Полеты в особых условиях и процедуры подготовки к ним

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кировоградская Летная Академия

Национального Авиационного Университета

Лекция

по дисциплине Эксплуатационные процедуры

Полеты в особых условиях и процедуры подготовки к ним

План

1. Общие положения необходимые при подготовке экипажа ВС при полетах в особых условиях

2. Опасность обледенения. Обледенение ВС на земле и в воздухе. Распознование обледенения и процедуры, которые необходимо выполнить экипажу ВС для борьбы с ним

3. Полет в условиях грозовой деятельности. Обход грозовых облаков

4. Сдвиг ветра, микропорывы. Опасность влияния сдвига ветра на ВС на различных этапах полета. Действия экипажа ВС в случае попадания в условия сдвига ветра. Спутная турбулентность. Причины возникновения и влияния на полет ВС: скорость, масса ВС, сила ветра

Литература

1. Общие положения необходимые при подготовке экипажа ВС при полетах в особых условиях

Общие положения.

К полетам в особых условиях относятся:

· полеты в зонах обледенения, грозовой деятельности и сильных ливневых осадков, сильной болтанки, повышенной электрической активности атмосферы, сдвига ветра, пыльной бури;

· полеты в горной и малоориентирной местности, пустынях и над водной поверхностью;

· полеты в полярных районах Северного и Южного полушарий;

· полеты в сложной орнитологической обстановке.

Примечание: Вышеперечисленные особые условия полетов характерны для подготовки летного состава в большинстве стран СНГ. С момента ввода в действие НПП ГА - 85 прошли десятки лет и в ряде государств (например в ФАП РФ) виды полетов, что относится к полетам в особых условиях, значительно расширен и выделены более конкретные условия их выполнения.

Согласно Приказ Минтранса РФ от 31.07.2009 N 128 "Об утверждении Федеральных авиационных правил "Подготовка и выполнение полетов в гражданской авиации Российской Федерации" к полетам в особых условиях относятся:

· полеты при неблагоприятных атмосферных условиях;

· полеты в горной местности:

· при безопасной высоте полета 3000 м и более, на малых и предельно малых высотах,

· полеты по ПВП над безориентирной местностью, если основным средством навигационной ориентировки является визуальная ориентировка;

· полеты по ПВП в полярных районах, над пустынями и джунглями;

· полеты по ПВП над водным пространством;

· полеты по ПВП в условиях сложной орнитологической обстановки;

· полета на поиск и спасение.

При возникновении в полете признаков приближения к зоне опасных метеорологических явлений и получении соответствующей информации командир воздушного судна обязан принять меры для обхода опасной зоны, если полет в ожидаемых условиях не разрешен РЛЭ.

Изменение маршрута или эшелона (высоты) полета для обхода зоны опасных метеорологических явлений разрешается только по согласованию с органом УВД, под непосредственным управлением которого выполняется полет, за исключением случаев, предусмотренных п. 5.11.5 НПП ГА.

Примечание: При возникновении угрозы безопасности полета на заданном эшелоне (встреча с опасными метеоявлениями, отказ авиатехники, ошибки в технике пилотирования и др.) командиру воздушного судна предоставляется право самостоятельно изменять эшелон с немедленным докладом об этом органу УВД, осуществляющему непосредственное управление воздушным движением.

В этом случае командир обязан, не изменяя эшелона полета, отвернуть воздушное судно, как правило, вправо на 30 градусов от оси маршрута и, пройдя 20 км, вывести его на прежний курс с одновременным изменением высоты до выбранного эшелона. О выполнении маневра командир воздушного судна информирует диспетчера службы движения.

В экстренных случаях снижение выполняется немедленно с момента начала отворота в пределах ограничений РЛЭ.

Заняв новый эшелон, командир по согласованию с органом УВД выводит воздушное судно на воздушную трассу или МВЛ.

При выполнении полетов в полярных районах, в Арктике и Антарктиде, в малоориентирной местности, в пустынях и над водной поверхностью на борту воздушных судов должны быть:

· аварийная радиостанция;

· запас продуктов питания и питьевой воды;

· индивидуальные и групповые плавсредства (при полетах над водной поверхностью);

· сигнальные средства;

· оружие и спасательное снаряжение, предусматриваемые соответствующими инструкциями.

Летный состав должен помнить - успешное выполнение полетного задания в особых условиях напрямую зависит от качества и объема подготовки всего экипажа воздушного судна.

2. Опасность обледенения. Обледенение ВС на земле и в воздухе. Распознавание обледенения и процедуры, которые необходимо выполнить экипажу ВС для борьбы с ним

«Запрещается начинать полет, если присутствуют иней, мокрый снег или лед на поверхностях крыльев, фюзеляжа, органов управления, оперения, воздушных винтов, лобового стекла, силовой установки или на приемниках воздушного давления баро метрических приборов воздушного судна, если иное не предусмотрено».

ICAO DOC 9640-AN/940 «Руководство по противообледенительной защите воздушных судов на земле».

1. Опасность обледенения

Снежно-ледяные отложения (СЛО), находящиеся на поверхностях и элементах ВС, могут значительно ухудшить аэродинамические характеристики самолета (уменьшить подъемную силу и увеличить лобовое сопротивление), устойчивость, полностью или частично блокировать подвижность элементов управления.

СЛО могут блокировать или искажать сигналы, поступающие от датчиков угла атаки, приемников динамического и статического давления. В результате может сложиться ситуация опасная для обеспечения безопасности полета.

Основная опасность заключается в развитии на обледеневших поверхностях крыла и оперения самолета преждевременных, на меньших углах атаки, срывных явлений, что грозит на этапе взлета и набора высоты нарушением характеристик устойчивости, управляемости и сваливанием самолета.

2. Обледенение ВС на земле и в воздухе.

Опыт эксплуатации ВС и специальные исследования показывают, что наземное обледенение является серьезной проблемой для современного воздушного транспорта.

Несмотря на большую работу по совершенствованию средств и методов защиты авиации от этого явления, авиационные катастрофы по этой причине не прекращаются.

Распределение происшествий, связанных с обледенением, по взлетной массе самолетов показывает, что происшествия, связанные с обледенением в воздухе, происходят в основном с самолетами с максимальной взлетной массой менее 50 т, т.е. обледенение в воздухе оказывает более негативное влияние на летные характеристики сравнительно небольших самолетов.

Наземное же обледенение приводит к катастрофам самолетов с большой взлетной массой.

Анализ инцидентов непосредственно связанных с наземным обледенением, показал следующее:

· все инциденты являются следствием выпуска в полет самолетов с не удаленными или не полностью удаленными снежно-ледяными отложениями, т.е. противообледенительная обработка не обеспечила требуемой «чистоты» поверхности самолета или частей силовых установок (последняя категория инцидентов наиболее многочисленная);

· большинство инцидентов происходит на этапе взлета и набора высоты;

· лёд, образующийся на самолете во время его нахождения на земле, может сохраняться в течение нескольких часов полета и сыграть отрицательную роль при снижении, посадке или при уходе на второй круг.

По последствиям рассмотренные инциденты разделяются на три группы:

1. Нарушение работы, опасные вибрации, помпаж, отказы и повреждения двигателей, что приводит к прерванным взлетам, возвратам со старта и вынужденным посадкам;

2. Ухудшение характеристик устойчивости и управляемости самолетов из-за наземного обледенения, что приводит чаще всего к опасному кабрированию на взлете, самопроизвольному кренению самолета, изменению усилий на штурвале и частичному заклиниванию органов управления;

3. Случаи, связанные с повреждениями льдом конструкции планера самолета, двигателей, неуборкой шасси, нарушениями в работе приборов и оборудования и др.

Основными причинами инцидентов являются:

· недостаточное исполнение летным и техническим персоналом требований документов, регламентирующих эксплуатацию самолета при наличии наземного обледенения;

· недостаточно надежны средства и методы контроля за отсутствием льда на поверхности самолета и элементах двигателей перед взлетом;

· несовершенство инструкций и рекомендаций по эксплуатации.

Например - взлеты самолетов, подвергнутых наземному обледенению, происходят по нескольким причинам:

· когда экипаж отказывается от ПОО при наличии признаков обледенения;

· превышено допустимое время от момента применения ПОО до начала взлета;

· не использованы в полной мере имеющиеся на самолетах ПОС;

· недостаточно полными и точными являются инструкции авиакомпаний, определяющие действия экипажей при возникновении условий обледенения.

Перечисленные причины образуют одну главную причину - «недостаточное исполнение техническим и летным персоналом принципиальных и конкретных (для данного типа ВС) требований документов, регламентирующих эксплуатацию ВС при наличии условий наземного обледенения».

Для разработки практических мер по предотвращению авиационных происшествий большое значение имеет изучение обстоятельств, последствий и причин происшествий.

Ниже представлены варианты влияния условий наземного обледенения на безопасность полетов воздушных судов.

Причиной обледенения самолета на земле могут послужить многие атмосферные и окружающие условия:

· ледяной налет;

· снег;

· замерзающий туман;

· замерзающая морось;

· замерзающий дождь;

· морось;

· туман или высокая влажность в сочетании с наличием холодного топлива, (последний тип обледенения может возникнуть при температуре окружающего воздуха значительно выше точки замерзания) и т.д.

При подготовке ВС к полету атмосферные условия могут быть неустойчивыми. Часто бывает трудно обнаружить прозрачный лед.

К другим условиям, способствующим обледенению поверхностей ВС, относятся:

· эксплуатация ВС на перроне, рулежных дорожках (РД) и ВПП, покрытых водой, слякотью или снегом. Эти «загрязнения» могут отложиться на поверхностях самолета в результате ветра, маневрирования самолета, воздействия реактивной струи или при работе наземного оборудования;\

· теплые поверхности самолета, попадающие под переохлажденные осадки при температуре ниже точки замерзания и вызывающие таяние выпавших осадков, которые затем снова замерзают.

В условиях замерзающего дождя и мороси, сильного снегопада или в других условиях, когда в замерзаюших осадках содержится большое количество воды, многие противообледенительные процедуры могут оказаться неэффективными. При температурах окружающего воздуха ниже -30 оС некоторые нагретые противообледенительные жидкости типа I не действуют.

Все виды наземного обледенения разделяются на 3 группы.

1. К первой группе относятся обледенения, которые образуются в результате перехода (сублимации) пара в лед, минуя жидкую фазу. Сюда входят иней, твердый (кристаллический) налет и кристаллическая изморозь.

Справка: Иней возникает в ясную тихую погоду на поверхности предметов, охлажденных излучением тепла и имеющих более низкую, чем воздух, отрицательную температуру. Вблизи поверхности предметов воздух охлаждается, и содержащийся в нем водяной пар, достигнув состояния насыщения, превращается в лед. Иней может образовываться при любой отрицательной температуре и при самой различной относительной влажности воздуха. Этот вид обледенения может возникать в ясную погоду. Твердый (кристаллический) налет появляется при потеплениях, когда предметы сохраняют более низкую отрицательную температуру, чем пришедшие теплые массы воздуха. Толщина твердого налета обычно не превышает нескольких мм.

Кристаллическая изморозь образуется в сильный мороз, вследствие перенасыщения воздуха водяным паром. Все три вида этих снеговидных отложений имеют меньшую плотность и менее прочно связываются с поверхностью самолета, чем виды второй и третьей групп. Иногда их удаляют механическим способом. Но следует учитывать, что удаление с помощью щеток не всегда обеспечивает необходимую чистоту поверхности. При образовании твердого налета тонкий слой его может остаться не удаленным, что трудно обнаружить, если в дальнейшем шел сухой снег, покрывший неудаленные ледяные отложения.

2. Ко второй группе относятся виды обледенения, связанные с наличием в атмосфере переохлажденной воды. В этом случае лед образуется в результате кристаллизации на поверхности самолета переохлажденных капель дождя, тумана или мороси.

Справка: Наиболее часто этот вид наземного обледенения встречается при температурах воздуха близких к 0 °С. По структуре, внешнему виду и цвету обледенение может быть различным: от прозрачного стекловидного льда до снежно-белого налета, сходного с инеем. Различие обусловлено тем, что в разных условиях скорость замерзания капель неодинакова. Если температура колеблется в пределах 0…5 оС, то крупные капли, замерзая, растекаются по поверхности тела и образуют прозрачный стекловидный лед (гололед). При низких температурах мелкие капли замерзают быстро и образуется матовый или белый лед. Мельчайшие капли переохлажденного тумана, замерзая, образуют зернистую изморозь. Ледяные отложения второй группы прочно сцепляются с поверхностью самолета и могут достигать больших размеров.

3. К третьей группе относятся виды наземного обледенения, образующиеся в результате замерзания на поверхности самолета обычной непереохлажденной воды (дождя, мокрого снега, осевших капель тумана, конденсата водяных паров и др.).

Справка: По внешнему виду они похожи на отложения, отнесенные к первым двум группам, но в отличие от сублимационного льда могут прочно связываться с поверхностью самолета. Обледенение самолета возможно не только в результате оседания непереохлажденной воды из атмосферы, но также вследствие попадания на поверхность самолета воды, слякоти и мокрого снега с земли во время руления или стоянки.

Примечание: В эту же группу (3) входит и «топливный лед» («топливное обледенение»), который образуется при выпадении обычных (непереохлажденных) капель или в условиях высокой влажности при положительных (до + 15 °С) или небольших отрицательных температурах воздуха на верхних участках поверхностей самолета в зоне размещения баков с полной заправкой топливом, имеющим более низкую отрицательную температуру. Наибольшую опасность для самолетов с хвостовым расположением двигателей представляет образование такого льда на верхней поверхности корневой части крыла, где обычно располагаются топливные баки. Толщина льда может превышать 15 мм, а площадь, на которой он образуется, может быть очень значительной. При этом никакого обледенения других частей самолета и наземных предметов, имеющих положительную температуру, естественно, не наблюдается. Это часто вводит в заблуждение технический и летный составы, которые считают, что наземное обледенение отсутствует и противообледенительная обработка самолета не требуется. Другой особенностью такого обледенения является то, что лед, покрывающий обшивку самолета в зоне топливных баков, обычно бывает прозрачным и его трудно обнаружить.

Факторами, способствующими накоплению замерзающих осадков и топливному обледенению, являются:

· температура окружающего воздуха;

· относительная влажность;

· тип и интенсивность осадков;

· тип и плотность тумана;

· тепловое излучение;

· скорость и направление ветра;

· температура поверхности самолета, включая температуру топлива в крыльевых баках;

· суточный перепад температур;

· тип и температура противообледенительной жидкости;

· водный раствор жидкости, используемый для устранения или предотвращения обледенения;

· порядок применения противообледенительной жидкости;

· время, прошедшее после противообледенительной обработки;

· нахождение самолета в непосредственной близости от реактивной струи другого самолета, оборудования и конструкций;

· эксплуатация на поверхностях, покрытых снегом, слякотью и влагой;

· угол наклона, обводы и шероховатость поверхности самолета;

· условия парковки самолета (вне ангара, частично или полностью в ангаре).

Сброс такого льда с крыла и попадание его в двигатели, как правило, происходит на взлете или начальном этапе набора высоты, что приводит к нарушениям работы и повреждениям двигателей.

Типичной для «топливного обледенения» является ситуация, когда охлаждение топлива до низких отрицательных температур происходит в обычном крейсерском полете. Затем самолет совершает посадку на аэродром, где имеются благоприятные для такого обледенения условия: продолжительный дождь, морось, небольшая положительная температура, при которой отрицательная температура топлива в баках самолета может сохраняться в течение многих часов.

Нижние поверхности баков покрываются значительным до 10…15 мм слоем инея. Верхние поверхности не имеют обледенения, поскольку при штатных посадках в баках всегда находится минимальный остаток топлива. Даже при коротких рейсах топливо в баках может быстро охлаждаться. За час полета температура топлива самолета, совершающего полет на крейсерских высотах, понижается на 10...15°С. . Если при взлете температура топлива составляет, например, +5 °С, то после полета продолжительностью 1,5 часа температура топлива в момент посадки может составлять -5…-10 °С.

Возможен и другой случай, когда самолет в пункте вылета заправляется сильно охлажденным топливом, а прилетает на аэродром, где температура воздуха положительная и идут осадки. Иногда экипаж самолета, на котором во время стоянки имело место «топливное обледенение», не отмечает каких-либо отклонений от нормы при выполнении полета, а последствия обледенения обнаруживаются лишь после посадки.

Влияние наземного обледенения на воздушное судно и силовую установку

Обледенение ведет к ухудшению аэродинамических и летных характеристик воздушного судна. При этом, как отмечалось ранее, возможны повреждения конструкции и нарушения работы силовой установки, самолетных систем, а также приборов, связанных с приемниками воздушного давления.

Лед, образовавшийся в статических отверстиях или датчиках угла атаки, может исказить вводимую в системы пилотажных приборов информацию об абсолютной высоте, воздушной скорости, угле атаки и мощности двигателя.

По своей чувствительности к обледенению самолеты разных типов значительно отличаются друг от друга. Степень влияния обледенения в большей мере зависит от конструктивных и аэродинамических особенностей самолета. Отложения льда, ледяного налета или снега на передней кромке и верхней поверхности крыла уменьшают подъемную силу крыла до 30 % и увеличивают лобовое сопротивление до 40 %.

Наземное обледенение самолета отличается от обледенения в полете. Если в полете лед образуется, как правило, лишь на лобовых частях самолёта, то на земле он обычно покрывает большую часть его верхней части крыла и оперения, а также поверхность фюзеляжа. Иногда наземное обледенение бывает несимметричным -- возникает на той стороне самолета, которая обращена к ветру. Для некоторых типов авиационных профилей возможно резкое снижение коэффициента подъемной силы и уменьшение критического угла атаки при самом небольшом ледяном отложении.

Отсюда следует практический вывод о необходимости включения на взлете в условиях наземного обледенения противообледенительной системы крыла и оперения самолета (если таковая имеется и использование ее разрешено на взлетном режиме). Однако из этих данных нельзя делать вывод о том, что достаточно удалить лёд и снег только с носков крыла и оперения, поскольку отрицательное влияние на­земного обледенения не ограничивается снижением только Суmax и Кmax. Для профилей с иным распределением давления вдоль хорды (с задним аэродинамическим нагружением) отрицательная роль ледяных отложений на участках поверхности, удаленных от носка крыла, усиливается. Наиболее сильно на несущие свойства крыла влияет шероховатость поверхности носка профиля. Если взлёт выполняется в условиях, когда возможно обледенение крыла, скорость отрыва и набора высоты должны быть увеличены, а угловая скорость отрыва уменьшена. При этом рекомендуется использовать противообледенительную систему самолёта сразу после взлёта.

Другим опасным последствием наземного обледенения является снижение эффективности органов управления. Обледенение крыла на тех участках, где расположены элероны, а также обледенение самих элеронов, отложение льда на оперении и рулях может привести к опасному ухудшению управляемости самолетом. Известны случаи, когда снег или лед, не удаленные с верхней поверхности горизонтального оперения и руля высоты, приводили при взлете к кабрированию самолета в момент отрыва носового колеса, что создавало крайне опасные ситуации. Дополнительным отрицательным фактором является и вес ледяных отложений, образовавшихся на поверхности самолета во время нахождения его на земле.

Серьезными и довольно частыми последствиями наземного обледенения являются отказ и ухудшение работы силовых установок. Это происходит в случае, когда противообледенительные устройства двигателей почему-либо не были включены или включены с опозданием.

Для многих типов газотурбинных двигателей их противообледенительная система вместе с системой обогрева воздухозаборников включается во всех случаях, когда имеется или ожидается обледенение, в том числе при небольших положительных температурах наружного воздуха и наличии повышенной влажности, осадков, тумана и мороси. Это объясняется возможностью образования льда на элементах двигателя даже при отсутствии видимого обледенения планера самолета. Лед на аэродинамических поверхностях и фюзеляже может отделяться во время взлета и попадать в двигатели с возможным повреждением лопаток вентилятора и компрессора.

В отличие от входных элементов двигателя, которые снабжены противообледенительными устройствами, рабочие лопатки компрессора, как правило, не имеют защиты, что может приводить к образованию на них льда и его сбросу. Это ведет к уменьшению тяги двигателя, неустойчивой его работе, возникновению недопустимых вибраций и самовыключению. Отрицательные последствия обледенения двигателей во время работы на земле могут проявиться лишь при работе на взлетном режиме.

Критическим для самолета и силовой остановки может оказаться момент, когда режим от взлетного меняется на номинальный, включается противообледенительная система и лед сбрасывается с крыла.

По типу образования льда обледенения делятся на:

· инееобразное, возникающее вследствие мгновенного замерзания переохлажденных капель при соприкосновении с обшивкой;

· прозрачное, возникающее при относительно медленном замерзании крупных капель;

· смешанное.

По виду и структуре различают следующие отложения:

· прозрачный лед;

· матовый полупрозрачный лед, часто с бугристой поверхностью;

· непрозрачный белый лед, часто сравнительно рыхлый и непрочный;

· изморозь;

· иней.

Наиболее опасными с точки зрения изменения аэродинамических характеристик и наиболее распространенными по имеющейся практике видами обледенения являются желобообразное и рогообразное.

Вообще в процессе полета через зону, где имеются условия для обледенения лед обычно образуется на всех лобовых поверхностях самолета. Доля крыла и хвостового оперения в этом плане составляет около 75%, и именно с этим связано большинство тяжелых летных происшествий, случившихся из-за обледенения, которые имели место в практике полетов мировой авиации.

Главная причина здесь -- это значительное ухудшение несущих свойств аэродинамических поверхностей, увеличение профильного сопротивления.

Рис. 1 Изменение характеристик профиля крыла в результате обледенения (качество и коэффициент подъемной силы).

Ледяные наросты в виде вышеупомянутых рогов, желобов или каких-либо иных ледяных отложений могут совершенно изменить картину обтекания профиля крыла или оперения. Растет профильное сопротивление, поток становится турбулентным, во многих местах наступает его срыв, значительно падает величина подъемной силы, уменьшается величина критического угла атаки, растет вес самолета. Срыв потока и сваливание может наступить уже при совсем незначительных углах атаки.

Справка -1.

Примером такого развития событий 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 (это как раз и есть случай значительного увеличения зоны защиты, упомянутый выше).

Рис. 2 Самолет АТR-72-212 компании American Eagle Airliners (Флорида, США, 2011 года).

Аналог потерпевшего катастрофу 31.10.94. Roselawn, Indiana.

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.

Обязанности КВС в период предполетной подготовки при условии наземного обледенения:

· Командир ВС несет ответственность за состояние критических поверхностей ВС перед взлетом в соответствии с “концепцией чистого воздушного судна” и принятие решения о выполнении взлета в данных условиях;

· Командир ВС имеет право принимать решение о необходимости и способе обработки в любом случае, когда считает это необходимым с учетом метеоусловий, интенсивности осадков, времени руления и других факторов;

· Если проводится противообледенительная КВС совместно с ИТП оформляет Anti-icing Checklist;

· КВС информирует АТС о предстоящей обработке;

· Во время обработки КВС контролирует процесс из кабины, поддерживает постоянную двустороннюю связь с наземным персоналом, при необходимости вносит соответствующие коррективы;

· После доклада инженерно-техническим персоналом Кода (Anti Icing Code), засекает и определяет по соответствующим таблицам время защитного действия;

· Контролирует состояние ВС при движении его на собственной тяге к ВПП;

· В процессе руления КВС принимает решение о необходимости дополнительного осмотра ВС и/или повторной обработке.

Внимание:

1. Решение о необходимости обработки или отказе от нее принимается совместно КВС и ответственным за выпуск ВС.

2. Если нет согласия любой из сторон, обработка выполняется в обязательном порядке.

3. Распознование обледенения и процедуры, которые необходимо выполнить экипажу ВС для борьбы с ним

Наземный персонал (отвечающий за ПОО) и экипаж воздушного судна в соответствии со своими обязанностями обязан перед вылетом уяснить метеопрогноз и в случае наличия каких-либо условий вызывающих обледенение в обязательном порядке принять меры по недопущению взлета (полета) ВС при наличии на нем СЛО угрожающих безопасности полета. В связи с этим проверку на наличия обледенения проводит обученный наземный персонал и КВС.

Как правило, процедура борьбы с обледенением (de-icing), то есть удаление снега, льда, инея и так далее, предшествует процедуре защиты от обледенения (anti-icing). Если первый процесс подразумевает «уборку» поверхностей воздушного суда, то второй (anti-icing) направлен на то, чтобы предотвратить такого рода загрязнение, то есть обеспечить его «сохранность». Для «уборки» используются подогретые жидкости, механические средства, разнообразное оборудование или комбинация указанных средств.

Процедуры, применяемые в гражданской авиации в условиях обледенения.

· процедура борьбы с обледенением (de-icing), то есть удаление снега, льда, инея и так далее;

· процедура защиты от обледенения (anti-icing).

Данные технологии определяют методы противообледенительной обработки и защиты самолёта на земле, производимые посредством обработки ВС спецжидкостями для получения аэродинамически чистого самолёта.

При наличии снежно-ледяных отложений на поверхностях самолета данные поверхности должны быть обработаны до того, как будет дано разрешение на вылет. В условиях продолжающихся осадков, когда есть риск обледенения самолёта перед вылетом, необходимо выполнять антиобледенительную защиту воздушного судна.

В случае необходимости удаления обледенения и защиты ВС от последующего обледенения, данные процедуры могу быть выполнены в один, либо в два этапа. Выбор метода обработки зависит от погодных условий, доступного оборудования, имеющихся в наличии противообледенительных жидкостей, состояния поверхности ВС (наличия снега, льда, слякоти или инея) и требуемого времени защитного действия. При одноступенчатой обработке одновременно осуществляется удаление обледенения и защита ВС от последующего обледенения.

Примечание: Во время обработки на земле или оборудовании может образоваться наледь. Скользкая поверхность может образоваться на земле или оборудовании во время обработки. В условиях низкой влажности или отсутствия осадков, увеличивающих скольжение поверхностей, необходимо соблюдать особую осторожность.

Проведение процедур в один и в два этапа.

1. Одноступенчатая противообледенительная процедура.

Одноступенчатая процедура удаления обледенения и защиты предусматривает облив подогретой смесью жидкости с водой для удаления обледенения.

Жидкость, используемая для удаления обледенения с поверхностей ВС, задерживается на ней и защищает от дальнейшего образования льда, слякоти, снега и инея. Концентрация жидкости выбирается исходя из требуемого времени защитного действия, температуры наружного воздуха и крыла ВС, погодных условий.

2. Двухступенчатая противообледенительная процедура.

Первый этап в двухэтапной процедуре предусматривает применение нагретой противообледенительной жидкости Тип I или горячей воды. Концентрация жидкости Тип I выбирается исходя из температуры наружного воздуха.

Второй этап обработки должен проводиться способом, обеспечивающим полное покрытие и вытеснение жидкости, нанесенной на первом этапе, и обеспечивающим нанесение достаточного количества жидкости.

После удаления обледенения (первый этап), последующее нанесение антиобледенительной жидкости (второй этап) должно защитить обработанные поверхности от обледенения.

Второй этап двухэтапной обработки производится антиобледенительной жидкостью Тип II или IV. Для этого рекомендуется использовать не подогретую и не разбавленную жидкость. Однако, если время защитного действия является некритичным, на втором этапе допускается применения горячей смеси жидкости Тип I с водой. При этом концентрация жидкости Тип I в смеси с водой выбирается в зависимости от температуры наружного воздуха.

Внимание: В случае замерзания жидкости в процессе проведения обработки, необходимо повторить как первый, так и второй этап обработки.

Визуальные признаки потери защитных свойств

Очень трудно определить начало потери защитных свойств ПОЖ. Обычно, потеря определяется визуально по началу накопления отложений льда и снега на обработанных поверхностях.

Как правило, образование льда начинается в первую очередь на передней и задней кромке крыла и позже на средней части поверхности. Поэтому осмотр передней и задней кромок крыла должны быть обязательно осмотрены при оценки потери защитных свойств ПОЖ.

Тип I.

При потере защитных свойств ПОЖ Тип I обледенение крыла визуально выглядит также, как если бы поверхность была не обработана.

Рис. 2 Противообледенительные жидкости Тип IV и Тип I

Тип II, III, IV.

При потере защитных свойств ПОЖ:

· Начинается образование и накопление отложений кристаллов льда серого или белого цвета на поверхности защитной пленки

· Прогрессирующее обледенение поверхности

· Накопление отложений снега

· Местное образование слякоти на поверхности

· Образование льда на выступающих элементах конструкции крыла.

Действия экипажа ВС при полете в условиях сильного обледенения.

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

Если принятые меры по борьбе с обледенением ВС оказываются неэф- фективными 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.

Справка - 2:

По аналогичному сценарию (смотри справку - 1) 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. Произошло сваливание, сначала на одно крыло, затем на другое, резкая потеря высоты и столкновение с землей. Причем экипаж, вероятно, даже не понял, что происходит с самолетом.

3. Полет в условиях грозовой деятельности. Обход грозовых облаков

Гроза - атмосферное явление, связанное с образованием кучево-дождевых облаков и электрических разрядов (молний), сопровождающихся сильным громом и выпадением обильных - ливневых осадков. Сравнительно редко гроза не сопровождаются выпадением осадков («сухие» грозы). Важнейшее условие для образования грозы - наличие влажного и теплого неустойчивого воздуха, при быстром подъеме которого вверх могла бы образоваться мощная по высоте облачность. Грозы образуются при неравномерном нагревании приземного слоя воздуха от подстилающей поверхности (внутри-массовые тепловые грозы), при подъеме и вытеснении вверх теплого воздуха холодным воздухом на атмосферном фронте (фронтальные грозы), при подъеме воздуха и вытеснении вверх теплого воздуха холодным воздухом на атмосферном фронте (фронтальные грозы), при подъеме воздуха вдоль горных склонов (орографические грозы). Примерно половина всех гроз продолжается не более 1 часа, а четвертая часть не больше 2 часов.

Полеты в зоне грозовой деятельности опасны как для самолетов, так и для экипажей. В грозовых облаках наблюдаются мощные восходящие и нисходящие потоки до 20-30 м/сек и более, интенсивное обледенение (выше изотермы 0°), разряды молнии, град, сильные ливневые дожди, плохая видимость. При полете в зоне грозы часто отказывают многие аэронавигационные приборы и нарушается радиосвязь. Во время грозы необходимо тщательно изучать метеообстановку как перед полетом, так и в период проведения полетов, организовать воздушную разведку погоды, использовать наземные и самолетные радиолокационные установки для обнаружения очагов грозы и своевременного их обхода

Страшнее грозы для воздушного судна ничего нет. Гроза легко может разрушить самолет. Даже не ударом молнии страшна гроза (такие случаи бывают редко и, как правило, не приводят к катастрофическим последствиям), а именно страшной, несовместимой с ограничениями по прочности ВС, болтанкой.

В верхней части грозового облака, вертикальные потоки достигают 30 м/сек; самолет, летящий со скоростью 250 м/сек, напоровшись на такой порыв, испытывает разрушающую перегрузку.

Вот слова опытного линейного пилота ГА, который провел в небе за штурвалом более 15 часов и знающего, что такое полет в грозовой деятельности:

- «Грозу нельзя победить. Она тебя и не заметит. Ее можно обойти, лучше подальше (есть нормативы), но боже упаси играть с нею, бравируя и выказывая ложное мужество. Ей на твое мужество плевать. И не мужество это - войти в грозу, а вариант самоубийства, с картинками. Поэтому, обходя грозы, особенно в наборе высоты и на снижении, надо учитывать их развитие, знать законы короткой бурной жизни грозы, соотносить всю эту информацию с возможностями машины... и не лезть на рожон. Если на эшелоне еще сравнительно легко обойти засветки, то вблизи аэродрома, если нет дырки, нечего лезть: надо уходить на запасной" (В. В. Ершов. «Раздумья ездового пса»).

Грозовые явления могут сопровождаться сильным порывистым ветром, осадками ливневого характера и градом. Вот поэтому так опасны полеты в зоне грозовой деятельности. В грозовых облаках наблюдаются мощные восходящие и нисходящие потоки до 20-30 м/сек и более, интенсивное обледенение, разряды молнии, град, сильные ливневые дожди, плохая видимость.

При принятии решения на вылет с пересечением зоны грозовой деятельности и сильных ливневых осадков командир воздушного судна обязан учитывать:

· характер гроз (внутримассовые, фронтальные);

· расположение и перемещение грозовых (ливневых) очагов, возможные маршруты их обхода;

· необходимость дополнительной заправки топливом.

При наличии и прогнозировании фронтальных гроз по маршруту полета, проходящему в горной местности, командиру воздушного судна принимать решение на вылет по ПВП и ОПВП ниже нижнего эшелона запрещается.

Полеты по ППП в зоне грозовой деятельности без бортовых РТС обнаружения грозовых очагов при отсутствии наземного радиолокационного контроля запрещаются.

При наличии в районе аэродрома вылета мощно-кучевой и кучево-дождевой облачности экипаж обязан с помощью бортовой РЛС осмотреть зону взлета и выхода из района аэродрома, оценить возможность взлета и определить порядок обхода мощно-кучевой, кучево-дождевой облачности и зон сильных ливневых осадков.

При подходе воздушного судна к зоне грозовой деятельности (сильных ливневых осадков) командир обязан оценить возможность продолжения полета, принять решение на обход зоны, согласовав свои действия с органом УВД.

При визуальном обнаружении в полете мощно-кучевых и кучево-дождевых облаков, примыкающих к грозовым очагам, разрешается обходить их на удалении не менее 10 км. При невозможности обхода указанных облаков на заданной высоте разрешается визуальный полет под облаками или выше их.

Полет под облаками разрешается только днем, вне зоны ливневых осадков, если:

· высота полета воздушного судна над рельефом местности и искусственными препятствиями не менее истинной безопасной высоты, но во всех случаях не менее 200 м в равнинной и холмистой местности и не менее 600 м в горной местности;

· вертикальное расстояние от воздушного судна до нижней границы облаков не менее 200 м.

Полет над верхней границей мощно-кучевых и кучево-дождевых облаков разрешается выполнять с превышением над ними не менее 500 м.

При обнаружении в полете мощно-кучевых и кучево-дождевых облаков бортовыми РЛС разрешается обходить эти облака на удалении не менее 15 км от ближней границы засветки.

Пересечение фронтальной облачности с отдельными грозовыми очагами может производиться в том месте, где расстояние между границами засветок на экране бортового радиолокатора не менее 50 км.

При взлете и заходе на посадку в условиях ливневых осадков экипаж обязан учитывать возможность ухудшения летных и аэродинамических характеристик ВС.

Экипажам воздушных судов преднамеренно входить в мощно-кучевые, кучево-дождевые облака и зоны сильных ливневых осадков запрещается.

4. Сдвиг ветра, микропорывы. Опасность влияния сдвига ветра на ВС на различных этапах полета. Действия экипажа ВС в случае попадания в условия сдвига ветра. Спутная турбулентность. Причины возникновения и влияния на полет ВС: скорость, масса ВС, сила ветра.

1. Сдвиг ветра, микропорывы. Опасность влияния сдвига ветра на ВС на различных этапах полета. Действия экипажа ВС в случае попадания в условия сдвига ветра.

Катастрофы и аварии , происходящие с исправными ВС в общем то не очень сложной погоде, заставили специалистов службы БП придти к выводу, что иногда в воздухе создаются такие условия, прогнозирование которых синоптиками могло только иметь общие черты. Тщательное сопоставление фактов и обстоятельств АП, опрос оставшихся в живых свидетелей, дали положительные результаты. Специалистами было установлено, что причиной большинства АП стало такое явление, как «сдвиг ветра».

Сдвиг ветра - изменение направления и (или) скорости ветра в пространстве, включая восходящие и нисходящие потоки :

Слабый < 2 м/с на 30 м высоты

Умеренный 2-4 м/с на 30 м высоты

Сильный .4-6 м/с на 30 м высоты

Очень сильный > 6 м/с на 30 м высоты

Сдвиг ветра присутствует в атмосфере всегда, и это явление часто можно наблюдать. Примерами могут служить слои облачности на разных высотах, движущиеся в разных направлениях;

· шлейфы дыма, срезанные по высотам и движущиеся в разных направлениях;

· вращающиеся взвешенные частицы и/или капельки воды в относительно безобидных пылевых вихрях и чрезвычайно опасных водяных смерчах и торнадо;

· «стеноподобная» передняя кромка пылевых/песчаных бурь и деревья, клонящиеся во всех направлениях под внезапными порывами фронта шквалов.

Все эти видимые эффекты свидетельствуют о повсеместном присутствии в атмосфере сдвига ветра и явлений, которые его вызывают.

Микропорыв (микрошквал) (англ. microburst - микровзрыв) -- частный случай шквала, сильное кратковременное нисходящее движение воздуха, связанное с грозовой деятельностью.

Микропорывы представляют серьёзную опасность для воздушных судов (самолётов и вертолётов) на этапах взлёта и захода на посадку, т.к. вызывают сильный сдвиг ветра, приводящий к потере высоты воздушным судном и возможному столкновению с земной поверхностью (или поверхностью воды). В 1985 году самолёт авиакомпании Delta Airlines потерпел катастрофу в Далласе из-за микропорыва, погибло 137 человек.

Данный термин введен известным исследователем опасных явлений погоды Фуджита Тэцуя, как вид нисходящего порыва воздуха (англ. downburst - нисходящий взрыв). Если данное явление охватывает зону более 4 км, то оно называется макропорыв (макрошквал) (англ. macroburst - макровзрыв). ^[1] В русскоязычной метеорологической литературе данное явление не изучено.

Условия возникновения.

При определённых условиях возникает поток нисходящего из грозового облака воздуха (15-20 м/с, зарегистрировано до 35 м/с), расходящийся в разные стороны при встрече с земной поверхностью (может давать векторное изменение скорости ветра до 180 км/час на расстоянии нескольких километров). Продолжается до пяти минут, при наибольшей интенсивности 2-3 минуты, диаметр зоны распространения -- не более 4 км (обычно 1-3 км).

Микрошквалы наблюдаются под кучево-дождевыми облаками во вторую половину дня и ранним вечером в жаркую погоду, когда в слое нижних нескольких км атмосферы вертикальный градиент температуры воздуха близок к сухоадиабатическому (9.8°С/км). Высота нижней границы кучево-дождевых облаков обычно находится на большой высоте, от 3 до 5 км, толщина облаков невелика (3-4 км), радиолокационная отражаемость сравнительно небольшая (от 10 до 20 дБZ).

При влажных микрошквалах (когда дождь достигает поверхности земли) средняя точка росы в нижнем километровом слое атмосферы составляет 15...23°С (удельная влажность 12-18 г/кг), при сухих (когда дождь практически не достигает земли, видны только полосы падения) 0...14°С (удельная влажность 4-12 г/кг). Вертикальный градиент температуры воздуха от земли до уровня таяния при сухих микрошквалах равен 9-10 градусов на км, при влажных 7-8 градусов на км (из-за того, что уровень таяния в этом случае находится выше, чем нижняя граница облаков).

Общий ветер в нижней тропосфере при образовании микрошквалов обычно слабый (0-7 м/с), разных направлений (в основном от восточного до юго-западного), в средней тропосфере преобладает южный и юго-западный 5-10 м/с, на высоте 5 км юго-западный 10-13 м/с.

Серьезную опасность для ВС, выполняющих полеты на малой высоте, представляет сдвиг ветра - резкое и значительное изменение скорости и (или) направления ветра на малом расстоянии. Чаще всего сдвиг ветра вызывается температурной инверсией на малой высоте, когда холодный воздух застаивается в приземном слое, например в предгорных долинах, а теплые перемещаются над холодной воздушной массой.

Сдвиг ветра наблюдается преимущественно в ночное время и при интенсивной грозовой активности, ветра - шторм или шквал, вызывая значительную турбулентность, а иногда обледенение и град. Наиболее опасная форма сдвига ветра - шторм или шквал, образующийся главным образом в результате взаимодействия с поверхностью земли и бокового растекания мощного нисходящего ветрового потока.

Основная опасность сдвига ветра заключается в том, что помимо обычной турбулентности (болтанки) он вызывает резкое изменение воздушной скорости ВС, а не только путевой скорости, как это иногда считается. Действительно, пересекая за несколько секунд зону сдвига ветра, ВС попадает в область, где скорость ветра резко изменяется, а направление может быть даже противоположным (например, встречный ветер неожиданно становится попутным). Хотя подобная инверсия достаточно редка, но вполне реальна, особенно при интенсивной грозовой деятельности.

Важность сдвига ветра для авиации заключается в его воздействии на летные характеристики воздушных судов и, как следствие, в потенциально неблагоприятном влиянии на безопасность полетов. Хотя сдвиг ветра может присутствовать в атмосфере на всех высотах, его наличие на самом низком уровне - 500 м (1600 фут) - особенно важно для воздушных судов, производящих посадку и взлет.

На этапах начального набора высоты и захода на посадку значения воздушной скорости и относительной высоты воздушного судна близки к критическим, и поэтому воздушное судно особенно восприимчиво к неблагоприятному воздействию сдвига ветра. Научно доказано, что реакция воздушного судна на сдвиг ветра является чрезвычайно сложной и зависит от множества факторов, включая тип воздушного судна, этап полета, масштаб воздействия сдвига ветра относительно размеров воздушного судна, интенсивность и длительность воздействия сдвига ветра на воздушное судно.

Отрицательное влияние сдвига ветра обусловлено двумя основными обстоятельствами : резким изменением вектора скорости ветра и инертностью ВС.

В совокупности это приводит к резкому изменению воздушной скорости, изменению подъемной силы, значительной просадкой ВС.

Действие сдвига ветра зависит от разностей скоростей ветра, размеров ВС и от того, как оно управляется пилотом.

Сдвиг ветра может быть вертикальным при изменении вектора потока по высоте и горизонтальным - при изменении вектора в различных точках пространства на одном уровне.

Это метеоявление практически не измеряется с земли и не указывается в прогнозах. Аэродинамические исследования показали, что опасной зоной влияния сдвига ветра является интервал высот от 9 до 24 метров.

Когда встречный ветер уменьшается или попутный возрастает, воздушная скорость ВС уменьшается, что приводит к полету ниже глиссады и, следовательно, к приземлению до ВПП. И наоборот, если встречный ветер возрастает или попутный ветер уменьшается, то воздушная скорость ВС возрастает, полет осуществляется выше глиссады, что приводит к приземлению с перелетом. Боковая составляющая сдвига ветра приводит к смещению ВС с осевой линии полета. Горизонтальные сдвиги в основном вызываются особенностями рельефа, аэродромными сооружениями, движением воздуха в направлении с гладкой поверхности к сильнопересеченной.

Специфика управления полетом в условиях сдвига ветра обусловлена рядом усложняющих обстоятельств :

· необходимостью быстрого обнаружения и установления количественных характеристик изменения ветра;

· необходимостью экстренной оценки ситуации и выработкой решения;

· усложнением процесса пилотирования ВС.

Одним из направлений работы для повышения надежности пилотирования в условиях сдвига ветра является разработка бортовых систем о сигнализации сдвига ветра, которая предусматривает создание аппаратуры, которая давала бы возможность судить о сдвиге ветра в точке нахождения ВС в реальном масштабе времени.

Способ быстрого обнаружения сдвига ветра при заходе на посадку предусматривает индикацию мгновенного ускорения, определяемого по разности воздушной скорости и путевой.

При взлете и заходе на посадку необходимо :

· увеличить расчетные скорости в соответствии с требованиями РЛЭ;

· осуществлять повышенный контроль за изменением поступательной и вертикальной скоростей и немедленно парировать возникающие отклонения от расчетных параметров и заданной траектории полета;

· при заходе на посадку немедленно уйти на второй круг с использованием взлетного режима и следовать на запасной аэродром, если для выдерживания заданной глиссады снижения требуется увеличение режима работы двигателей до номинального и (или) после полета.

· ДПРМ вертикальная скорость снижения увеличилась на 3 м/с и более расчетной;

· взлет и заход на посадку в условиях сильного сдвига ветра запрещается.

Примечание: Сдвиг ветра (Windshear) представляет собой значительную потенциальную опасность при полетах на малых высотах. Если ВС попадает в условия сдвига ветра (Windshear) или нисходящий поток, корректирующие действия должны быть предприняты немедленно для исключения опасного появления или увеличения вертикальной скорости снижения.

При наличии информации о сдвиге ветра на взлете или посадке КВС обязан оценить его интенсивность и направление, используя режим Windshear системы EGPWS, и принять решение о взлете или продолжении захода на посадку.

...