Оценка и влияние метеорологических факторов на полет воздушного судна

Среди метеорологических явлений, оказывающих влияние на полеты воздушных судов, одним из наиболее опасных является атмосферная турбулентность, вызывающая интенсивную болтанку самолетов. Болтанка, особенно сильная, - явление сравнительно редкое. Тем не менее, внезапное попадание самолета в зону интенсивной турбулентности может быть причиной серьезных авиационных происшествий. В связи с этим перед синоптиками метео-подразделений стоит сложная задача диагноза и прогноза болтанки самолетов, трудности прогноза болтанки усугубляются недостаточным пространственным и временным разрешением данных температурно-ветрового зондирования, не отражающим особенностей мезомасштабных явлений, с которыми связано возникновение зон турбулентности. Добиться удовлетворительного качества прогнозов болтанки можно только путем глубокого изучения динамики указанных явлений и комплексного учета особенностей атмосферных процессов.

Причины турбулентности атмосферы:

Атмосфера практически всегда находится в турбулентном состоянии. Однако интенсивность атмосферной турбулентности сильно изменяется во времени и в пространстве. Обычно вне пограничного слоя атмосферы воздушный поток является слабо возмущенным и только в отдельных слоях или целых зонах наблюдается усиленное перемешивание воздуха. Такие зоны и принято называть турбулентными, основной причиной турбулентности воздушных течений являются возникающие в атмосфере контрасты в поле ветра и температуры. Эти контрасты порождают различные процессы. К ним относятся: турбулентность атмосферная, болтанка.[2]

1. трение воздуха о поверхность земли, в результате чего наблюдаются большие вертикальные градиенты ветра в нижнем слое атмосферы;

2. деформация воздушных течений орографическими препятствиями;

3. неравномерное нагревание различных участков подстилающей поверхности, что вызывает термическую конвекцию;

4. процессы облакообразования, при которых выделяется тепло конденсации и изменяется характер полей температуры и ветра;

5. взаимодействие воздушных масс, различных по своим свойствам, на границе которых очень резко выражены горизонтальные градиенты температуры и ветра,

6. наличие инверсионных слоев, в которых могут возникать гравитационные волны, теряющие при определенных условиях устойчивость и др.

Все перечисленные выше процессы могут действовать одновременно в одном или в разных направлениях и тем самым увеличивать или уменьшать степень турбулентности атмосферы. При классификации турбулентности обычно во внимание принимаются не причины ее возникновения, а особенности развития. При этом выделяют механическую, термическую (конвективную) и динамическую турбулентность.

Впервые это явление было экспериментально установлено еще в конце XIX века английским инженером Рейнольдсом. Именно он впервые заметил, что при возрастании скорости потока в воздушной или водной среде появляются хаотические волновые и вихревые образования.

Молекулы воздуха, находящиеся в различных атмосферных слоях, обладают разными размерами и плотностью. Существуют зоны с перепадами давления и температуры. Скорость воздушного потока в разных слоях также неоднородна. Все эти перепады становятся причинами образования турбулентной зоны. Самолет, попадая в турбулентное течение, словно проваливается в воздушную яму, его корпус начинает сильно вибрировать, а внутри салона возникает «болтанка». Чаще всего явление турбулентности возникает в областях скопления облаков и туч, в воздушном пространстве в районе океанов и гор, на стыках материков. Практически со 100% вероятностью почувствовать турбулентность в самолете можно в грозовую погоду.

Исходя из современных статистических данных, лишь 10-15 авиа перелетов происходит без прохождения зоны турбулентности. При разработке конструкции всех современных авиалайнеров были учтены нагрузки, которые испытывает воздушное судно в рабочем режиме. Соответственно, зона турбулентности не способна нанести вреда самому самолёту, его техническим системам, а также людям, находящимся на борту. Специальные закрылки повышают устойчивость авиалайнера во время негативных природных явлений. Прочный корпус успешно противостоит любым внешним воздействиям. Кроме того, новейшая аппаратура позволяет заблаговременно выявлять участки сильной турбулентности и обходить их стороной, своевременно меняя курс.[1]

Зоны слабой турбулентности широко распространены. Ни один пилот не поведет авиалайнер в зону грозовых облаков. Соответственно, никаких причин для опасений у вас просто нет.

Стоит отметить, что лучшим показателем того, что опасаться турбулентности не стоит, является отсутствие крушений, вызванных этим явлением. За последние четверть столетия ни один самолет не потерпел аварию из-за попадания в турбулентные потоки любой интенсивности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной курсовой работы мы убедились, что безопасность любого полёта нельзя обеспечить без качественной метеорологической подготовки, анализа погоды и анализа опасных явлений погоды по маршруту, в пунктах вылета и назначения.

Принятие решения на вылет:

Согласно документу ФАП №128 командир принимает решение на вылет:

3.50. Перед взлетом:

- КВС убеждается в соответствии фактической погоды минимуму для взлета и состояния ВПП ограничениям летно-технических характеристик воздушного судна с учетом фактической погоды;

- КВС убеждается в отсутствии по траектории полета зон опасных метеорологических явлений.

Не допускается выполнение взлета при наличии информации о сильном дожде и метеорологической видимости менее 600 м без использования бортового радиолокатора и системы заблаговременного предупреждения о сдвиге ветра.

5.38. За исключением случаев, указанных в пункте 5.39 настоящих Правил, запрещается начинать полет по ППП до тех пор, пока КВС не будет получена информация, указывающая на то, что:

а) условия на аэродроме намеченной посадки к расчетному времени прилета будут соответствовать эксплуатационным минимумам аэродрома или превышать их;

б) условия на запасном аэродроме пункта назначения, если таковой требуется, к расчетному времени прилета будут соответствовать при планируемом заходе на посадку:

- по категории II и/или III – нижняя граница облаков (вертикальная видимость) не ниже 60 м, видимость (видимость на ВПП) должна быть не менее эксплуатационного минимума аэродрома для посадки при категории I;

- по радиомаячным системам инструментального захода воздушных судов на посадку – кроме категории II и/или III, нижняя граница облаков (вертикальная видимость) не ниже MDH для захода по схеме неточного захода на посадку, видимость (видимость на ВПП) должна быть не менее эксплуатационного минимума для посадки при выполнении захода по схеме неточного захода на посадку;

- при заходе по схеме неточного захода на посадку – нижняя граница облаков (вертикальная видимость) должна превышать MDH для захода по схеме неточного захода на посадку не менее чем на 50 м, видимость (видимость на ВПП) должна превышать эксплуатационный минимум для посадки при выполнении захода по схеме неточного захода на посадку не менее чем на 500 м;

При выборе запасных аэродромов используются эксплуатационные минимумы аэродрома для посадки, применимые на конкретной ВПП с учетом направления и скорости ветра. [9]

5.39. Разрешается начинать полет по ППП при отсутствии информации о метеорологических условиях аэродрома назначения или при наличии информации, свидетельствующей о погоде ниже минимума для посадки к расчетному времени прибытия, при наличии двух запасных аэродромов пункта назначения с метеорологическими условиями, соответствующими требованиям подпункта "б" пункта 5.38 настоящих Правил, или одного запасного аэродрома, на котором видимость будет не менее 5000 м, а нижняя граница облаков (вертикальная видимость) будет не ниже 450 м и превышать MDH для захода на посадку с применением визуального маневрирования (маневра "circle-to-land") не менее чем на 150 м, а в случае, если такая высота не опубликована, то не ниже безопасной высоты в районе аэродрома (в секторе захода на посадку).

Посадка на аэродром назначение Самара ( Курумоч) будет выполняться по ППП по системе неточного захода на посадку. Аэродром назначение имеет минимум IIIA по категории ИКАО. Минимум КВС 60x800. Согласно п. 5.38 ФАП № 128 аэродром Курумоч может быть выбран в качестве аэродрома назначения, так как метеорологические условия на нем выше минимума аэродрома. [10]

Запасной аэродром выбирают согласно п. 5.29 ФАП №128[11], который гласит, что для ВС с двумя двигателями запасной аэродром должен находиться на расстоянии, соответствующему времени полета с одним отказавшем двигателем 60 минут. В качестве запасного аэродрома я выбрал аэродром Казань, так как расстояние от аэродрома Домодедово до Казани составляет 800 км, то при скорости полета 800 км/ч расстояние будет преодолено за 60 минут.

Так как КВС имеет минимум 60x800, а погода в аэропорту пункта вылета позволяет совершить взлет (видимость =12 км), а в аэропорту прибытия позволяет совершить посадку (видимость 10 км.) ,то согласно п.3.50, 5.38, 5.39, 5.29 ФАП №128, я принимаю решение на вылет по маршруту :Москва(Домодедово)- Самара (Курумоч). Запасной Казань.

Пилоты должны знать и уметь анализировать погоду по маршруту, на аэродромах вылета и прилета, анализировать опасные метеоявления и своевременно принимать грамотные решения в целях безопасности полетов.