Вплив низької хмарності і обмеженої видимості на зліт і посадку літаків (вплив туманів, завірюх, запорошених бурь, опадів)

Зліт і посадка літаків є одним з найбільш важливих елементів польоту. Зліт виробляється візуально при обов'язковому збереженні прямолінійності розгону і при дотриманні заходів безпеки. При тумані, осіданнях, запорошеній бурі зліт можливий у тому випадку, якщо літак обладнаний апаратурою, що дозволяє переглядати ВПП при обмеженій видимості і що дає можливість направити літак при зльоті строго по смузі.

Ще більший вплив низькі хмари і обмежена видимість чинять на посадку літаків. Посадка в складних метеорологічних умовах вимагає високих льотних навичок і, як правило, здійснюється за допомогою системи посадки, розташованої на цьому аеродромі.

Посадочна система дозволяє вивести літак на аеродром посадки і направити його на глісаду зниження.

Глісадою зниження називається траєкторія польоту літака від початку зниження до точки приземлення Оскільки зниження починається з відстані близько 35 км. і висоти близько 1000 м, то глісада зниження має кут нахилу до горизонту близько 3((для деяких типів літаків).

При польотах на Рисих висотах льотчики значно частіше зустрічаються з метеорологічними явищами, що не лише утрудняють пілотування і літаководіння, але що нерідко унеможливлюють виконання польотного завдання.

За відомостями деяких авторів до низьких хмар відносяться хмари, висота яких не перевищує 300 м Нижня межа цих хмар, особливо шаруватих, має складну структуру, що пов'язано із специфікою її формування. Теоретично нижня межа хмар шаруватих форм повинна співпадати з рівнем конденсації. Насправді ж нижня межа хмар знаходиться дещо вищий за цей рівень, оскільки для освіти виразно "видимої" (вимірюваною) нижньої межі необхідно, щоб сконденсувалася дещо більша кількість водяної пари, для чого потрібно охолодження повітря трохи нижче за температуру точки роси.

Нижня межа шаруватих хмар не є рівною і різко обкресленою поверхнею, а є шар змінної оптичної щільності. Щільній частині хмари передує передхмарний шар, в якому можна виділити дві частини (Рис. 1),: шар серпанку і перехідний шар.

Передхмарний шар шаруватих хмар може мати товщину 200 м, в середньому 100-150 м Коливання висоти нижньої межі досягають при цьому 100 м і більше (50 м від середньої висоти). Товщина передхмарного шару шарувато-купчастих хмар не перевищує 50 м, а коливання висоти їх нижньої межі складає 20-50 м В окремих випадках спостерігаються і значніші коливання висоти нижньої межі хмар.

Рис.1. Схема структури нижньої межі низьких шаруватих хмар

1 - рівень конденсації, нижня межа передхмарного шару, початок передхмарного серпанку; 2 - нижня межа хмар; 3 - верхня межа передхмарного шару; 1-2 - шар підхмарного серпанку; 2-3 - перехідний шар; 1-3 - передхмарний шар

Крім того, на нижній межі хмар спостерігаються неврегульовані хвилі великої і Рисої довжини. Тому іноді загальне коливання висоти нижньої межі шаруватих хмар за короткий час досягає 300 м Шар змінної оптичної щільності, як і уся хмара в цілому, безперервно змінюється і знаходиться в постійному русі.

Найбільш надійні дані про висоту нижньої межі хмар можна отримати за допомогою літака або світлолокатора. За нижню межу хмар при визначенні її з літака приймається рівень, на якому зникає видимість природного горизонту і різко погіршується видимість наземних орієнтирів. Якщо значення висоти хмар і вертикальної видимості, виміряний інструментальний і визначені екіпажем не співпадають, то за висоту нижньої межі хмар береться значення, отримане шляхом інструментального виміру.

Видимість природного горизонту досить різко змінюється при вході в шарувато-купчасті хмари з чітко вираженою нижньою межею. При вході в шаруваті і шарувато-дощові хмари спостерігається поступове погіршення видимості наземних орієнтирів, і в цьому випадку нижню межу хмар зафіксувати значно важче.

Вказаний вище розподіл передхмарного шару на два шари лише в першому наближенні відбиває його дійсну будову. У реальних умовах погіршення видимості в нім відбувається поступово.

Вчення про видимість - це науковий напрям, основним завданням якого є дослідження закономірностей зорового сприйняття різноманітних природних і штучних об'єктів ландшафту і сигнальних вогнів в різних атмосферних умовах.

Видимість - це зорове сприйняття об'єктів, обумовлене існуванням яскравісних і колірних відмінностей між предметами і фоном. Видимість характеризується дальністю видимості (як далеко видно) і мірою видимості (як добре видно).

Під видимістю розуміється максиРисьна відстань, з якої видні і пізнаються неосвітлені об'єкти вдень і світлові орієнтири вночі.

Видимість залежить від розмірів і форми предметів, освітленості, кольору і яскравості фону і предмета, а також прозорості атмосфери. Ці чинники зазвичай проявляються в сукупності, обумовлюючи складний характер видимості.

У метеорологічних підрозділах авіації, при виробництві спостережень за погодою визначається метеорологічна дальність видимості (МДВ).

Метеорологічна дальність видимості для світлого часу доби - це найбільша відстань, з якої можна розрізнити (чи виявити) на тлі неба поблизу горизонту (чи на тлі серпанку) чорний об'єкт з кутовим розміром більше 20'.

У нічний час дальність видимості визначається по відстані до найбільш видаленого видимого точкового джерела світла, сила якого відома.

При метеорологічному забезпеченні авіації льотний склад цікавить не лише і не стільки метеорологічна видимість, а передусім польотна видимість.

Польотна видимість (видимість у польоті) - це гранична відстань, на якій з борту літака видно реальний об'єкт на фоні, що оточує його.

Польотна видимість залежить в основному від двох чинників:

· стани зовнішнього середовища;

· умов огляду з кабіни літака.

Якщо допустити, що останній чинник досить постійний для цього типу літака, то головною причиною, від якого залежить видимість у польоті, являється стан атмосфери.

Об'єкти на землі і в повітрі льотчик з кабіни літака бачить через скління під різними кутами. Тому можна розрізнити ряд характеристик польотної видимості (Рис. 2):

· видимість вертикальна вниз Sв.низ;

· видимість вертикальна вгору Sв.верх;

· горизонтальна видимість на висоті польоту Sг;

· видимість на ВПП (злітна);

· видимість похилої Sнакл;

· посадочна видимість Sпос.

Рис. 2. Характеристики видимості, використовувані при метеорологічному забезпеченні польотів.

Вертикальна видимість - це максиРисьна відстань у вертикальному напрямі, з якого видні і пізнаються неосвітлені об'єкти вдень і освітлені об'єкти вночі.

Вертикальна видимість вниз часто ототожнюється з висотою нижньої межі хмар, вірніше, з тим рівнем, з якого "земля є" видимою.

Вертикальна видимість вгору прирівнюється до відстані, на якій льотчик з кабіни літака бачить різні об'єкти, розташовані над ним (хмари, ЛА, що знаходяться на вищих ешелонах і так далі).

Видимість на ВПП (злітна) - видимість у напрямі зльоту літака з певної точки, розташованої над ВПП на висоті, відповідній рівню очей командира екіпажа у момент зльоту.

Горизонтальна видимість характеризує умови виявлення різних об'єктів на висоті польоту. Ця видимість, як і вертикальна, оцінюється візуально.

Видимість похилої дорівнює відстані, на якій видно об'єкти на землі. Ця видимість може бути визначена за часом підльоту до вибраного орієнтиру.

Особливе місце серед характеристик польотної видимості займає посадочна видимість.

Посадочна видимість - видимість порогу ВПП або пов'язану з нею систему сигнальних вогнів, з висоти польоту ЛА на перед посадочною прямою (глісаді зниження).

Поріг ВПП - початок ділянки ВПП ((300 м), призначеного для приземлення літальних апаратів.

Системи сигнальних посадочних вогнів - вогні високої і Рисої інтенсивності - значною мірою сприяють поліпшенню умов видимості при заході на посадку. Ще не бачить ВПП, але розрізнивши ОВИ (ОМИ), льотчик упевнено "прив'язується" до наземних орієнтирів. Тому сигнальні посадочні вогні він може виявити під кутом, що перевищує кут глісади. Посадочна видимість визначається розвідником погоди, а під час польотів, за вказівкою керівника польотами і іншими екіпажами. За значення посадочної видимості береться відстань між літаком і початком (порогом) ВПП, виміряне керівником зони посадки за допомогою посадочної станції радіолокації у момент доповіді командира екіпажа (льотчика) на посадочній прямій: "Смугу бачу". Строго кажучи, набутого таким чином значення Sпос буде справедливе тільки для літаків одного типу.

В період проведення повітряної розвідки, екіпаж-розвідника погоди, визначає польотну видимість(Рис. 2), а в метеоподразделении визначається метеорологічна дальність видимості Sм.

Рис. 3. Метеорологічні ситуації, що призводять до відмінності між посадочною і метеорологічною видимістю.

У практиці забезпечення польотів часто доводиться стикатися з тим, що посадочна і метеорологічна видимість значно відрізняються один від одного. На Рис. 3 наведені приклади різних метеорологічних ситуацій, коли Sпос < Sм і Sпос > Sм.

Дійсно, пілот з кабіни літака побачить ВПП тільки після виходу з хмар (Рис. 3а). Тому при низьких хмарах посадочна видимість завжди буде обмежена при будь-якій видимості біля землі.

Зворотна картина спостерігається за наявності на аеродромі поземного туману. Метеонаблюдатель в цій ситуації (Рис. 3б) вкаже видимість менше 1000 м, а пілот з кабіни літака буде добре бачити усі наземні орієнтири.

До основних метеорологічних явищ, погіршуючих видимість слід віднести опади, завірюхи, тумани, запорошені (піщані) бурі, млу.

Опади. Вплив опадів на польоти залежить від їх виду, інтенсивності і температури повітря, при якій вони випадають.

Опади, що мжичать, випадають з щільних шаруватих і рідко з шарувато-купчастих хмар. Горизонтальна протяжність зон опадів, що мжичать, може складати багато сотень кілометрів, а іноді перевищує 1000 км. опади, що Мжичать, сильно погіршують видимість на злеті і посадці. Коли опади спостерігаються спільно з серпанком або туманом, то істотно ускладнюється політ на Рисих висотах, візуальний політ під хмарами стає практично неможливим.

Польоти в обложних осіданнях пов'язані зі значним погіршенням видимості. Причому в снігу видимість істотно гірша, ніж в дощі, при однаковій інтенсивності. Так, наприклад, при слабкому обложному снігу видимість зазвичай не перевищує 1-2 км, а при сильному нерідко складає декілька десятків метрів. При польоті в обложному снігу на Рисих висотах істотно погіршується контрастність наземних об'єктів на тлі земної поверхні, що ускладнює їх виявлення і пізнання. Видимість в обложному дощі може погіршуватися до 4000 м (рідше до 2000 м).

Зливові опади інтенсивні, але не тривалі. Видимість в зливових осіданнях нерідко зменшується до декількох десятків метрів. Початок випадання опадів характеризується різким наростанням їх інтенсивності, яка надалі випробовує різкі коливання. Особливо небезпечне попадання в зливовий дощ на посадці, оскільки в цьому випадку різко погіршується видимість. Із-за зменшення об'єму всмоктуваного в двигун повітря, падають його обороти. Внаслідок утворення на поверхні літака плівки води зростає його маса. Плівка води на склінні кабіни екіпажа перешкоджає точній оцінці висоти літака над ВПП. Це може привести до передчасного вирівнювання літака і жорсткої посадки.

Завірюхи. У холодну пору року погіршення видимості нерідко викликається поземками, низовими і загальними завірюхами.

Поземок і низова завірюха є явищем перенесення сухого снігу, що піднімається сильним вітром з поверхні снігового покриву. Поземок виникає при швидкості вітру 4-8 м/з і сніг піднімається до висоти декількох десятків сантиметрів, що утрудняє визначення висоти літака над ВПП під час вирівнювання і посадки. Низова завірюха спостерігається при великих швидкостях вітру, і сніг піднімається до висоти декількох метрів. Зліт і посадка при низовій завірюсі істотно ускладнені, оскільки видимість погіршується значно і різко при посиленні вітру.

При загальній завірюсі видимість залежить від інтенсивності снігопаду і швидкості вітру. Завірюхи виникають при швидкості вітру більше 7-8 м/з, але особливо сильні завірюхи спостерігаються при швидкостях вітру 15-18 м/з і більше. Видимість погіршується значно і дуже часто до таких значень, що виробляти польоти не представляється можливим.

При інформуванні керівника польотів і льотного складу про завірюхи необхідно орієнтувати їх на мініРисьні значення видимості, враховуючи інтенсивність завірюх, що міняється, і пов'язану з цим зміну видимості.

Туман і серпанок утворюються в результаті конденсації і сублімації водяної пари в приземному шарі атмосфери безпосередньо у земної поверхні. Тумани і густі серпанки ускладнюють, передусім, зліт і посадку літаків, нерідко і зовсім, унеможливлюючи польотів. Найбільш небезпечні адвективні тумани. Вони виникають в будь-який час доби, дуже стійкі і займають великі площі. Видимість в адвективних туманах у міру наближення до верхньої межі погіршується. Біля землі інтенсивність туманів в більшості випадків не перевищує помірної. Усе це обумовлює велику небезпеку адвективних туманів для авіації. В той же час слід підкреслити, що якщо екіпаж при зниженні на посадку в адвективному тумані встановив візуальний контакт з наземними орієнтирами, то при подальшому зниженні умови видимості не погіршуватимуться.

Радіаційні тумани менш тривалі за часом, займають менші площі в порівнянні з адвективними, але вони небезпечні несподіваністю виникнення, особливо вночі. Ці тумани зазвичай спостерігаються в ясні безвітряні ночі у кінці літа і восени найчастіше вони утворюються над болотами, заплавами річок, в знижених ділянках місцевості. Верхня межа радіаційних туманів в середньому розташовується на висоті 150 м Інтенсивність туманів в більшості випадків сильна. На відміну від адвективних туманів видимість в радіаційних туманах з висотою покращується. Тому нерідко згори крізь туман виразно видно вогні аеродрому і інші орієнтири. Проте у міру зниження і спостереження орієнтирів під кутами, близькими до 2-3 (кут нахилу глісади), видимість орієнтирів погіршується, і вони можуть стати невидимими. У таких умовах спроба виробити посадку може привести до льотної події.

Такий розподіл видимості характерний для початкової стадії розвитку радіаційного туману. Надалі максимум погіршеній видимості зміщується в середину шару туману. У останній стадії найгірша видимість спостерігається, як і в адвективних туманах, у верхній частині шару. У ряді випадків утворення туману відбувається під спільним впливом адвективного і радіаційного охолодження повітря.

Тумани адвективно-радіаційного походження займають великі площі і мають досить значну товщину. Вони утворюються відразу після заходу сонця і повільно розсіюються в середині дня. Розподілу видимості з висотою не має досить виразно вираженої закономірності. Усе це значно ускладнює оцінку погодних умов і створює загрозу безпеки польотів.

Запорошені (піщані) бурі - перенесення великої маси густого пилу або піску сильним вітром. Ці бурі утворюються зазвичай влітку, іноді в безсніжні або Рисосніжні зими, над південними рівнинними районами. Проте іноді можуть спостерігатися і в помірних широтах, особливо при посушливій погоді.

Горизонтальна протяжність зон із запорошеними бурями, як правило, не перевищує декількох сотень кілометрів, а їх вертикальна потужність залежить від швидкості вітру, міри турбулізації і стратифікації атмосфери і коливається від декількох метрів до декількох сотень метрів. Нерідко висота пилової хмари досягає 2 км і більше. У цих випадках сонця майже не видно, іноді настає повна темрява. Тривалість за часом запорошених (піщаних) бурь від декількох хвилин до декількох годин і навіть доби.

Основна небезпека запорошених (піщаних) бурь для авіації полягає в поганій видимості, сильному вітрі і сильній турбулентності в нижньому шарі атмосфери, що особливо небезпечно при зльоті і посадці літаків, а також при виконанні польотів на Рисих і гранично Рисих висотах.

Міра погіршення видимості при запорошених бурях різна, сильно коливається у зв'язку із зміною швидкості вітру і може доходити до декількох десятків метрів. (Наприклад: 10 вересня 1971 року під час запорошеної бурі в Ташкенті видимість погіршала до 50 м, а в передмісті - навіть до 10 м).

Враховуючи небезпеку запорошених (піщаних) бурь для авіації, документи, що регламентують льотну діяльність, забороняють виробляти посадку літаків в умовах запорошеної бурі при видимості нижче за мінімум, а також в тих випадках, коли буря викликає сильну бовтанку.

Млою називається помутніння повітря зваженими частинками пилу, диму або гару. Вона може поширюватися до великих висот (9-12 км). В окремих випадках видимість в млі може зменшуватися до сотень метрів, хоча зазвичай не буває менше 1000-2000 м Мла часто спостерігається в південних степових районах, а також над великими містами при стійкій стратифікації атмосфери.

Природний горизонт в млі не є видимим або є видимим дуже погано. При польоті над шаром мли льотчик землю практично не бачить, хоча літак із землі є видимим добре. Усе це створює труднощі для літаководіння і пілотування літального апарату, істотно утруднюються зліт і посадка.

Поиск по сайту: