Приоткрываем завесу. Как садятся самолеты? Как приземляются самолёты: катастрофы и происшествия Как производится посадка самолета

Взлетом называется ускоренное движение самолета от начала разбега до набора установленной высоты и достижения эволютивной (безопасной) скорости полета. В практике летной эксплуатации находит применение также понятие «полный взлет», который заканчивается выходом самолета на высоту круга и достижением полетной конфигурации самолета.

Траектория движения самолета при нормальном взлете состоит из четырех этапов: 1- разбег, 2- начальный набор высоты 10,7 м и увеличение скорости до безопасной, 3- разгон самолета до высоты и скорости уборки механизации крыла, 4- окончание перехода самолета к полетной конфигурации.

Этап разбега заканчивается отрывом от ВПП колес основных опор шасси. На этапе начального набора высоты с целью уменьшения лобового сопротивления уборка шасси производится с предварительным подтормаживанием колес. Если самолет не оборудован системой автоматического подтормаживания колес, эту операцию выполняет экипаж с использованием системы основного торможения.

В конце третьего этапа взлета производится уборка закрылков до промежуточного положения (для самолета Diamond 42NG выпуск закрылков на этапе взлета не предусмотрен РЛЭ). Поэтапная уборка закрылков позволяет экипажу своевременно парировать последствия несинхронного выпуска закрылков.

Основными геометрическими характеристиками взлета являются:

полная взлетная дистанция Lп в - это расстояние по горизонтали, проходимое самолетом с момента страгивания на линии старта до момента

выхода на высоту круга или до момента, к которому заканчивается перевод

самолета от взлетной к полетной конфигурации и достигается скорость полета не менее 1,25Vсв для полетной конфигурации; она состоит из дистанции взлета Lвзл и дистанции начального набора высоты Lн н:

Lп в = Lвзл + Lн н (1)

взлетная дистанция Lвзл - расстояние по горизонтали, проходимое самолетом с момента страгивания на линии старта до момента набора высоты

10,7 м (над уровнем ВПП в точке отрыва) с одновременным достижением

скорости не менее безопасной скорости взлета V2 = 1,2Vсв; взлетная дистанция включает в себя дистанцию разбега Lр и дистанцию разгона с набором высоты L1:

Lвзл = Lр + L1 (2)

дистанция разбега Lр - это расстояние по горизонтали, проходимое

самолетом с момента страгивания на линии старта до момента отрыва от ВПП.

Таким образом, полная взлетная дистанция включает в себя разбег и четыре воздушных участка (приложение 1):

• 1-й этап - набор высоты с момента отрыва самолета до высоты 10,7 м, на которой достигается скорость V 2 ;
• 2-й этап - набор высоты от 15 футов со скоростью V 2 и разгоном до скорости, обеспечивающей безопасный набор высоты с выпушенными элементами механизации и определенным углом наклона траектории;
• 3-й этап - разгон самолета до безопасной скорости начала уборки элементов механизации V 3 с одновременным набором высоты 50 футов;
• 4-й этап - разгон самолета до рекомендованной скорости начального набора высоты V 4 с одновременным набором высоты круга и завершением уборки средств механизации.

Набор высоты на всех этапах характеризуется определенными градиентами. Градиент hн определяется как тангенс угла наклона траектории набора высоты Ин и выражается в процентах:

hн = tgИн · 100% = (ДH/Дl) · 100% (3)

Максимальное значение градиента набора высоты, достижимое на данном самолете в рассматриваемых эксплуатационных условиях, называется полным градиентом hп н. Полный градиент набора высоты на участке набора высоты 50 футов при одном отказавшем двигателе должен быть не менее 2,4%.

Кроме названных геометрических характеристик в инженерных расчетах элементов полета используются такие характеристики, как располагаемая длина разбега (РДР) и располагаемая дистанция прерванного взлета (РДПВ).

Скорость подъема колес передней опоры шасси V R зависит от скорости отрыва самолета и равна (0,6-0,75) V отр.

При разбеге на самолет действуют подъемная сила Y , сила лобового

сопротивления X, сила тяжести G, сила тяги P, сила реакции ВПП N, равная силе давления колес (G ? Y) и противоположно ей направленная, а также сила трения Fтр. Сила трения определяется величиной силы реакции ВПП

и коэффициентом трения f (Fтр = f · N).

Коэффициент трения качения зависит от состояния поверхности ВПП и для сухого бетона равен 0,02. 0,03. Разбег является прямолинейным ускоренным движением. Для создания ускорения необходимо, чтобы сила тяги P силовой установки была значительно больше суммы силы лобового сопротивления X и силы трения Fтр, т. е. P > X + Fтр.

При увеличении скорости на разбеге силы, действующие на самолет,

изменяются следующим образом: подъемная сила Y и сила лобового сопротивления X увеличиваются; сила трения Fтр уменьшается, так как давление самолета на ВПП и ее реакция N уменьшаются; сумма силы лобового сопротивления X и силы трения Fтр на бетонной ВПП практически не изменяется; сила тяги P силовой установки несколько уменьшается, вследствие чего и избыток тяги ДP = P ? (X + Fтр) также уменьшается.

Так как в момент отрыва подъемная сила Y равна силе тяжести самолета G, то скорость отрыва самолета от ВПП определяется по формуле:

где коэффициент подъемной силы Cy отр? 0,85 Cy макс при угле атаки отрыва 8є.

Таким образом, скорость отрыва зависит от взлетной массы самолета,

плотности воздуха и коэффициента подъемной силы.

Длина разбега определяется по формуле:

где Vотр = jср · t 2 разб.

Среднее ускорение самолета jср при разбеге зависит от избытка тяги ДP = P ?(X+Fтр) и массы самолета m = G/g. При большем избытке тяги и меньшей массе самолета ускорение самолета большее:

Взлетные характеристики самолета зависят от конкретных условий взлета. Особенно сильно влияют на эти характеристики взлетная масса самолета, режим работающих двигателей и их количество, температура и давление на аэродроме, положение средств механизации, скорость и направление ветра, состояние и уклон ВПП.

Взлетная масса самолета. При ее увеличении ухудшаются все взлетные характеристики самолета: увеличивается приборная скорость отрыва, снижаются тяговооруженность и ускорение на разбеге, вследствие чего увеличивается длина разбега. Изменение взлетной массы приводит к изменению длины разбега.

Плотность воздуха. При уменьшении плотности воздуха (высокая температура, низкое давление, высокогорный аэродром) длина разбега увеличивается, поскольку истинная скорость в указанных условиях больше, а тяга

двигателей меньше, чем у земли. Приборная скорость от температуры и давления не зависит.

Средства механизации крыла. Закрылки на взлете для Diamond 42 NG не отклоняются. Но в других случаях при отклонений закрылков Cy увеличивается, а скорость отрыва и длина разбега уменьшаются.

Ветер. При взлете со встречным ветром путевая скорость отрыва уменьшается на величину скорости ветра. При уменьшении путевой скорости отрыва уменьшается длина разбега.

Увеличение сопротивления при боковом ветре и уменьшении тяги из-за

косой обдувки двигателей вызывает некоторое увеличение длины разбега. Приборная и истинная скорости отрыва от скорости ветра не зависят.

Уклон ВПП. При взлете с ВПП под уклон тяга увеличивается за счет составляющей силы веса, приборная скорость отрыва самолета увеличивается, длина разбега уменьшается.

Состояние ВПП. Наличие осадков на ВПП ухудшает взлетные характеристики самолета вследствие изменения сил сопротивления колес шасси.

При разбеге самолета по сухой бетонной полосе сила сопротивления колес Fтр зависит от коэффициента трения качения. Для сухого бетона он равен 0,02. При обледеневшей ВПП на разбеге этот коэффициент практически не уменьшается. Однако на старте, когда тяга двигателей увеличивается до взлетной, самолет не удерживается на тормозах и начинает разбег при тяге, меньшей, чем взлетная. Это приводит к некоторому увеличению длины разбега. При наличии на ВПП слоя воды, грязи или снега сопротивление колес шасси при разбеге значительно возрастает. Длина прерванного взлета при обледеневшей или влажной ВПП возрастает значительно, так как тормоза колес в этом случае почти не эффективны.

В процессе взлета самолета могут возникнуть ситуации, при которых взлет должен быть прекращен. Обычно различают следующие три режима взлета:

нормальный взлет - это взлет при нормальной работе всех двигателей,

систем и агрегатов самолета, выполняемый в соответствии с требованиями РЛЭ;

продолженный взлет - это взлет, протекающий как нормальный до момента отказа двигателя в процессе взлета, после чего взлет продолжается и завершается с отказавшим двигателем;

прерванный взлет - это взлет, протекающий как нормальный до момента отказа двигателя, после чего наступает прекращение взлета с последующим торможением самолета до полной его остановки на летной полосе.

Основные требования к скоростям полета состоят в том, что в любой момент на взлете скорость самолета должна иметь определенный запас до тех границ, при которых могут возникнуть какие-либо опасные явления(приложение 3).

В качестве таких границ приняты скорости сваливания Vсв при различных конфигурациях и минимальные эволютивные скорости Vmin э.

Скорость сваливания Vсв возникает при срывных обтеканиях верхней поверхности крыла и наблюдается на больших углах атаки. Она зависит от конфигурации и полетной массы самолета. Таблица скоростей сваливания для Diamond 42 NG дана в приложений 2.

Минимальная эволютивная скорость разбега Vmin э р определяется следующим образом: в процессе разбега при внезапном полном отказе критического двигателя, распознаваемом экипажем, на этой скорости обеспечивается возможность с помощью только основных органов управления восстанавливать управление самолетом и затем сохранять прямолинейное движение самолета с неработающим двигателем.

Минимальная эволютивная скорость взлета Vmin э в определяется следующим образом: в процессе взлета при внезапном полном отказе критического двигателя на воздушном участке полной взлетной дистанции на этой скорости обеспечивается возможность с помощью одних только основных аэродинамических органов управления сохранить установившийся прямолинейный режим полета самолета. Для Diamond 42 NG Vmin э в равна 76 узлов. Безопасная скорость взлета V 2 - это скорость, которая не менее чем на 20% превышает минимальную скорость сваливания самолета при соответствующей конфигурации (V 2 ? 1,2Vсв).

Скорость принятия решения V 1 - это наибольшая скорость самолета, на которой пилот, обнаружив отказ двигателя, принимает решение о продолжении или прекращении взлета; V 1 = Vотк + 10. . . 15 км/ч. Время реакции пилота 3 с. Участок полосы свободных подходов, используемый для разгона до V 2 ,

Это часть аэродрома по курсу взлета, где нет препятствий до H = 10,7 м, начиная от торца ВПП.

При прерванном взлете следует учитывать коэффициент трения торможения, который для сухого бетона равен 0,25, для мокрого - 0,18. . . 0,20 и для обледеневшей ВПП - 0,05.

Длина прерванного взлета - это сумма длины разбега при всех работающих двигателях от точки старта до точки отказа одного двигателя и длины участка торможения до полной остановки самолета. В длину участка торможения условно включена длина, проходимая самолетом за время реакции пилота. При прерванном взлете используется концевая полоса безопасности.

Длина продолженного взлета - это сумма длины разбега при всех работающих двигателях от точки старта до точки отказа одного двигателя, длины разгона самолета при отказавшем одном двигателе до отрыва самолета и длины воздушного участка набора высоты 10,7 м.

Располагаемая длина аэродрома, согласно ЕНЛГС, включает в себя располагаемую длину разбега самолета по ВПП (РДР), располагаемую длину для прерванного взлета ВПП+КПБ (РДПВ) и располагаемую длину для продолженного взлета ВПП+ПВП (РДВ).

Максимальная допустимая приведенная взлетая масса mпр взл - это такая масса, при которой взлетные характеристики на уровне моря в МСА равны взлетным характеристикам при фактической взлетной массе в рассматриваемых атмосферных условиях.

Для Diamond 42 NG в качестве основания для сертификации используются Общие авиационные требования JAR-23 в редакции от 11 марта 1994 г. с Поправкой 1, а также дополнительно требования CRI A-01.

Эксплуатационные скорости при взлете согласно JAR-23: V EF - индикаторная земная скорость, на которой предположительно происходит отказ критически важного двигателя. V EF должна устанавливаться эксплуатантом, но не может быть ниже чем V MCG .

V 1 - максимальная скорость, на которой экипаж может принять решение о прекращении взлета, будучи уверен, что сможет остановить воздушное судно в пределах ВПП.

V 1 в выражении индикаторной земной скорости устанавливается эксплуатантом; однако V 1 не может быть меньшей, чем V EF плюс скорость, достигнутая при неработающем критически важном двигателе в течение отрезка времени между временем отказа этого двигателя и моментом, когда пилот убедился в отказе двигателя и отреагировал на него, о чем свидетельствует принятие пилотом первых мер (например, применение тормозов, уменьшение тяги, включение аэродинамических тормозов) для остановки самолета в ходе испытаний по прерыванию взлета. V 1 может устанавливаться эксплуатантом, имея ввиду, что отказ двигателя произошел на скорости V EF . Учитываемое время между отказом критически важного двигателя на скорости V EF и осознанием этого пилотом на скорости V 1 составляет 1 секунду(рисунок 1). Таким образом:

V MCG ? V EF ? V 1

V LOF - индикаторная земная скорость, на которой самолет оказывается в воздухе.

V TIRE - максимальная скорость использования пневматика

Фирма-изготовитель пневматиков устанавливает максимальную скорость, развиваемую на земле, чтобы не допустить возрастания центробежных сил и увеличения нагрева, способных повредить конструкцию. Из этого следует, что.

Двигатель исправен, и самолет отруливает на стартовую позицию. Пилот ставит двигатель на малые обороты, механики уносят из-под колес козелки и поддерживают крылья за края.

Воздушное судно направляется на взлетно-посадочную полосу.

Взлет

На ВПП лайнер ставят против ветра, потому что так легче взлетать. Потом диспетчер дает разрешение на взлет. Пилот внимательно оценивает обстановку, включает двигатель на полные обороты и давит штурвал вперед, поднимая хвост. Авиалайнер увеличивает скорость. Крылья готовятся к подъему. И вот подъемная мощь крыльев преодолевает вес самолета, и он отрывается от поверхности земли. Некоторое время подъемная мощь крыльев наращивается, благодаря чему самолет набирает нужную высоту. При подъеме пилот держит штурвал немного отклоненной назад.

Полет

При достижении требуемой высоты пилот смотрит на альтиметр и потом сбавляет обороты двигателя, доводя их до уровня средних, чтобы лететь горизонтально.

Во время полета пилот наблюдает не только за приборами, но и за ситуацией в воздухе. Получает команды от диспетчера. Он сосредоточен и готов в любой момент оперативно отреагировать и принять единственное правильное решение.

Посадка

Перед тем как приступить к спуску летательного аппарата пилот сверху оценивает место посадки и сбавляет обороты двигателя, немного наклоняет самолет вниз и приступает к спуску.

За весь период спуска он постоянно делает расчет:

Как лучше осуществить посадку

В какую сторону лучше повернуть

Как осуществить заход, чтобы при посадке выйти против ветра

От правильного расчета на посадку в основном зависит и сама посадка. Ошибки при таком расчете могут быть чреваты поломкой воздушного судна, а иногда привести к катастрофе.

Когда земля приближается, самолет начинает планировать. Двигатель почти остановлен, и посадка начинается против ветра. Впереди самый ответственный момент – касание земли. Самолет на громадной скорости приземляется. Причем, меньшая скорость самолета в момент касания колес о землю, дает более безопасную посадку.

По мере приближения к земле, когда судно отделяют всего несколько метров, пилот медленно тянет назад штурвал. Это дает плавное поднятие руля высоты и горизонтальное положение самолета. При этом работа мотора остановлена и скорость постепенно уменьшается, поэтому и подъемная мощь крыльев тоже сводится на нет.

Пилот по–прежнему вытягивает штурвал на себя, при этом нос судна поднимается, а ее хвост, наоборот, опускается. Подъемная мощь для поддерживания самолета в воздухе иссякает, и его колеса мягко соприкасаются с землей.

Авиалайнер еще пробегает по земле некоторое расстояние и останавливается. Пилот добавляет обороты двигателю и рулит на место стоянки. Его встречают механики. Все этапы завершены успешно!

Продолжаем срывать покровы с тайн гражданской авиации. Сегодня развеем страхи авиапассажиров от взлета современного лайнера.

Написать сейчас опус меня сподвиг один из читателей, который прислал ссылки на пару взлетов из аэропорта Курумоч (Самара), снятого любопытными пассажирами из салона самолета.

В данных видео привлекли комментарии. Что ж, вот они:

Комментарии к нему:

И комментарии

Оба случая объединяет один признак - пилоты "сходу пошли на взлет!"

Кошмар ведь, не правда ли?!!

Давайте разберемся!

Пассажиры со стажем наверняка помнят ритуал, повторяющийся практически в каждом взлете советского лайнера - самолет останавливается в начале полосы, затем некоторое время стоит - пилоты дают пассажирам помолиться.. да чего скрывать - они и сами в это время "молились" - так в шутку называют чтение карты контрольных проверок. После чего двигатели резко начинают сильно реветь, самолет - дрожать, пассажиры креститься... пилот отпускает тормоза и неведомая сила начинает вжимать притихших пассажиров в их кресла. Все трясется, полки открываются, у проводников что-то падает...

И вдруг, разумеется совершенно случайно, самолет взлетает. Становится немного тише, можно перевести дух... Но вдруг самолет начинает падать вниз!

В последний момент пилоты как правило "выравнивают лайнер", после этого еще пару раз "выключаются турбины" в наборе высоты, ну а потом все становится обычно. Стюардессы с каменными лицами разносят соки-воды, для тех, кто плохо молился - кислородную маску. А затем начинается главное, ради чего и летают пассажиры - разносят еду.

Ничего не упустил? Вроде такие отзывы о полетах я читал неоднократно на непрофильных форумах.

Давайте разберемся.

Прямо сразу расставим точки над ё по поводу остановки лайнера на полосе перед взлетом. Как все же должны делать пилоты - останавливаться или нет?

Ответ таков - и так и эдак правильно. Современная методика взлета рекомендует НЕ останавливаеться на полосе, если на то нет веских причин. Под такими причинами могут скрываться:

а) Диспетчер пока еще думает - выпускать Вас или подержать еще маленько
б) Полоса имеет ограниченную длину.

По пункту А, думаю, все понятно.

По пункту Б скажу следующее - если ВПП (полоса) действительно очень короткая, а самолет загружен так, чтобы только-только масса проходила для этой длины - в этом случае имеет смысл сэкономить несколько десятков метров и вывести двигатель на повышенный режим, удерживая самолет на тормозах. Или же ВПП просто ну очень непривычно короткая, пусть даже самолет легкий. В этом случае пилот тоже "на всякий случай" так сделает.

Например, мы используем такой взлет в Шамбери. Там ВПП всего два километра, а впереди горы. Хочется как можно быстрее оторваться от земли и умчатся повыше. И обычно масса там приближена к максимально возможно для условий взлета.

В подавляющем большинстве случаев, если диспетчер нам разрешил взлет одновременно с занятием полосы - мы не будем останавливаться. Мы вырулим на осевую линию (причем, возможно, что уже с ускорением), убедимся в устойчивом прямолинейном движении самолета, и после этого "дадим по газам".

Стоп!

А как же "помолиться"? Ведь выше ж написано про некую "карту контрольных проверок!"

На В737 ее принято зачитывать до получения разрешения на занятие полосы. И уж точно до получения разрешения на взлет. Поэтому, когда я получаю разрешение на взлет одновременно с разрешением занять полосу, я уже готов ко взлету, и я совсем не тороплюсь, как это может показаться пассажиру в салоне. У меня уже все готово.

Так зачем же все-таки так делать? Почему бы не постоять?

Очевидные плюсы - увеличение пропускной способности аэропорта. Чем меньше времени каждый отдельно взятый самолет занимает полосу, тем больше взлетно-посадочных операций с нее можно произвести.

Второе - экономия топлива.

Третье - безопасность. Как ни странно это звучит, но это уменьшает риск попадания посторонних объектов (в двигатель) и помпажа (читай, "отказа") двигателя при взлете с сильным попутным ветром.

Вот что пишет мистер Боинг по этому поводу:

Да-да, документы иномарок написаны на английском. Хотите стать пилотом? Учите английский!

И заодно и китайский. Сосед развивается уж больно стремительно.

Летим дальше.

Почему пилоты так резко задирают нос после взлета? Вот на советской технике это делали плавно, не спеша... Ведь не ровен час, уронят нафиг!

Тут голая аэродинамика и методика выполнения взлета. Иномарки как правило взлетают с очень небольшим углом отклонения механизации крыла (те забавные штуки, которые особенно сильно вылезают из крыла на посадке, и немного на взлете). Это дает много преимуществ:

а) Увеличивается угол набора
б) следствие из пункта А: уменьшается шум на местности,
в) и далее - увеличиваются шансы не влететь в препятствия в случае отказа двигателя

Да, современные лайнеры имеют такие мощные двигатели, что все нормируемые значения градиентов набора достигаются и при пониженной тяге (ее все равно будет достаточно при потере двигателя), но в некоторых ситуациях мистер Боинг настоятельно рекомендует взлетать на максимально возможно тяге. Если самолет легкий - получается просто классный аттракцион "Ракета".

Да, это создает некий дискомфорт для пассажиров (кому нравится лететь с задраными ногами) - но это абсолютно безопасно и будет длиться не очень долго.

"Почти упали после взлета"

Выше я написал, что самолет после взлета вдруг "начинает падать вниз!" Вот это особо хорошо чувствовалось на Ту-154, который натужно взлетал с довольно большим углом положения закрылков, и далее постепенно убирал их в нулевое положение. При уборке закрылков самолет теряет часть прироста подъемной силы (если убрать чересчур быстро, то можно и высоту потерять на самом деле - это правда, но для этого надо быть совсем уж неумелым пилотом, причем оба пилота должны быть неумехами), поэтому в салоне кажется, что самолет начал падать.

На самом деле он может в это время продолжать набор высоты. Просто угол становится более пологим и в этот переходный момент времени человеку кажется, что он летит вниз. Так уже устроен человек.

"Пару раз выключались турбины"

О, это наиболее частое происшествие в рассказах пассажиров! Конкурировать с этим могут только "пилот лишь с пятой попытки попали на аэродром". Наиболее характерно это было для Ту-154 и Ту-134, то есть, на самолетах с двигателями, расположенными далеко в хвосте - их в салоне почти не слышно, если они только не работают на повышенном режиме.

В шуме как раз-таки и загвоздка. Все примитивно до безобразия. В наборе высоты двигатели работают на очень высоком режиме. Чем выше режим работы двигателей - тем громче его слышно. Но иногда нам, пилотам, приходится выполнять команды диспетчера и прекращать набор высоты - например для того, чтобы разминуться (на безопасном удалении, конечно же) с другим самолетом. Мы плавно переводим самолет в горизонтальный полет, а чтобы не превратиться в сверхзвуковой лайнер (ведь двигатели, работающие на режиме набора создают очень большую тягу), приходится прибирать режим. В салоне становится значительно тише.

Вроде бы все.

Спасибо за внимание!

Пассажирский лайнер, мчащийся на высоте 10 000 метров и преодолевающий многие сотни километров в час, должен однажды плавно погасить свою скорость до нуля, замерев на перроне аэропорта. Только тогда полет можно считать успешным. Увы, порой случается и так, что столь популярные в России аплодисменты пилотам после касания самолетом земли могут означать преждевременную радость. Нештатные ситуации после приземления — бич гражданской авиации.

Просто колеса Никаких выдающихся конструктивных особенностей у колес шасси и системы их торможения нет. Почти все как в хорошем автомобиле: дисковые тормоза и система, предотвращающая движение юзом.

Олег Макаров

Сразу хочется оговориться, что данная статья ни в коей мере не имеет своей целью заразить кого-либо аэрофобией. Серьезные авиационные происшествия, тем более с жертвами, мгновенно попадают в заголовки мировых новостей, и это лучшее свидетельство тому, что авиатранспорт отличается высокой степенью безопасности: катастрофа самолета — событие редкое и не рядовое. Тем интереснее разобраться в том, что происходит, когда ни напичканная электроникой современная авиатехника, ни высокая квалификация экипажей не спасают от ситуаций вроде той, что несколько лет назад испортила предновогоднее настроение жителям нашей страны. Речь идет о гибели лайнера Ту-204 — того, что 29 декабря 2012 года не смог погасить скорость после посадки, выкатился за пределы полосы, пробил ограждение аэродрома и разрушился с частичным выносом обломков на Киевское шоссе. Выкатывание самолета за пределы полосы — одна из самых распространенных в мире причин авиакатастроф (то есть авиапроисшествий с человеческими жертвами), порой его называют «убийцей номер один» в гражданской авиации. По статистике IATA (International Air Transport Association), примерно 24% погибших приходится на этот вид происшествий.

Тормозим в воздухе

Прежде чем говорить о причинах этих прискорбных событий, стоит немного остановиться на технической стороне вопроса, вкратце рассказать о том, какие у современного пассажирского лайнера есть возможности для своевременного и управляемого гашения скорости. Когда самолет находится в воздухе, есть лишь два основных способа снизить скорость лайнера: убрать газ, снизив мощность двигателей, и увеличить лобовое сопротивление. Для решения последней задачи существует несколько специализированных приспособлений. Опытные авиапутешественники знают, что крыло имеет большое количество движущихся частей, которые (за исключением элеронов — воздушных рулей крена) объединяются в понятие «механизация крыла». Отклоняющиеся под разными углами панели, которые отвечают за увеличение лобового сопротивления (а также снижение подъемной силы крыла), называются спойлерами. В отечественной авиационной литературе их принято подразделять на собственно спойлеры, интерцепторы и элерон-интерцепторы, в результате чего между этими понятиями возникает путаница. Как нам пояснили в одной из российских авиакомпаний, более правильным сегодня считается общий термин «спойлеры», которые на современных самолетах работают в трех режимах.

Первый режим — режим воздушных тормозов (speed brakes). Используется для уменьшения скорости полета и/или увеличения вертикальной скорости снижения. Управляет этим режимом пилот, перемещая штурвал или рукоятку на нужный угол, при этом отклоняются не все спойлеры, а лишь часть из них.

Второй режим — это совместная работа с элеронами для улучшения характеристик управления по крену (roll spoilers). Отклонение происходит автоматически на углы до семи градусов при соответствующем движении штурвала (ручки управления) по крену, причем отклоняются только внешние (те, что дальше от фюзеляжа) или только внутренние спойлеры (это зависит от конструкции конкретного типа воздушного судна).

Никаких выдающихся конструктивных особенностей у колес шасси и системы их торможения нет. Почти все как в хорошем автомобиле: дисковые тормоза и система, предотвращающая движение юзом.

Наконец, третий режим — наземного торможения (ground spoilers) — представляет для нас наибольший интерес. В этом режиме автоматически отклоняются все спойлеры на максимальный угол, что приводит к резкому снижению подъемной силы. После того как машину фактически перестает держать воздух, возникает эффективная нагрузка на тормозные колеса и начинается торможение с автоматом растормаживания. Этот автомат, называемый антиюзом, фактически не что иное, как антиблокировочная система, функционально аналогичная той, что в наши дни устанавливают на автомобили: ABS пришла из авиации.

Реверс? Можно без него

Кроме спойлеров, самолет располагает еще двумя системами гашения скорости. Во‑первых, это уже упомянутые колесные тормоза. Они выполнены по дисковой схеме, причем для повышения износостойкости в них зачастую применяются диски не из стали, а из композиционных материалов (углепластика). Тормоза приводятся в действие гидравликой, хотя уже появились варианты с электрическими актуаторами.

Этот самолет не покинул полосу и все же подвержен серьезному риску. Заклинило переднюю стойку шасси, и колеса не катятся, а волочатся по полосе и, стираясь, горят. Главное, чтобы стойка не подломилась.

И наконец, реверс — слово, столь часто звучавшее в связи с катастрофой во Внуково. В устройстве реверса тяги часть реактивной струи отклоняется с помощью приводимых в движение гидравликой створок. Таким образом, реактивная тяга уже не толкает самолет вперед, а, напротив, тормозит его. Так может ли быть неисправный реверс виновником катастрофы?

Ответ будет скорее отрицательным, ибо, как свидетельствует практика, единоличного «виновника» у серьезных авиапроисшествий в гражданской авиации вообще не бывает. Катастрофа — это всегда неудачное стечение нескольких обстоятельств, среди которых как технические факторы, так и человеческий. Дело в том, что устройство реверса тяги — это, по сути дела, система аварийного, нештатного торможения.

1.Законцовка крыла снижает лобовое сопротивление, создаваемое срывающимся с конца крыла вихрем, и таким образом увеличивает подъемную силу крыла. Разные производители выпускают законцовки разных форм и даже присваивают им специальные названия: «винглеты», «шарклеты» и т. п. 2. Элероны относятся к аэродинамическим рулям (управляют креном) и не являются частью механизации крыла. 3. Высокоскоростной элерон. 4. Назначение ряда гондол, расположенных под крылом, часто вызывает вопросы у авиапассажиров. Все просто — это обтекатели приводов, которые изменяют положение закрылков. 5. Предкрылок Крюгера (внутренний предкрылок) имеет вид выпадающего щитка. 6. Предкрылки изменяют конфигурацию крыла таким образом, чтобы увеличить допустимый для самолета угол атаки без срыва потока. 7. Выдвинутые закрылки увеличивают подъемную силу крыла, давая возможность самолету держаться в воздухе на малых скоростях (при взлете и посадке). 8. Закрылок. 9. Внешний спойлер. 10. Внутренний спойлер.

Западные типы самолетов, разумеется, оснащены устройствами реверса, но сертифицируются так, как будто его нет. Основное требование предъявляется к энергоемкости тормозов основных стоек шасси. Это означает, что при отсутствии ошибки пилотирования и при всех исправных системах самолет должен, не прибегая к реверсу, сесть на сухую полосу и без проблем погасить скорость, чтобы свернуть на рулежную дорожку. Более того, из-за повышенного уровня шума при отклонении струи во всех аэропортах Евросоюза применение реверса не разрешено при ночных полетах (23:00 — 06:00) за исключением плохого состояния ВПП и/или аварийной ситуации. Современные типы самолетов могут эксплуатироваться как с одним реверсом, так и вообще без них при условии достаточной длины ВПП, даже если она покрыта осадками. Иными словами, при стечении ряда неблагоприятных факторов, способствующих выкатыванию самолета за пределы ВПП, реверс может оказаться последней надеждой на благополучный исход. Но если откажет и он, вряд ли его можно будет считать единственной причиной авиапроисшествия.

Спойлер не только увеличивает лобовое сопротивление, но и организует срыв потока при обтекании воздухом крыла, что приводит к снижению подъемной силы последнего. В ходе полета спойлеры используются, например, для увеличения вертикальной скорости самолета без изменения тангажа. Автоматический выпуск спойлеров на ВПП обеспечивается при их «армировании» — переводе в подготовленное к выпуску положение ARMED. Это как взвод курка на ружье — если не взвести, то и выстрела не будет. Сигналом к выпуску служит сочетание данных от радиовысотомера (высота 0), сенсоров обжатия основных стоек, положение РУД — 0 (малый газ). Незаармированные (по ошибке или забывчивости) спойлеры довольно часто фигурируют в разборах случаев, связанных с выкатыванием за пределы полосы.

Не спешите на посадку!

Одной из главных причин выкатываний самолета за пределы ВПП считается так называемый нестабилизированный заход на посадку. Это понятие включает в себя полет на предпосадочной прямой на повышенных скоростях, с неправильным положением механизации крыла (речь идет прежде всего о закрылках), с отклонением от курса. Среди других причин можно назвать позднее применение колесных тормозов (постулат пилота — «не оставляй тормоза на конец полосы!»). Известны также случаи, когда пилоты получали неточные данные о состоянии ВПП и совершали посадку на скользкую полосу, рассчитывая сесть на сухую.

Согласно отечественным учебникам аэродинамики, посадочная дистанция с применением реверса сокращается на 25−30%, однако современные типы самолетов сертифицируются без учета возможностей реверса. Запуск реверса жестко привязан к срабатыванию датчика обжатия стоек. Такая привязка вызвана горьким опытом нескольких авиакатастроф, причиной которых стало срабатывание реверса в воздухе. В одной из этих катастроф был виновен психически больной японский пилот, включивший реверс при заходе на посадку.

Что происходит, когда самолет движется по глиссаде с превышением заданной (обычно 220 км/ч) скорости? Обычно это означает перелет, касание полосы в нерасчетной точке (особенно если самолет пустой, как это было с Ту-204). Это уже само по себе составляет нештатную ситуацию, которая предполагает использование всех средств торможения, включая реверс, — «запаса» полосы уже нет. Но опасность заключается еще и в том, что лайнер даже после касания полосы продолжает двигаться с нерасчетной высокой скоростью, а чем выше скорость, тем выше подъемная сила крыла. Получается, что машина не катится по полосе, опираясь на нее, а фактически летит, касаясь полосы колесами. В этой ситуации могли не сработать датчики обжатия стоек шасси, которые по‑английски называются более понятным термином weight-on-weels (вес на колесах). Таким образом, с точки зрения автоматики, лайнер продолжает полет и не может выполнять такие чисто наземные операции, как включение реверса или выпуск спойлеров в режиме наземного торможения. А если после касания полосы спойлеры не выпустятся или уберутся, катастрофа практически неминуема. Более того, при слабом сцеплении колес с полосой автоматика антиюза будет растормаживать колеса, как она делала бы это на скользкой поверхности, чтобы избежать потери управления колесами. Тормоза будут работать исправно, но… тормозить они не будут. Ну и если полоса еще действительно скользкая, то шансы избежать выкатывания в описанном случае можно считать практически нулевыми. Последствия же выкатывания зависят от того, на какой скорости это происходит и что оказалось на пути самолета. Таким образом, обстоятельства, ведущие к катастрофе, могут нарастать лавинообразно, и отказ, скажем, реверса не может в данной ситуации иметь решающего значения.

Частоту, с которой в мире происходят инциденты с выкатыванием самолетов за пределы полосы, можно представить себе по аналитическому докладу, подготовленному голландской Национальной аэрокосмической лабораторией в 2005 году. Для подготовки доклада было проанализировано около 400 случаев с выкатыванием, произошедших в мире за предшествовавшие 35 лет. Легко подсчитать, что это более десяти случаев в год, хотя в исследовании особо подчеркивалось, что количество таких авиапроисшествий быстро снижается: сказывается совершенствование авиационной и навигационной техники. К счастью, далеко не все эти случаи развивались по описанному в статье худшему сценарию, однако и из тех, что закончились благополучно, были весьма примечательные. В 2005 году огромный A340, садившийся в аэропорту Торонто рейсом из Парижа, коснулся полосы с перелетом, выкатился за пределы ВПП, частично разрушился и загорелся. К счастью, все три сотни человек на борту выжили.

Как следует из предварительных выводов МАК, катастрофа во Внуково развивалась по похожему сценарию, причем скорость лайнера во время выкатывания составляла 190 км/ч, всего на 30 км/ч меньше той скорости, на которой самолет должен был коснуться посадочной полосы. Отсюда трагический финал.

Есть куда стремиться

Инциденты с выкатыванием за пределы взлетно-посадочной полосы случаются в разных странах и на разных континентах, но все же некоторая социально-географическая зависимость просматривается. Согласно исследованиям, чаще всего подобные инциденты происходят в Африке, далее следуют Южная и Центральная Америка, затем Азия. В развитых странах такие происшествия случаются менее чем одно на два миллиона посадок. Лучше всего дело обстоит в Северной Америке, и это при колоссальном воздушном движении в небе над США. В этом, собственно, нет ничего удивительного: в развивающихся странах больше старой авиатехники, она хуже обслуживается, там много плохо оборудованных аэропортов и устаревшее навигационное оборудование, да и технологическая дисциплина ниже. Все это в какой-то степени можно сказать и об авиационном хозяйстве России, да и случаи выкатывания, в том числе с жертвами, у нас не так редки. Но скорее бы уж покинуть эту компанию аутсайдеров.

"Здравствуйте,могут ли современные лайнеры садиться полностью сами, без участия пилота?Имеется ввиду, если все данные были заранее введены в компьютер. Или пилоты выпускают механизацию(шасси, закрылки и тд)??"

Написать данную статью меня мотивировало обсуждение на авиационном форуме . Наверняка ведь будет кое-кому интересно узнать некие технические детали своего перелета из пункт А в пункт Б. Что творится за закрытой передней дверью в те минуты, когда половина салона готова простить всем и вся любые грехи, стать праведником и начать худеть с понедельника?

Кстати, эту переднюю дверь пассажиры очень часто путают с дверью в туалет. Иногда долго и упорно пытаются ее открыть, при том, что на самолетах моей компании надпись, предупреждающая о том, что доступ только для экипажа выполнена большими красными буквами и гораздо виднее, чем на нижеприведенном фото.

Фото Марины Лысцевой fotografersha

Многим обывателям современный самолет кажется чем-то сродни звездолету - кнопочки, дисплейчики, рычажочки. Поэтому немудрено, что вера в неограниченность конструкторской мысли зачастую превышает реальные возможности самолетов наших дней.

Действительно, чем не космический корабль?

И это при том, что В737NG был разработан двадцать лет назад и выглядит уже довольно архаично по сравнению с самыми современными моделями:

Фото кабины Airbus A350 из сети Интернет

Фото Марины Лысцевой fotografersha

Неужели всей этой приблуде все еще нужны люди? Более того, в количестве двух?

Многие действительно считают, что все посадки лайнер выполняет в автоматическом режиме. То есть пилот там нужен только лишь для того, чтобы нажать волшебную кнопу "LANDING" или как там ее зовут?

Тем не менее, есть и такие скептики, которые на полном серьезе считают, что достижения современной технической мысли не могут реализовать алгоритм посадки без человека:

inspit
"Не следует путать автоматический заход на посадку и саму посадку, т.е. касание колёсами шасси бетона ВПП. Полностью автоматическая посадка возможна лишь при участии наземных аппаратных радиотехнических посадочных систем. Именно из-за их недостаточной разрешающей способности такая посадка связана с риском и в настоящее время не практикуется".

Так практикуется или нет? Кто же прав?

Практикуется.

Возможность автоматического приземления самолета не является чем-то недавно изобретенным. Этому шоу уже несколько десятилетий. Многие модели, практические сошедшие с арены, прекрасно умели это делать 30 и более лет назад.

Однако, вопреки распространенному мнению, автоматическая посадка до сих пор не является основным способом возвращения самолета на землю. До сих пор подавляющее большинство посадок выполняется по старинке - вручную.

Самое главное - для автоматической посадки все же нужны определенные условия. Современное оборудование (отмечу - сертифицированное оборудование) пока не позволяет выполнять автоматическое приземление на любую полосу в любой точке мира. Важно - система автоматической посадки не является автономной, то есть ей требуется внешнее оборудование, которой должно быть установлено для данной ВПП или аэродрома.

Наиболее распространенный вид посадки сегодня - точный заход ILS (ИЛС) с наведением по курсу и глиссаде (то есть, финальное снижение на прямой перед приземлением). Их формируют лучи особой формы, излучаемые наземными антеннами. Самолетное оборудование распознает эти сигналы и определяет положение самолета относительно центральной зоны, т.е., продолженной осевой линии ВПП. Соответственно, кто-то (пилот) или что-то (автопилот) видит индикацию отклонений и делает все возможное, чтобы всегда лететь по центру.

Видео автоматической посадки - вид на главный пилотажный прибор. Внизу и справа можно увидеть "ромбики" (с 01:02) это индикаторы положения курса и глиссады относительно самолета. Если они в центре - значит, лайнер летит идеально.

Крест в центре прибора - директорные стрелочки, удерживая их в центре, пилот или автопилот обеспечивают необходимые угловые скорости разворота или углы набора/снижения для того, чтобы выйти на нужную траекторию полета (необязательно при заходе на посадку - они могут обеспечивать траекторное наведение почти весь полет)

Собственно говоря, удерживая самолет на нужной траектории, самолет, управляемый автопилотом, долетает до определенной высоты, измеряемой относительно поверхности земли (50-40 футов), после чего начинается маневр выравнивания (FLARE) по хитрому алгоритму и после этого, на высоте около 27 футов автоматический помощник плавно уменьшает режим работы двигателей (это так же может сделать и пилот), и вскоре происходит посадка.

Самые современные самолеты могут еще и автоматический пробег обеспечить вплоть до остановки самолета - ведь приземлиться дело нехитрое, надо еще в полном тумане и махину эту остановить! Ходят слухи, что некоторые самолеты еще и рулить при нулевой видимости обучены, если бы аэродром позволял. Не знаю, не проверял. Мой В737-800 умеет только автоматически садиться и (при наличии соответствующей опции на конкретном самолете) завершать пробег после посадки.

Отвечая на вопрос, с которого началась эта тема (могут ли современные лайнеры садиться полностью сами, без участия пилота?Имеется ввиду, если все данные были заранее введены в компьютер. Или пилоты выпускают механизацию), скажу "Не могут".

Самолет сам не начнет снижение и заход на посадку, не выпустит механизацию и шасси. Теоретически, это вполне возможно конструктивно, но сегодня человек, сидящий в пилотском кресле, решает эти задачи. Современные компьютеры пока не готовы принимать решения за человека, т.к. ситуации в каждом полете могут складываться весьма по-разному, и стандартизировать траектории всех те тысячи самолетов, летяющих в небесах, пока невозможно. Человек с решениями пока справляется лучше. Подробнее на эту тему читайте по ссылке в самом конце записи.

"Так в чем прикол, Денис Сергеевич, если Вы говорите, что автопосадка изобретена давно и прекрасно работает, почему же до сих она не применяется в каждом полете?"

--==(о)==--

Увы, система имеет множество ограничений. Начнем с того, что далеко не на каждом аэродроме есть система ИЛС. Это довольно дорогостоящая система, оправдывающая себя при наличии интенсивного движения и частой плохой погоды.

Кроме того, даже при наличии ИЛС, автоматическая посадка может быть не разрешена из-за других ограничений. Например, в горном Улан-Удэ мы не можем выполнять автоматическую посадку, т.к. угол наклона глиссады превышает допуск для выполнения оной. Чего уж говорить о Шамбери, в котором и глиссада значительно круче, и полоса всего два километра!

То есть, существуют ограничения для автоматической посадки - по максимальному и минимальному углу наклона глиссады, а так же по значению ветра - в основном бокового и/или попутного.

То есть, как это ни странно, если погода "жуть", то посадку, хошь-не хошь, а приходится выполнять по-чкаловски. Вручную. А если еще и глиссада крутая, как в Шамбери, то , как обычно.

Кроме того

Может быть хорошая погода и глиссада в пределах нормы, но полоса "кривая" и автоматическая посадка может быть большим риском с точки зрения грубого приземления - все же самолет еще не обучен прогнозировать изменение рельефа впереди. Такие ВПП, как Норильск (19), Томск (21), Ростов (22) - не очень приспособлены для автоматической посадке благодаря специфическому изгибу ВПП и каждая такая посадка превращается в игру с расшифровкой.

На некоторых ВПП вроде и профиль ничего, но благодаря каким-то природным или техническим явлениям, глиссада нестабильна и самолет "гуляет". Соответственно, глупый автопилот пытается гулять вместе с отклонениями, а умный человек так не делает. Пример - .

Многие производители либо напрямую указывают, либо рекомендуют выполнять посадки лишь на ВПП, сертифицированные для выполнения заходов по второй и третьей категории (ILS CAT II/III). В этом случае существует некая гарантия того, что глиссада гулять не будет, а ВПП не кривая. Хотя даже при посадке на такие ВПП и на любые другие в условиях, когда операции CAT II/III не производятся, т.е., ИЛС работает по САТ I, тот же мр.Боинг рекомендует быть очень внимательным при выполнении автоматических посадок - т.к. в хорошую погоду аэродромные службы не обязаны обеспечивать "чистоту" лучей, поэтому возможны помехи - как от самолета, летящего впереди Вас, так и от наземных объектов, которые вполне себе могут располагаться в зоне действия курсового и глиссадного лучей.

Поэтому, как ни странно, хорошая погода еще не является основанием для того, чтобы чувствовать себя расслабленным, доверившись автопилоту.

ILS Performance

ILS Performance Most ILS installations are subject to signal interference by either surface vehicles

or aircraft. To prevent this interference, ILS critical areas are established near each

localizer and glide slope antenna. In the United States, vehicle and aircraft

operations in these critical areas are restricted any time the weather is reported less

than 800 foot ceiling and/or visibility is less than 2 statute miles.

Flight inspections of ILS facilities do not necessarily include ILS beam

performance inside the runway threshold or along the runway unless the ILS is

used for Category II or III approaches. For this reason, the ILS beam quality may

vary and autolands performed from a Category I approach at these facilities should

be closely monitored .

Flight crews must remember that the ILS critical areas are usually not protected

when the weather is above 800 foot ceiling and/or 2 statute miles visibility. As a

result, ILS beam bends may occur because of vehicle or aircraft interference.

Sudden and unexpected flight control movements may occur at a very low altitude

or during the landing and rollout when the autopilot attempts to follow the beam

possibility and guard the flight controls (control wheel, rudder pedals and thrust

levers) throughout automatic approaches and landings.

Be prepared to disengage the autopilot and manually land or go-around.

Опять же, необязательно выполнять заход по ИЛС (даже и в ручном режиме), т.к. обычно схемы захода довольно "размашистые". В хорошую погоду зачастую предпочтительным смотрится визуальный заход на посадку - пилот не будет выполнять всю схему, а выберет более оптимальную траекторию, более короткую, что позволит сэкономить время, топливо, и разгрузить диспетчера.

Правда, в России такие заходы не очень практикуются по различным причинам. На Западе, особенно в США - очень и очень часто.

Итак, выше мы поговорили про слабую помехозащищенность системы ИЛС, в связи с чем не на каждой ВПП, оборудованной ИЛСом возможна автопосадка. Неужели человечество уперлось в непреодолимые трудности?

Конечно же нет!

Идет постепенное внедрение новой системы точного захода на посадку, основанной на счислении координат посредством спутниковой навигации. Для более точного счисления в районе аэродрома устанавливается специальная станция (ЛККС ), и, как итог, получаем очень и очень точную позицию самолета в пространстве. И, соотетственно, траектория, рассчитываемая по данной позиции не зависит от сугробов на земле или машинок, пересекающих посадочный курс. Кроме того, одна такая корректирующая станция позволяет покрыть несолько аэродромов (например, для московского аэроузла достаточно одной). Следует понимать, что поддержание работоспособности данной системы значительно менее затратно, чем содержание ИЛС.

В России установлено несколько десятков ЛККС, однако, официально (с недавнего времени) работает только в Тюмени. Наша компания стала первой из пассажирских, кто выполнил подобный заход в этом городе.

И такая ситуация с ЛККС уже несколько лет. Не спрашивайте меня, почему - я сам в недоумении, бо это очень глупая ситуация.

Правда, для того, чтобы выполнять такие заходы, требуется установка специального оборудования на самолеты. Учитывая то, что в России до сих пор данный заход не очень популярен, операторы не спешат дорабатывать свои лайнеры.

Тем не менее, рано или поздно, подобные системы вытеснят ИЛС из аэропортов.

Вытеснит ли прогресс пилотов из кабины?

Спасибо за внимание!