Посадка в авиации это
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 18.09.2024
Минимальная скорость полета при заходе на посадку должна не менее чем на 30% превьшать скорость сваливания самолета в соответствующей полетной конфигурации. При возникновении отказных ситуаций в некоторых случаях допускается заход на посадку со скоростью, превышающей скорость сваливания в соответствующей конфигурации на 25%. Дополнительным ограничением является требование, чтобы скорость захода на посадку не менее чем на 5% превышала минимальную эволютивную — Vmin эп. В качестве последней назначается скорость, на которой при внезапном отказе критического двигателя должна обеспечиваться возможность управления самолетом с помощью только аэродинамических органов управления для поддержания прямолинейного движения самолета по глиссаде и для ухода на второй круг с углом крена не более 5° в сторону работающих двигателей.
Величина скорости захода на посадку относится к числу наиболее значимых эксплуатационных характеристик самолета, поскольку от нее в значительной степени зависит потребная длина посадочной дистанции и допустимые (и неизбежные в летной практике) отклонения от идеального пилотирования при посадке. При* проектировании самолета определенная техническим заданием величина скорости захода на посадку реализуется за счет эффективности механизации крыла (СУmax в посадочной конфигурации) и нагрузки на крыло при расчетном посадочном весе. Имеются некоторые особенности способов выполнения требований по F3„ в зависимости от класса самолета. К примеру, дальние магистральные самолеты базируются на аэродромах высокого класса с длиной ВПП не менее 3000 м и пилотируются летными экипажами самой высокой квалификации. Эти факторы позволяют применять менее сложную механизацию, чем на магистральных самолетах средней дальности, базирующихся на аэродромах с более короткой длиной ВПП. На рис. 10.5 для ряда магистральных самолетов представлены значения скорости захода на посадку и нагрузки на крыло при посадке. Приведенные там же ЗаВИСИМОСТИ V 3n(G/S) ДЛЯ фиксированных Значений Сушах позволяют сопоставить реализованные на этих самолетах значения Сушах в посадочной конфигурации.
Рис Л 0.5 Скорость захода на посадку магистральных самолетов
Под глиссадой понимается прямолинейная траектория, по которой должно осуществляться снижение самолета в процессе захода на посадку. Номинальное значенние угла наклона глиссада к горизонтальной плоскости составляет—0,046 рад (~ —2,6°). Глиссада задается в пространстве с помощью глиссадного (ГРМ) и курсового радиомаяков, входящих в состав аэродромного оборудования. Высота глиссады над торцом ВПП составляет 15 м (см. рис. 10.6). Установившееся движение самолета по глиссаде на скорости Гзп осуществляется с тягой, определяемой выражением:
где К —соответствующее аэродинамическое качество, и заканчивается маневром выравнивания непосредственно перед приземлением, или маневром ухода на повторный заход на посадку (уходом на второй круг), если отклонения от глиссады по какой-то причине превысило допустимое значение. Схематически заход на посадку показан на рис. 10.6.
Рис Л 0.6 Схема посадки •
Необходимость ухода на второй круг может быть вызвана не только отклонением от глиссады, но и превышением скорости изменением метеоусловий И Т. Д. С момента принятия решения об уходе на второй круг, тяга двигателя увеличивается до взлетного режима, а самолет из режима снижения переводится в режим набора высоты. Минимальная высота ухода на второй круг указывается в РЛЭ самолета как для захода на посадку со всеми работающими двигателями, так и с одним неработающим. Для уменьшения сопротивления самолета допускается изменение положения механизации и уборка шасси. Последнее разрешается только при положительном угле наклона траектории. Градиент установившегося набора высоты при уходе на второй круг с отказавшим двигателем должен быть не менее:
а) 2,1%—для самолетов с двумя двигателями;
б) 2,4%—для самолетов с тремя двигателями;
в) 2,7%—для самолетов с четырьмя и большим числом двигателей.
Скорость самолета в любой точке ухода на второй круг должна не менее чем на 20% превышать скорость сваливания в текущей конфигурации. При расчете режима ухода на второй круг следует учитывать, что для операций, выполняемых одним и тем же членом экипажа, вводится интервал времени в 1 секунду с момента завершения предыдущей операции до начала последующей.
Как видно из рис Л 0.6, посадка состоит из этапа полета с высоты 15 м до приземления и пробега до полной остановки. При определении потребной посадочной дистанции небольших самолетов допускается считать посадкой пробег и снижение с высоты 9 м над торцом ВПП. Воздушный участок посадки является самым сложным участком полета. Весьма непродолжительный (6^10 с), он может включать в себя несколько различных эволюций:, выравнивание, выдерживание, парашютирование и приземление. Выравнивание обычно начинается на высоте 5“=“8 м и заканчивается переводом самолета в режим выдерживания на высоте 0,5+1м. В процессе выравнивания вертикальная скорость самолета плавно уменьшается практически до нуля. Выдерживание применяется для дальнейшего уменьшения высоты полета с постепенным уменьшением скорости и увеличением угла тангажа до значений, при которых становится возможным приземление и устойчивый пробег самолета. При уменьшении подъемной силы в конце участка выдерживания начинается парашютирование—снижение с увеличивающейся вертикальной скоростью. Так как высота парашютирования мала, в момент приземления вертикальная скорость незначительна.
В целях сокращения посадочной дистанции может использоваться методика посадки без выдерживания, а иногда и без полного выравнивания. Вертикальная скорость приземления при неполном выравнивании не должна превышать 1,5 м/сек. Для посадки без выдерживания посадочная конфигурация самолета должна быть спроектирована таким образом, чтобы снижение по глиссаде осуществлялось с небольшим положительным углом тангажа (см. гл. 6). При выравнивании (особенно при неполном выравнивании) угол тангажа к моменту приземления увеличивается незначительно (на а для нормального приземления он должен составлять 4°‘^6°. В этом случае имеется запас на погрешности пилотирования, и самолет в достаточной мере застрахован как от приземления на носовую стойку, так и на хвостовую пяту. Завышенные значения угла тангажа в момент приземления нерациональны и потому, что
затягивается процесс опускания передней стойки после приземления, а значит и включение тормозов шасси и реверса. Расчет протяженности воздушного этапа посадки осуществляется интегрированием системы (10.4) с небольшой положительной перегрузкой на участке выравнивания (Дюу=о,1 -^0,2). При таких значениях перегрузки высота начала выравнивания составит 3^5 м. Считая постоянной величину перегрузки на участке выравнивания и пренебрегая изменением скорости, можно получить приближенную формулу для расчета длины воздушного участка до выхода в горизонтальный полет:
где Ян. в— высота начала выравнивания, 0з. п=— 0,046—угол наклона траектории при заходе на посадку. Для неполного выравнивания при тех же предположениях длина воздушного участка определяется выражением:
+ где © п —угол наклона траектории в момент приземления.
Дистанция пробега приземлившегося самолета является одной из основных составляющих потребной для посадки длины ВПП. При размерах ВПП, не намного превышающих минимально потребную для посадки, пробег осуществляется с максимальным использованием всех средств торможения. Сразу после касания ВПП при наличии автоматики и не менее чем через две секунды при ее отсутствии выпускаются интерцепторы для максимального уменьшения подъемной силы. После опускания передней опоры включаются тормоза шасси и реверс двигателей. Коэффициент трения при торможении зависит от характеристик ВПП и колес шасси и от совершенства антиюзовой системы. Для современных магистральных самолете® на сухой бетонной ВПП он может иметь значение 0,25“^ 0,35. Использование для торможения реверса двигателей, как правило, ограничено минимальной скоростью (30 "^50 м/сек.), при достижении которой реверс выключается. Использование реверса на меньшей скорости может привести к попаданию в тракт двигателей сдуваемых с ВПП реверсивной струей предметов. Пример расчета посадочной
дистанции представлен на рис Л 0.7.
РисЛ0.7 Параметры движения при посадке
В соответствии с требованиями норм летной годности потребная посадочная дистанция, исчисляемая от торца ВПП, должна быть не менее:
а) посадочной дистанции при выполнении посадки со всеми нормально работающими двигателями, умноженной на коэффициент
—1,67—для основных аэродромов,
—1,43—для запасных аэродромов,
б) посадочной дистанции при выполнении посадки с одним отказавшим двигателем.
Интересно
Посадка считается самой сложной частью полета пассажирского самолета. Пилот самостоятельно сажает воздушное судно, хотя с развитием технологий в этом ему помогают разнообразные системы. Но может ли воздушное судно приземлиться в автоматическом режиме?
Как происходит посадка самолета?
Схема посадки самолета
Непосредственно перед приземлением самолет совершает заход на посадку. Судно при этом проводит определенные маневры возле аэродрома, меняя конфигурации транспорта на посадочные. К примеру, пилот выпускает шасси, потом предкрылки и постепенно закрылки. Все это снижает скорость судна.
Заходя на посадку, пилот может либо посадить транспорт, либо в случае необходимости уйти на второй круг. Он должен принять решение об этом не ниже ВПР, так называемой высоты принятия решения, которая чаще всего составляет 60 м.
Посадка разделяется на несколько этапов, которые длятся в целом 6-10 секунд:
Возможность автоматической посадки
Возможность совершать посадку в автоматическом режиме у пассажирского самолета есть. Воздушное судно способно самостоятельно делать заход на посадку, выравниваться, касаться поверхности взлетно-посадочной полосы, занимать ее центр, задействовать аэродинамические и колесные тормоза.
Однако приземлившись, самолет не способен самостоятельно уходить на рулежную дорожку. Несмотря на это, пилоты очень редко полностью полагаются на автоматику во время посадки. Исключение – очень плохая видимость, туман. И наоборот, если наблюдается усиленный боковой ветер, ВПП заснеженная или мокрая, то пилоты обязаны сажать самолет вручную.
Курсо-глиссадная система
Даже если и производится автоматическая посадка пассажирского самолета, пилот внимательно следит за всеми приборами, чтобы в случае ЧП перевести управление в ручной режим. Также посадка происходит гораздо мягче под управлением пилота, чем автоматики.
Для посадки самолета в авторежиме недостаточно иметь на борту современное оборудование. Дело в том, что также все зависит и от аэропорта – там должна функционировать курсо-глиссадная система третьей категории. Она представляет собой радиомаяк, который ведет воздушное судно и корректирует его путь. Эта система работает в штатном режиме, даже если пассажирский борт полностью обесточен.
Автоматическая система посадки пассажирского самолета возможна, однако используется очень редко. Ее применение оптимально при туманной погоде, плохой видимости, а также возможно только при наличии на аэродроме курсо-глиссадной системы определенной категории.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Заход на посадку и уход на второй круг — по статистике самые опасные этапы полёта.
Давайте разбираться, как это работает, и пользуясь моментом, посмотрим как устроена электронная система управления современным самолётом.
Но перед тем, как мы начнем, я вынужден обозначить эдакий дисклеймер: я действующий пилот Airbus семейства 320, который является самолетом 4-го поколения (отличительный признак которого — наличие технологии Fly-by-Wire). Соответственно, многие специфические системы и процедуры, описываемые в посте, будут привязаны к данному типу. На других типах (например Boeing 737 Classic/NG/MAX, которые являются самолетами предыдущего, 3-го поколения без технологии Fly-by-Wire) процедуры и логика построения и работы систем может значительно различаться. И да, я не имею отношения к инженерно-авиационной службе и службе ОрВД (организации воздушного движения), поэтому уж простите возможные огрехи в описании матчасти.
Михаил Triplebanana
Краткий ликбез по 4 поколению самолетов (Fly-by-Wire)
Наверное, многие из вас наслышаны о технологии Fly-by-Wire (ЭДСУ или электродистанционная система управления по-нашему). Если кратко пробежаться по истории развития систем управления самолетом, то это выглядело примерно так:
- прямая механическая связь между штурвалом и аэродинамическими поверхностями (в общем случае это — элеронами, рулем направления, горизонтальным стабилизатором, триммерами и т.д.);
- появление гидроусилитей/бустеров/пружинных загружателей при наличии прямой механической связи;
- электродистанционное управление (Fly-by-Wire/ЭДСУ)
Так чем же хороша система Fly-by-Wire? Давайте посмотрим их в сравнении:
В отличии от классической схемы, где прямая механическая связь (пусть даже через отдельные преобразователи) является правилом, в случае Fly-by-Wire данная связь отсутствует (сейчас опустим тонкости типа управления RUDDER’ом или HORIZONTAL STABILIZER’ом напрямую в режиме MECHANICAL BACKUP, это точно тема для отдельной статьи). Т.е. управляющее воздействие на сайдстик (Airbus) или штурвал (Boeing 777) оцифровывается и передается на FLIGHT COMPUTERS. Кстати, в Airbus их – аж целых 7: 2 ELAC’а (Elevator Aileron Computer), 3 SEC’а (Spoilers Elevator Computer), 2 FAC’а (Flight Augmentation Computer). Далее, исходя из закона управления (FLIGHT CONTROL LAW в терминологии Airbus) и множества других параметров полета, компьютеры выдают сигнал на отработку соответствующих гидроприводов, через которые управляющее воздействие передается аэродинамическим поверхностям.
PROTECTIONS в NORMAL LAW собственной персоной
К чему я это все рассказал: посадка на самолетах с Fly-by-Wire по технике выполнения очень похожа на то, что мы делаем на классических самолетах, но она имеет определенные особенности, о которых необходимо знать. Более подробно мы все это затронем ниже.
Интересные факты
Подготовка к посадке на эшелоне
Итак, мы летим на крейсерском эшелоне, при подлете к аэродрому назначения примерно за 200 с небольшим миль по VHF радиостанции можно услышать информацию ATIS (Automatic Terminal Information Service) аэродрома назначения. Принимаем погоду, далее с помощью специального программного обеспечения от Airbus, размещенного на бортовых iPad’ах (они же EFB — Electronic Flight Bag), проверяем погоду на предмет соответствия нашим lading performance в частности, соответствия расчетной посадочной дистанции располагаемой длине полосы с учетом текущих погодных условий и коэффициента сцепления на полосе и имеющихся отказов оборудования. Airbus 320 семейства имеет ограничения как по попутному ветру для взлета/посадки, так и по боковому. При этом боковая составляющая ветра с учетом порывов не должна превышать значения, внесенные в AFM (Aircraft Flight Manual, оно же РЛЭ – Руководство по летной эксплуатации) при сертификации самолета. Кроме этого, могут быть дополнительные ограничения в аэропорту назначения/запасным, которые находятся в NOTAM’ах (NOTice To AirMan) – эдакая пачка бумаги, которая обязательно выдается перед вылетом экипажу.
Кроме этого, погодные условия на аэродроме должны соответствовать минимуму самолета, экипажа и аэродрома. Если говорить простым языком – то минимум, это минимально допустимые значения дальности видимости на полосе и высота облачности над ней (профессионалы, молчать! Кому интересно – на том же SKYbrary есть очень много статей, рассказывающих про минимумы их применение).
Сама подготовка включает в себя внесение в FMGS (Flight Management Guidance Computer, на Airbus их 2) через мини-клавиатуру с дисплеем MCDU (Multipurpose Display Unit) схем прибытия (STAR, STandard ARrival) и самого захода (Approach, обычно это одна из инструментальных схем захода – например заход по ILS, Instrument Landing system), погоду в аэропорту назначения (давление QNH, температура, ветер) и минимума для соответствующего типа захода.
При этом схема захода берется автоматически из базы FMGS (которая обновляется техническим составом раз в 24 дня на каждом самолете) и обязательно полностью проверяется на соответствие аэронавигационным сборникам. Наша авиакомпания использует сборники фирмы Jeppesen, которые так же размещены в электронном виде на бортовых EFB:
После того, как один из пилотов внес данную информацию, второй проводит проверку внесенных в FMGS данных (crosscheck – это одно из основных правил в авиации). Далее пилот, проводивший подготовку к посадке, зачитывает брифинг. Основная задача брифинга – рассказать об особенностях захода на посадку и ее выполнения, схемы руления после посадки, уход на второй круг. Особое внимание – при категорированных заходах по CAT II/CAT III (заходах с очень низкими минимумами, требующих выполнения специальных процедур) и действиям в случае отказа бортового оборудования в процессе захода или имеющихся отказах на борту самолета. NOTAM’ы со всеми ограничениями разбираются здесь же. После разбора всех имеющихся вопросов мы готовы к посадке, осталось дождаться подхода к точке начала снижения, которая так же рассчитывается автоматически исходя из внесенных в FMGS данных.
Интересные факты
Тот самый принтер (справа внизу)
Снижение и заход на посадку
По своей сути весь процесс полета – это процесс управления энергией. Химическая энергия топлива преобразуется через тягу двигателей и подъемную силу в кинетическую энергию движения самолета и его потенциальную энергию по мере набора высоты, что в сумме дает общую энергию. При снижении – мы наблюдаем обратный процесс, когда вся накопленная энергия расходуется через аэродинамику и снижение высоты таким образом, чтобы получить посадочную скорость и заданную высоту к моменту пролета торца полосы. Исходя из вышесказанного и с учетом отдельных ограничений по скорости/высоте пролета отдельных точек на схеме STAR, ветра, FMGS вычисляет TOD (Top Of Descend, точка начала снижения).
Снижение на самолетах семейства Airbus может выполняться в двух режимах: MANAGED и SELECTED. В первом режиме самолет при помощи автопилота (AP, Autopilot) и автомата тяги (A/THR, Autothrust) сам пытается выдержать профиль снижения с учетом всех ограничений выбранной схемы прибытия, пилоты только контролируют то, что делает автоматика. Это не всегда удается, так как кроме профиля и скоростей, посчитанных FMGS, есть параметры, задаваемые диспетчером. Но в любом случае задание высот и перевод самолета на снижение – это ответственность PF. Для этого в самолете есть FCU (Flight Control Unit) – эдакая панель управления автопилотом самолета:
FCU с красивой подсветкой. Второй автопилот и автомат тяги включен
В режиме SELECTED – пилоты сами управляют автопилотом задавая режимы его работы. Типичные параметры – задача вертикальных и поступательных скоростей, так же довольно часто используется векторение (полет по курсу, заданному диспечером).
Грозовые очаги, как их видят пилоты на ND (Navigation display)
Интересные факты
Выполнение посадки
Еще небольшое лирическое отступление касательно систем захода на посадку: они бывают точные (в первую очередь это ILS, GLS — GBAS Landing System) – это заходы с вертикальным наведением и неточные (NDB – Non Directional Beacon, он же заход по приводам, VOR, RNAV и т.д.) – это заходы без такового наведения. Для каждого из типа захода на посадку есть т.н. GUIDANCE MODE — по сути режим работы FMGS, который обеспечивает заход самолета на посадку с учетом выбранного типа захода. При этом GUIDANCE MODE может обеспечивать точное наведение самолета по курсу и глиссаде (режимы LOG GS или FINAL APP) так и наведение только в одной плоскости (режимы LOC FPA или NAV FPA) или полностью ручное наведение самолета по заданному курсу/углу снижения (режим TRK FPA). Если суммировать сказанное, то точные заходы — более просты с точки зрения поддержки бортовой автоматикой, неточные — требуют дополнительного контроля как профиля, так и курса захода на посадку, что так же требует дополнительных усилий при заходе. Точные заходы позволяют осуществлять посадку при более низких минимумах, чем неточные.
В свою очередь, точные заходы делятся по так называемым категориям: CAT I, CAT II, CAT III A/B/C с соответствующим минимумом. На бывшей территории Советского Союза наличие ILS в аэропортах было раньше непозволительной роскошью, что не позволяло осуществлять заходы при более низких минимумах (чем точнее система захода – тем ниже минимум аэропорта). Но сейчас почти все большие аэропорты севернее Томска имеют ILS. Заход по приводам на старой технике это было еще то искусство полета… Для примера: если взять всю маршрутную нашией авиакомпании в России – только 22 аэропорта оборудованы системой ILS для захода по II категории и только 5 – для захода по IIIA.
Переводим самолет на снижение, зачитываем LANDING чеклист, получаем от диспетчера разрешение на выполнение посадки. При этом диспетчер обязательно сообщит текущий ветер, если он выходит за наши ограничения – то уходим на второй круг. Почти любое срабатывание сигнализации об отказах ниже 1000 футов над полосой в отсутствии визуального контакта с полосой – тоже уход на второй круг.
Каждому, кто хоть раз летал на пассажирском самолёте, наверняка было интересно, что сейчас происходит и для чего это нужно. Постараемся ответить на некоторые из вопросов.
Довольно часто бывает, что первыми рассаживают тех, кто сидит в передней части салона, а затем – тех, кто сидит в хвосте. И это не прихоть авиакомпании – иначе самолет просто может перевернуться, даже не отъехав от терминала. Особенно это важно для тех самолетов, у которых двигатели находятся в хвосте и центр тяжести смещен далеко назад. Например, на Ил-62 для предотвращения опрокидывания была предусмотрена дополнительная хвостовая опора и даже, более того, балансировочный водяной бак в передней части самолета.
Кроме того, в этом случае используется Т-образный стабилизатор, который при увеличении угла атаки может попасть в вихревой след крыла, что чревато потерей управления. Поэтому в современных самолетах двигатели стараются располагать под крыльями. Это дает серьезные преимущества – простой доступ к двигателям облегчает их обслуживание, а за счет равномерного распределения нагрузки можно упростить и облегчить конструкцию крыла.
Почему нельзя облегчить жизнь пассажирам и поддерживать давление, соответствующее уровню моря? Это связано с прочностью материалов фюзеляжа. Один из первых пассажирских самолетов с герметичной кабиной – De Havilland Comet – наддувался почти до нормального атмосферного давления.
Впрочем, были и более экзотические варианты: на некоторых старых самолетах (например, Ту-134 первых серий) использовались даже тормозные парашюты. Колесные тормоза на старых пассажирских самолетах – колодочные (автомобилисты назвали бы их барабанными), а на новых – дисковые (на самых новых моделях используются даже диски из композиционных материалов, как в Формуле-1), с гидравлическим приводом. Причем шасси в обязательном порядке оснащается антиблокировочной системой ABS. Собственно, в автомобиль эта система пришла из авиации – для самолета неравномерное торможение чревато заносом и сходом с посадочной полосы.
Попав в кабину самолета (это нетрудно сделать в авиационном музее), большинство людей восхищенно вздыхает, увидев массу кнопок, тумблеров, датчиков… Кажется, что для того, чтобы управлять этой махиной, нужно быть гением! Но на самом деле профессия пилота — это наука и опыт, ничего более. Конечно, в 21 веке многие процессы упрощены благодаря автопилоту. Но человек в кабине все же нужен. Например, для корректной посадки самолета.
Как происходит встреча самолета с землей?
Садиться самолет начинает после длительного снижения, когда до ВВП остается 25 метров. Впрочем, если судно легкое, оно начнет садиться и ниже — в 9 метрах от земли.
Вся процедура посадки до касания земли занимает всего 6 секунд:
На палубе того же авианосца натягиваются тормозные тросы. Истребитель стыкуется с ними особым крюком, и благодаря этому быстро тормозит и не улетает в океан со своей шаткой ВВП. Стоит заметить, что такая посадка осуществляется при включенном взлетном режиме самолета — вдруг трос подкачает или крюк промахнется, дорогущая машина просто взмоет в небо.
Что касается наземных ВВП, если они слишком короткие, некоторые самолеты выбрасывают там парашют — он усиливает торможение.
Посадка бывает также вынужденной
Иногда крылатая птица приземляется на запасном аэродроме. Но это — не вынужденная, а распланированная посадка.
Совершить вынужденное приземление пилота могут заставить не поддающиеся его контролю обстоятельства — например, серьезная поломка (такая, как отказ двигателей), при которой он должен в первую очередь думать о безопасности пассажиров.
Что и говорить, пилот, который произвел посадку в любых нелетных условиях, однозначно заслуживает звания супер профессионала!
Популярные вопросы пассажиров
Вы все равно боитесь летать, и все еще думаете, что когда при посадке салон потряхивает, то все непременно погибнут? В таком случае вам просто показан просмотр этого видео. Вертолет садится на небольшую палубу корабля во время шторма. Из-за пляски волн суденышко кажется совсем утлым, палуба пляшет и постоянно виляет в сторону… Пилот справился (и такие ситуации в его работе — обыденность)! Вот что значит профессионализм!
Читайте также: