета самолета - тоже. Должны определить характер облачности, скорость и направление ветра, турбулентность и обледенение на разных высотах, атмосферное давление. Определить вертикальную и горизонтальную видимость, вероятную интенсивность осадков, координаты грозовых фронтов, низкую кромку облачности.

Полеты воздушных судов без метеорологической информации невозможны. Это правило касается всех без исключения самолетов и вертолетов во всех странах мира, независимо от протяженности маршрутов. Все полеты воздушных судов Гражданской авиации могут производиться только при условии знания авиадиспетчера и летным составом метеорологической обстановки в районе полетов, пункте посадки и на запасных аэродромах. Поэтому необходимо чтобы каждый диспетчер и пилот в совершенстве владел необходимыми метеорологическими знаниями, понимал физическую сущность метеоявлений, их связь с развитием синоптических процессов и местными физико-географическими условиями, что является залогом безопасности полетов. Цель данной курсовой работы : обобщение, закрепление и творческое использование знаний, умений и навыков, приобретённых в процессе изучения дисциплины, а так же умение применять синоптический метод анализа метеорологической обстановки.

При выполнении данной курсовой работы необходимо решить следующие задачи:

* Охарактеризовать физико-географические особенности аэродрома, уделив особое внимание характеристике климатических особенностей, которые являются важнейшей составляющей физико-географического описания аэродрома

* Используя карты абсолютной барической топографии, приземную карту, построить на бланке аэрологической диаграммы кривые стратификации, точки росы, состояния, а так же нанести на бланк ветер по высотам

* Охарактеризовать синоптическую обстановку на аэродроме

* Оценить влияние метеорологических факторов на взлёт и посадку воздушных судов на аэродроме

1. Физико-географическая характеристика аэродрома

Аэропорт «Кольцово» расположен в 16 км от Екатеринбурга.Абсолютная отметка аэродрома 234м над уровнем моря.Географические координаты контрольной точки аэродрома (КТА):широта 56°74' северная;долгота 60°8' восточная.Магнитное склонение - +12°. Часовой пояс +5.0 ОМТ.Климат Свердловской области умеренный резко континентальный, для него характерны значительные колебания температур, холодная зима с непродолжительным летом и короткими весенним и осенним сезонами. Климатические условия достаточно суровы, в зимний период температура воздуха может опускаться ниже -40°С, а летом доходить до +40°С.

«Кольцово» -- международный аэропорт г.Екатеринбурга. Имеет статус международного с 1993 года и является пятым по объёмам пассажироперевозок в России (после трёх московских и санкт- петербургского аэропортов). Аэродром «Кольцово» является аэродромом первого класса и имеет две ВПП, 60 стоянок для самолётов и может принимать большинство современных типов воздушных судов таких как : Ан-12, Ан-124, Ил-18, И-62, И-76, Ил-86, Ил-96. Ту-134. Ту-154, Ту-204, Ту- 214, Як-42 и ВС кл. ниже, А-300, А-310, А-319, А-320, Б-737, Б-757, МД-80, МД-90.

Аэродром допущен к круглосуточной эксплуатации по установленным минимумам и предназначен для выполнения всех видов полетов, включая международные.

2. Анализ синоптической и метеорологической обстановки обстановки на аэродроме

На приземной карте погоды за 27.11.12 00:00 аэродром Кольцово находится в теплом секторе циклона.Центр циклона находится в районе Парижа, давление в центре 997,9 гПа, падает, следовательно циклон углубляется. Устойчивая воздушная масса.Высокое барическое образование. Фронт окклюзии проходит по линии Тольятти-Самара и смещается на северо-восток со скоростью 25 км/ч.

Приземная карта погоды: Екатеринбург «Кольцово» 27/11/12 00 СГВ

Метеорологические условия на высотах в районе аэродрома

По данной таблице можно сделать вывод ,что на высоте 1350 м будет наблюдаться обледенение,так как дефицит точки росы 0,8°С. А на высоте 8850 м отмечаются струйные течения,в следствии которых возникает опасное явление- болтанка.

METAR для аэродрома Кольцово:

METAR USSS 270000Z 17003MPS 9999 -SN OVC070 M06/M07 Q 1018

NOSIG

Регулярная метеосводка METAR для аэродрома Кольцово за 27 число текущего месяца 00 часов 00 минут, направление ветра 170° юго-восточный, скорость ветра 3 м/с,горизонтальная видимость 10 км или более,слабый снег, сплошная облачность на 2100м. Температура -6°С, температура точки росы -7°С. QNH 1018 гПа. Без изменений.

TAF для аэродрома Кольцово:

TAF USSS 272245Z 2700/2724 20008MPS 5000 -SN BKN015 OVC070 TEMPO 2709/2715 1000 SN BKN005

Прогноз на 24 часа для аэродрома Кольцово. Составлен 27 числа текущего месяца в 22:45 UTC, действителен 27 числа с 00:00 до 24:00. Ветер 200° 8 м/с. Горизонтальная видимость 5 км. Слабый снег, значительная облачность на высоте 450м, сплошная облачность на 2100м. Временами ожидается с 09:00 по 15:00 горизонтальная видимость 1000м,умеренный снег, значительная облачность на 150м.

?h=

QFE=QFE-

QNH=QFE+

3. Опасные метеорологические явления

Обледенение.

Над аэродромом Кольцово наблюдается обледенение в следствии низкого дефицита точки росы.

Обледенение - отложение льда на обтекаемых частях самолета, силовых установках и внешних деталях его специального оборудования (антенны и т.д.) при полете в воздухе, содержащем переохлажденные капли воды.

Опасность обледенения связана с тем, что в результате отложения льда искажается форма профиля крыла и оперения, что приводит к ухудшению аэродинамических качеств самолета, к потере его устойчивости.

Наиболее интенсивное обледенение наблюдается в тех облаках и в той части, где больше водность и крупнее капли. Практика показывает, что наиболее интенсивное обледенение бывает при температуре от 0 до -10° С и ниже. По интенсивности отложения льда принято считать обледенение слабым, когда лед откладывается со скоростью от 0,01 до 0,5 мм/мин, средним - от 0,5 до 1.0 мм/мин, сильным при скорости отложения льда больше 1.0 мм/мин.

Для современных самолетов обледенение уже не представляет серьезной опасности, так как они оснащены надежными антиобледенительными средствами (электрообогрев уязвимых мест, механическое скалывание льда и химическая защита поверхностей). Кроме того, лобовые поверхности самолетов, летящих со скоростью более 600 км/ч, сильно нагреваются вследствие торможения и сжатия воздушного потока, обтекающего самолет. Это так называемый кинетический нагрев деталей самолета, из-за которого температура поверхности самолета сохраняется выше точки замерзания воды даже при полете в облачном воздухе со значительной отрицательной температурой.

Однако интенсивное обледенение самолета при вынужденном длительном полете в переохлажденном дожде или в облаках с большой водностью представляет реальную опасность и для современных самолетов. Образование плотной корки льда на фюзеляже и оперении самолета нарушает аэродинамические качества воздушного судна, так как происходит искажение обтекания поверхности самолета воздушным потоком. Это лишает самолет устойчивости полета, снижает его управляемость. Лед на входных отверстиях воздухозаборника двигателя уменьшает тягу последнего, а на приемнике воздушного давления -- искажает показания приборов воздушной скорости и т. д. Все это очень опасно при несвоевременном включении антиобледенительных средств или при отказе последних.

По статистике ИКАО, из-за обледенения ежегодно происходит около 7% всех авиационных катастроф, связанных с метеорологическими условиями. Это немногим меньше 1% всех авиакатастроф вообще.

Примером опасности обледенения может служить известная катастрофа самолета ATR -72-212 (регистрационный номер N401AM, рейс 4184) авиакомпании American Eagle Airlines, произошедшая в США (Roselawn, Indiana) 31 октября 1994 года.

В этом случае совершенно неудачно совпали две вещи: достаточно долгое нахождение самолета в зоне ожидания в облаках с наличием особо крупных переохлажденных капель воды и особенности (а лучше сказать недостатки) аэродинамики и конструкцииэтого типа самолета, способствовавшие накоплению льда на верхней поверхности крыла в особой форме (валик или рог), причем в местах, которые в принципе (на других самолетах) этому мало подвержены.

Экипаж использовал бортовую противообледенительную систему, однако ее конструктивные возможности не соответствовали условиям возникшего обледенения. Ледяной валик образовался за зоной крыла, обслуживаемой этой системой. Об этом летчики информации не имели, как не имели они и специальных инструкций по действиям на этом типе самолета при таком обледенении. Эти инструкции (достаточно специфические) еще просто не были разработаны.

В итоге обледенение подготовило условия для происшествия, а действия экипажа (неправильные в данном случае -- уборка закрылков с увеличением угла атаки, плюс невысокая скорость)явились толчком для его начала.

Произошла турбулизация и срыв потока, самолет свалился на правое крыло, войдя при этом во вращение вокруг продольной оси из-за того, что правый элерон был «отсосан» вверх образовавшимся в результате отрыва потока и турбулентности вихрем в районе задней кромки крыла и самого элерона.

Нагрузки на органы управления при этом были очень высоки, экипаж не смог справиться с машиной, точнее говоря им не хватило высоты. В результате катастрофы погибли все люди, находившиеся на борту -- 64 человека.

Примерно по такому же сценарию развивалось летное происшествие с самолетом ATR-72-201 (регистрационный номер VP-BYZ) компании Utair, потерпевшим катастрофу 2 апреля 2012 года сразу после взлета из аэропорта Рощино (Тюмень).

Уборка закрылков с включением автопилота + малая скорость = сваливание самолета. Причиной этому стало обледенение верхней поверхности крыла, причем в данном случае оно образовалось еще на земле. Это так называемое наземное обледенение.

Перед вылетом самолет простоял ночь на открытом воздухе на стоянке при малых отрицательных температурах (0^°C…- 6^°C). За это время неоднократно наблюдались осадки в виде дождя и мокрого снега. В таких условиях образование льда на поверхностях крыла было практически неизбежным. Однако, перед вылетом спецобработка для устранения наземного обледенения и предотвращения дальнейшего образования льда (в полете) проведена не была.

Результат печален. Самолет в соответствии со своими аэродинамическими особенностями отреагировал на изменение обтекания крыла сразу после уборки закрылков. Произошлосваливание, сначала на одно крыло, затем на другое, резкая потеря высоты и столкновение с землей. Причем экипаж, вероятно, даже не понял, что происходит с самолетом.

Заключение

В ходе данной работы была предоставлена физико-географическая характеристика аэродрома Кольцово, проанализирована обстановка на аэродроме, с помощью приземной карты и карт абсолютной топографии, составлены коды TAF и METAR.

Аэропорт «Кольцово» города Екатеринбурга именуется воздушными воротами Урала. Географическое положение Екатеринбурга, его статус центра Свердловской области и Уральского федерального округа, высокий экономический потенциал региона определяют приоритетное значение аэропорта «Кольцово» для авиатранспортной системы России.

Рекомендации по обеспечению безопасности полетов ВС в условиях обледенения.

При полётах в зонах атмосферных фронтов обледенение воздушных судов наблюдается в 2,5 раза чаще, чем при полётах в однородных воздушных массах. Это связано с тем, что фронтальная облачность является, как правило, более мощной по вертикали и более протяжённой по горизонтали, чем внут-римассовая облачность. Сильное обледенение в однородных воздушных массах наблюдается в единичных случаях.

Интенсивность обледенения воздушных судов при полётах в облаках различных форм разная. На аэродроме Кольцово наблюдаются высоко-слоистые плотные облака.

В массиве слоисто-дождевых и высокослоистых облаков с увеличением высоты наблюдается уменьшение размеров капель и их количества. Сильное обледенение возможно при полёте в нижней части массива облаков. Если водность облаков менее 0,1 г/м³, то наблюдается обычно слабое обледенение воздушных судов. Если из слоистообразных облаков выпадают продолжительные умеренные осадки, то водность этих облаков со временем уменьшается, появляется большое количество безоблачных прослоек. Обледенение в таких «исчезающих» облаках обычно не наблюдается.

Внутримассовые слоистые и слоисто-кучевые облака являются чаще всего водяными и характеризуются увеличением водности с высотой. При температуре от -0 до -20 °С в этих облаках обычно наблюдается слабое обледенение, но в отдельных случаях обледенение может быть сильным.

Полеты в зонах сильного обледенения -- это полеты в особых условиях. Сильное обледенение - опасное для полётов метеорологическое явление. Признаками сильного обледенения воздушного судна являются, быстрое нарастание льда на стеклоочистителях, лобовом стекле; уменьшение приборной скорости через 5-10 мин после входа в облака на 5-10 км/ч .

Зимой из зоны обледенения рекомендуется уходить вверх - в область более низких температур воздуха, а летом вниз - в область положительных температур воздуха .

В федеральных авиационных правилах изложены рекомендации по обеспечению безопасности полётов в зонах сильного обледенения:

1. Перед входом в зону возможного обледенения или при внезапном попадании в зону сильного обледенения летным экипажем должна быть включена противообледенигельная система воздушного судна, если РЛЭ или эквивалентный ему документ не предусматривает другого порядка использования такой системы.

2. Если принятые меры по борьбе с обледенением воздушного судна оказываются неэффективными и не обеспечивается безопасное продолжение полета, командир воздушного судна по согласованию с органом ОВД в контролируемом воздушном пространстве изменяет высоту и/или маршрут полета для выхода в район, где возможно безопасное продолжение полета, или принимает решение об уходе на запасной аэродром.

Для предотвращения обледенения ВС должна быть включена противообледенительная система, на протяжении всего полета.

При встрече с опасными явлениями погоды на маршруте полета экипаж ВС принимает все необходимые меры для их обхода, а при невозможности обхода возвращается на аэродром вылета или производит посадку на ближайшем запасном аэродроме. Экипажу вертолета в этом случае разрешается произвести посадку на площадку, подобранную с воздуха

Современное оборудование не исключает зависимость авиации от погоды, поэтому требуется тщательный анализ текущих и прогнозируемых метеоусловий для обеспечения необходимой безопасности и регулярности полетов.

Список использованных источников

1.Астапенко П.Д., Баранов A.M., Шварев И.М. Авиационная метеорология: Учеб. пособие для вузов гражданской авиации.- М.: Транспорт, 1985.-262с.

2.Баранов A.M., Солонин С.В. Авиационная метеорология,- Л. Гидрометеоиздат., 1981.-383с.

3.Сафонова Т.В. Оценка метеорологических условий полетов на аэродроме и по маршруту: Методические рекомендации по выполнению курсовой работы.-Ульяновск,1996-20с.

Размещено на Allbest.ru