Взлет с ВПП, покрытой осадками

При взлете с мокрых, покрытых слоем воды или слякоти и обледеневших ВПП, необходимо учитывать, что самолет до выхода двигателей на взлетный может не удерживаться на тормозах. Поэтому синхронный вывод двигателей до взлетного режима следует производить в процессе начала разбега, выдерживая направление рулем направления, передней опорой и плавным, несколько несинхронным, растормаживанием колес даже при слабом боковом ветре. Сложность взлета с боковым ветром со скользкой ВПП, особенно в начале разбега, заключается в трудности выдерживания направления, так как руль направления, колеса передней опоры и тормоза малоэффективны. Техника выдерживания направления на разбеге такая же, как и при боковом ветре на сухой ВПП, но движение педалями должны быть более плавными, упреждающими рысканье самолета.

Наличие осадков на ВПП влияет на изменение длины разбега, причем она может как уменьшаться, так и увеличиваться. Так, на влажной полосе вследствие уменьшения коэффициента сцепления сила трения колес уменьшается, ускорение самолета увеличивается, а длина разбега уменьшается. Значительное влияние на длину разбега оказывает толщина слоя осадков d и их относительная плотность – отношение плотности осадков r_ос к плотности воды r, т.е. =r_ос/r.

Из определения r следует, что для воды =1, для слякоти или снега <1 (для сухого снега =0,2, для слякоти в зависимости от количества снега и воды 0,2< <1). При большой толщине (8...12 мм) и относительной плотности осадков длина разбега увеличивается (в 1,2 раза), так как кроме обычных сил сопротивления, действующих на самолет (X + Fтр), появляется гидродинамическая сила, действующая на колеса шасси, Rгл (рис. 5). Ее составляющая Xгл увеличивает общее сопротивление самолета, уменьшается запас тяги и ускорение самолета. При большой толщине осадков на больших скоростях (меньших Vотр) Хгл достигает большого значения, запас тяги и ускорения самолета могут стать равными нулю, самолет может не достигнуть скорости отрыва, взлет станет невозможен.

Рис.5

(Vгл – скорость глиссирования, P_ш – давление в пневматиках колес) вертикальная составляющая гидродинамических сил всех колес åYгл в сумме с подъемной силой самолета Y станут равны весу самолета Y+åYгл=G и произойдет отрыв колес от ВПП, между поверхностью колес и ВПП будет слой воды, по которому происходит скольжения колес – глиссирование. Колеса шасси в этом случае теряют контакт с ВПП и их эффект для выдерживания направления теряется. По этой причине может появиться раскачка самолета в виде рыскания, разворот на ветер или снос самолета с ВПП по ветру. Направление на разбеге в этом случае можно выдерживать только рулем направления.

Появление гидродинамической силы Rгл и ее составляющих Yгли Xгл можно объяснить следующим. При наличии слоя воды или слякоти в процессе разбега самолета впереди колес появляется гидродинамическая волна, создающая гидродинамическое давление на поверхности колес. При большей толщине слоя воды и большей скорости (до Vгл) гидродинамическая волна больше и контактная площадь колес с поверхностью воды увеличивается, что вызывает увеличение гидродинамической силы Rгл. Гидродинамическая сила Rгл увеличивается пропорционально контактной площади колес с поверхностью волны, пропорционально относительной плотности осадков и квадрату скорости разбега. Под действием гидродинамической силы происходит деформация колес (особенно с малым давлением Pш), контактная площадь воды и колес увеличивается, что дополнительно увеличивает гидродинамическую силу. Величина силы Rгл зависит также от формы пневматиков и вида поверхности их протектора.

В начале глиссирования зазор между колесами и ВПП небольшой, а относительная скорость скольжения колес по слою воды большая. Вследствие сил вязкости пограничного слоя воды у поверхности колес при длительном скольжении происходит значительный нагрев их поверхности. Нагрев настолько большой, что вода от контакта с колесами превращается в пар. Большая температура и гидродинамическое давление вызывают плавление резины протектора колес, которые оставляют белесый след на ВПП, подтверждающий наличие глиссирования. Иногда по этому следу судят о моменте отрыва самолета при взлете или моменте касания самолета при посадке. Это не совсем правильно. Дело в том, что при увеличении скорости разбега увеличивается подъемная сила крыла, что способствует увеличению зазора между колесами и поверхностью ВПП, волна воды уменьшается и уменьшается гидродинамическая сила Rгл и ее составляющие Yгл и Xгл, причем åYгл уменьшается на величину прироста подъемной силы, сохраняя Y+å Yгл = G. К моменту отрыва самолета подъемная сила Y становится равной весу самолета, колеса выходят на поверхность воды, гидродинамическая волна и гидродинамическая сила Rгл (и ее составляющие Yгл и Xгл) исчезают. Учитывая это, можно сделать вывод, что по мере приближения скорости разбега к скорости V_Rи V_отр слой воды между поверхностью колес и ВПП увеличивается, а прогрев ее у поверхности ВПП уменьшается и указанный след исчезает еще за несколько секунд до отрыва самолета.

Большую опасность при взлете и посадке представляет неравномерное покрытие ВПП осадками, что может стать причиной выкатывания самолета за обочину ВПП.