Перегрузка и маневренность самолета

Маневренность - это способность самолета быстро изменять в установившемся движении положение своего центра тяжести в пространстве, т.е. изменять скорость, высоту и направление полета или проходить заданной длины путь в установившемся прямолинейном горизонтальном полете. Общими показателями (характеристиками) маневренности самолета являются располагаемые диапазоны скоростей, чисел М, высот полета, перегрузок в центре тяжести самолета и расхода топлива.

Частными показателями (характеристиками) маневренности самолета являются характеристики отдельных маневров или их составных элементов.

Перегрузка η - это вектор, совпадающий по направлению с направлением результирующей всех действующих на самолет внешних сил (кроме сил инерции и веса самолета), а по величине равный отношению этой результирующей к весу самолета. Точкой приложения результирующей всех действующих на самолет внешних сил является центр тяжести самолета. Проекции перегрузки η на оси координат обозначаются:

ηx, ηy , ηz – соответственно продольная, нормальная и боковая составляющие перегрузки в скоростной системе осей координат;

Vвк, (Vат) скорость пересечения входной кромки ВПП; используется при посадке в относительно благоприятных условиях;

Vвкп (Vато) – скорость пересечения входной кромки ВПП при нормальной работе всех двигателей; она должна быть не меньше 1,30 Vс (1,30 Vs)

Vзп (V-скорость захода на посадку.  Vзп =1,30 Vс (VREF = 1,30 Vs).

VREF — характерная скорость. Это нормируемая эксплуатационная скорость, для которой скорость сваливания Vs, может быть ограничивающим параметром, например скорость пересе­чения входной кромки ВПП Vат. Поэтому скорость VREF – используется как скорость захода на посадку и пересечения входной кромки ВПП.

Vп – посадочная скорость. Это скорость самолета в момент касания основными его опорными устройствами (шасси) поверхности ВПП.

Величины всех рассматриваемых скоростей, необходимых для подтверждения соответствия требованиям ЕНЛГС-С, должны быть выражены в виде индикаторных скоростей Vин (EAS), а в РЛЭ они включены в виде приборных скоростей (с приложением аэродинамических поправок) Vпр (IAS).

Требования к посадочным характеристикам и характеристикам ухода на 2-й круг должны удовлетворяться как в условиях нормальной работы всех двигателей, так и при отказе одного двигателя в процессе выполнения посадки либо ранее в ожидаемых условиях эксплуатации при установленных в РЛЭ методах пилотировании и летных ограничениях.

При отказах двух двигателей, происшедших до начала захода на посадку на самолетах, имеющих три и более двигателей, должны соблюдаться требования к характеристикам продолжения захода на посадку и посадки в ожидаемых условиях эксплуатации.

Потребная посадочная дистанция при сухой ВПП (ППДС) должна определяться умножением фактической посадочной дистанции при сухой ВПП на коэффициент:

1,67 – для посадки на основной аэродром;

1,43 – для посадки на запасной аэродром.

В качестве потребной посадочной дистанции при влажной ВПП (ППДВ) должна приниматься потребная посадочная дистанция при сухой ВПП, умноженная на коэффициент 1,15.

Основные требования

Группа экспертов по производству полетов ИКАО, созданная аэронавигационной комиссией в 1976 г. в целях проведения специальных исследований, касающихся производства полетов самолетов, бортовых приборов и оборудования, разработала материал в помощь государствам и эксплуатантам при установлении эксплуатационных минимумов, их контроле за выполнением взлетно-посадочных операций в любых метеорологических условиях. На пятом совещании, проходившем в июне 1989 г., был подготовлен окончательный проект нового издания Руководства по всепогодным полетам (док. 9365). В этом документе рассмотрены наиболее существенные эксплуатационные и технические факторы, связанные с выполнением взлетов и посадок при всепогодных полетах ВС. Термин «всепогодные полеты» обозначает любой взлет и посадку, осуществляемые в условиях, при которых визуальная ориентировка ограничена метеорологическими условиями.

Вследствие сложности всепогодных полетов ВС и международного характера таких полетов, целесообразно придерживаться рекомендаций и терминологии, изложенных в указанном документе. Далее приводятся термины, наиболее необходимые для экипажей ВС (по док. 9365 и НПП ГА—85).

Абсолютная / относительная высота принятия решения — установленная абсолютная/относительная высота при точном заходе на посадку, на которой должен быть начат уход на 2-й круг в случае, если не был установлен необходимый визуальный контакт с ориентирами, позволяющий продолжать заход на посадку (док. 9365).

Высота принятия решения — установленная относительная высота, на которой должен быть начат маневр ухода на 2-й круг в случаях, если до достижения этой высоты командиром ВС не был установлен необходимый визуальный контакт с ориентирами для продолжения захода на посадку или положение ВС в пространстве или параметры его движения не обеспечивают без­опасности посадки. ВПР отсчитывается от уровня порога ВПП (НПП ГА—85).

Примечание. Абсолютная высота принятия решений отсчитывается от среднего уровня   моря. Относительная   высота   принятия   решения   отсчитывается от превышения порога ВПП.

Видимость — определяемая атмосферными условиями и выражаемая в единицах расстояния возможность видеть и опознавать заметные неосвещенные объекты днем и заметные освещенные объекты ночью (док. 9365).

Видимость (дальность видимости) — максимальное расстояние, с которого видны и опознаются неосвещенные объекты (ориентиры) днем и освещенные объекты (световые ориентиры) ночью (НПП ГА—85).

Видимость в полете — видимость из кабины экипажа в направлении полета (док. 9365).

Дальность видимости на ВПП (RVR) — расстояние, в пределах которого пилот ВС, находящегося на осевой линии ВПП, может видеть маркировку покрытия ВПП или огни, которые обозначают контуры ВПП и ее осевую линию (док. 9365).

Видимость на ВПП (дальность видимости на ВПП) — максимальное расстояние, в пределах которого пилот ВС, находящегося на осевой линии ВПП, может видеть маркировку ее покрытия или огни, ограничивающие ВПП или обозначающие ее осевую линию.

На аэродромах, оборудованных светосигнальными системами ОВИ или ОМИ типа М-2, за видимость на ВПП принимается, видимость ОВИ или ОМИ соответственно. При отсутствии ОВИ или ОМИ типа М-2 за видимость на ВПП ночью принимается видимость световых ориентиров (НПП ГА—85).

Высота нижней границы облаков — относительная высота над земной или водной поверхностью основания нижнего слоя облаков, находящегося ниже 6000 м (20 000 фут.) и закрывающего более половины неба (док. 9365).

Видимость вертикальная — максимальное расстояние от поверхности земли до уровня, с которого вертикально вниз видны объекты на земной поверхности (НПП ГА—85).

Категории точных заходов на посадку:

I              категория
— точный заход на посадку по приборам и посадка с высотой принятия решения не менее 60 м (200 фут.) и либо видимостью не менее 800 м, либо дальностью

видимости на ВПП в зоне приземления не менее 550 м.

II                категория
— точный заход на посадку по приборам и посадка с высотой принятия решения менее 60 м (200 фут.), но не менее 30 м (100 фут.) и дальностью видимости на ВПП не менее 350 м.

IIIА категория — точный заход на посадку по приборам и посадка либо с высотой принятия решения менее 30 м (100 фут.), либо без ограничений по высоте принятия решения и при дальности видимости на ВПП не менее 200 м.

IIIВ категория — точный заход на посадку по приборам и посадка либо с высотой принятия решения менее 15 м (50 фут.) либо без ограничений по высоте принятия решения и при значении дальности видимости на ВПП менее 200 м, но не менее 50 м.

IIIC категория — точный заход на посадку по приборам и посадка без ограничений по высоте принятия решения и без ограничений дальности видимости на ВПП.

Примечание. Если высота принятия решения и дальность видимости на ВПП (RVR) попадают под разные категории, то категория, к которой следует относить данный полет, может определяться либо высотой принятия решения, либо RVR.. Полет будет выполняться по категории с более низким минимумом.

Пример. Полет с высотой принятия решения в пределах минимума II категории, но с RVR в пределах минимума III категории будет рассматриваться как полет по минимуму III категории.

Уровень безопасности полетов всей воздушно-транспортной системы находится в прямой зависимости от уровня надежности основной ее ячейки — эргатической системы «экипаж — ВС — среда», и в первую очередь — от надежности звена «экипаж». Повышение надежности экипажа при заходе на посадку в условиях сниженного минимума I и особенно II категории происходит за счет автоматизации управления ВС по траектории снижения, а также за счет повышения уровня профессиональной подготовки членов экипажа к полетам в этих условиях.

Поскольку минимум II категории (30X400 м) является более сложным на данном этапе по сравнению с минимумом I категории (60X800 м), его внедрение в практику полетов требуют всесторонних испытаний самолетов, автоматизированного оборудования, подготовки экипажей, проведения ряда организационно-технических мероприятий.

Руководством по всепогодным полетам (док. 9365 ИКАО) определены основные требования к самолету, летному экипажу, наземному оборудованию для выполнения полетов по минимумам I, II и III категорий ИКАО.

Каждое государство разрабатывает свои национальные требования по выполнению всепогодных полетов, которые периодически, по мере накопления опыта, совершенствуются.

Располагаемая посадочная дистанция (РПД)

Располагаемая посадочная дистанция (РПД) — расстояние по горизонтали, равное длине ВПП.

Посадочная дистанция должна определяться для посадки со всеми работающими двигателями, а также при одном отказавшем двигателе, если его отказ приводит к снижению эффективности средств торможения и (или) необходимости изменения (ограничения) посадочной конфигурации в следующих условиях:

установившееся снижение на участке захода на посадку до высоты 15 м должно производиться с градиентом снижения ηсн, не превышающим 5 %, и со скоростью Vзп=1,3 с;

начиная с момента пролета высоты 15 м (над уровнем ВПП в точке ожидаемого касания самолета) и до момента спустя не менее 2 с после касания должна сохраняться неизменной посадочная конфигурация самолета (за исключением случаев автоматического изменения конфигурации);

для операций, выполняемых членами экипажа по команде пилота, вводится интервал времени в секундах с момента подачи команды до момента начала ее выполнения;

для операций, выполняемых одним и тем же членом экипажа и не связанных с перемещением штурвала и (или) педалей, вводится интервал времени в 1 с с момента завершения предыдущей операции до начала последующей;

посадка должна производиться без чрезмерных вертикальных ускорений и должна быть мягкой, с вертикальной скоростью снижения самолета непосредственно перед касанием ВПП не более 1,5 м/с, без появления тенденции к повторному взмыванию, капотированию, рысканию и другим  нежелательным  явлениям;

торможение колес шасси самолета должно производиться только после касания самолета ВПП, при этом не должны использоваться средства аварийного торможения самолета;

дополнительные средства торможения самолета, например, реверсирование тяги двигателей, могут применяться только в том случае, если доказано, что они действуют безопасно, надежно и применение их в массовой эксплуатации позволит получить устойчивые результаты без заметного ухудшения характеристик управляемости самолета и необходимости применения особого мастерства или без напряжения экипажа. Если эти дополнительные средства торможения приводятся в действие не автоматически и летными испытаниями не доказано, что их применение до касания не может приводить к нежелательным последствиям, то начало их применения допускается не ранее чем через 3 с после касания самолетом ВПП.