Критерии интенсивности сдвига ветра

Если посадка и взлет происходят строго при встречном ветре, то путевая скорость будет равна разности воздушной скорости ВС и скорости ветра. Посадка самолета при усиливающемся встречном ветре сопровождается увеличением воздушной скорости ВС при снижении. Самолет будет лететь выше глиссады снижения и возможен перелет заданной точки приземления и даже выкатывание за пределы ВПП (рис.78).

Взлет самолета при ослабевающем встречном ветре сопровождается падением воздушной скорости с высотой. В этом случае происходит как бы проваливание самолета.

Рис.78. Влияние сдвига ветра в приземном слое на точность приземления

при усиливающемся встречном ветре: + Δ S- «перелёт»;

1- планируемая глиссада снижения; 2- истинная глиссада снижения

При ослабевающем встречном ветре, при посадке самолета, воздушная скорость уменьшается при снижении, что также приводит к уменьшению подъемной силы ВС. Самолет будет лететь ниже глиссады, и возможен «недолет» до заданной точки приземления (рис.79).

Взлет самолета при усиливающемся встречном ветре происходит с возрастанием воздушной скорости ВС с высотой, что приводит к увеличению крутизны траектории набора высоты.

Боковые сдвиги ветра, направленные под углом к траектории движения самолета и обусловленные резкими изменениями направления ветра с высотой, могут оказать существенное влияние на взлет и посадку. Возникает тенденция к смещению самолета с осевой линии ВПП и уходу влево или вправо от оси. При посадке может произойти касание земли рядом с ВПП, а при взлете – боковое смещение за пределы сектора безопасного набора высоты.

Рис.79. Влияние сдвига ветра в приземном слое на точность приземления

при увеличении скорости ветра с высотой: -Δ S- «недолет»;

1.-планируемая глиссада снижения, 2- истинная глиссада снижения

Горизонтальные сдвиги ветра наблюдаются вдоль ВПП. По ряду причин могут возникнуть зоны резкого усиления ветра. При попадании в них летящего самолета наблюдаются эффекты, аналогичные влиянию вертикальных сдвигов ветра. В случае резкого увеличения скорости встречного ветра при посадке, самолет будет подбрасывать, а при ослаблении он будет проваливаться.

Вертикальные потоки воздуха, возникающие в нижнем слое атмосферы, способны вызывать перемещения или броски самолета в вертикальной плоскости. Эти броски представляют опасность при взлете и посадке из-за близости земли и ограниченными возможностями маневра самолета.

Особо опасным является резкое изменение ветрового режима в приземном слое вдоль траектории движения самолета, которое может оказаться неожиданным для экипажа. ВС пересекает самый нижний слой атмосферы в такое короткое время, что ограниченный запас высоты, скорости и приемистости двигателей не всегда позволяет своевременно парировать влияние резкого изменения ветра, что явилось в ряде случаев одной из главных причин летных происшествий. В связи с этим, в совместных решениях Комиссии по авиационной метеорологии ВМО и ИКАО, указывается на необходимость сообщения экипажам подробной информации об изменениях ветра в нижних слоях атмосферы для взлета и захода на посадку.

Летный состав, во время предполетной подготовки, должен учитывать синоптические условия благоприятные для возникновения сдвигов ветра при взлете и посадке ВС, так как сдвиг ветра относится к опасным условиям, являющимися невидимыми и возникающими неожиданно.

К наиболее характерным синоптическим ситуациям и условиям, при которых возникают сильные сдвиги ветра, относятся:

1. развитие конвективных облаков (рис.80)

2. прохождение активных атмосферных фронтов;

3. образование инверсионных слоев (задерживающие слои инверсии и изотермии) (рис.81);

4. возникновение горных волн (районы со сложным рельефом, с застройкой в районе аэродрома) (рис.82, 83);

5. бризы;

6. местные топографические условия (чередование лесов, болот, пашен, песчаных и каменных участков) (рис.84).

Рис.80. Сдвиг ветра в зонах конвективных облаков.

В летний период возникают конвективно-неустойчивые слои, благодаря которым образуются конвективные облака. Особенно часто, сильные сдвиги ветра возникают вблизи и под кучево-дождевыми облаками. При выпадении ливневых осадков, наблюдаются нисходящие потоки (холодного воздуха), которые, ударяясь о земную поверхность, расходятся в стороны и встречают поднимающиеся с большой скоростью потоки теплого воздуха, обусловленные активной конвекцией. Возникает порывистый ветер и шквал, образуется узкая зона сильных вертикальных и горизонтальных сдвигов ветра и сильной турбулентности, называемая фронтом порывов. Косвенным признаком фронта порывов часто является наличие видимых на фоне кучево-дождевых облаков полос выпадающих осадков, но не достигающих земли.

Рис.81. Сдвиг ветра в зонах инверсионных слоев Рис. 82. Местные нисходящие потоки

В зоне активных холодных фронтов возникают сильные горизонтальные и вертикальные сдвиги ветра, связанные с образованием кучево-дождевых облаков. Активными фронтами следует считать фронты, скорость которых 50 км/час и более, и/или контрасты температур ВМ в зоне фронта 7-8°С и более.

В зоне теплых фронтов наблюдаются интенсивные инверсии. В этих условиях движения по вертикали осложнены (слои как бы скользят один по другому с разной скоростью); резкие изменения ветра с высотой не только по скорости, но и по направлению, приводят к образованию сильных сдвигов ветра.

В зоне активных фронтов изменение скорости и направления ветра могут усиливаться, кроме того, за счет ветра, обусловленного разнообразием рельефа местности, городской застройки. Сдвиг ветра в таких условиях будет характеризоваться наличием, так называемого низкотропосферного СТ, что является наиболее опасным для посадки и взлета ВС.

В устойчивой ВМ, слои инверсии и изотермии обуславливают расслоение потоков, имеющих разные характеристики по плотности, скорости, направлению, что является причиной образования умеренных и сильных сдвигов ветра.

Рис.83. Воздушные потоки, Рис.84. Воздушные потоки

обтекающие строения над препятствиями

Следует быть внимательными к синоптическим ситуациям, при которых возникают различного типа инверсии в приземном слое атмосферы.

Радиационные инверсии возникают при антициклонической погоде (в ночное время), при которой часто наблюдается штиль или слабый ветер у земли. Выше слоя инверсии отмечается очень сильный ветер. На высотах 30-40 м следует ожидать сильные вертикальные сдвиги ветра.

Влияние орографии приводит к возникновению более сильных вертикальных и горизонтальных сдвигов ветра. В зависимости от близости холмов к ВПП могут возникать вдоль ВПП местные нисходящие потоки.Адвективные инверсии возникают в приземном слое в холодное время года, при адвекции теплого воздуха с моря или крупных водоемов. При этом наблюдается слабый ветер у земли и усиление ветра на высотах 100-200 м.

Методы обнаружения сдвига ветра:

- шаро-пилотный метод;

- ветровые приборы;

- специальное оборудование (доплеровский радиолокатор, SODAR, LIDAR).

Внешние метеорологические признаки для распознавания сдвига ветра: