Spoznavanje tal: kako pristajajo letala

Sodobna potniška letalna letalnica je zasnovana za lete na višinah približno 9-12 tisoč metrov. Tam se lahko v zelo tankem zraku premika v najbolj varčnem načinu in pokaže svojo optimalno hitrost in aerodinamične lastnosti. Interval od zaključka vzpona do začetka spusta imenujemo letenje na križarilni ravni. Prvi korak pri pripravi na pristanek bo spust z vlaka ali povedano drugače po poti prihoda. Končna točka te poti je tako imenovana kontrolna točka začetne faze pristopa. V angleščini se imenuje Fix Initial Approach Fix (IAF).

A 380 pristane na vodnem pasu. Preskusi so pokazali, da lahko letalo pristane v bočnih vetrovih s sunki hitrosti do 74 km / h (20 m / s). Čeprav so naprave za vzvratno zaviranje v skladu z zahtevami FAA in EASA neobvezna, so se oblikovalci Airbusa odločili, da jih bodo opremili z dvema motorjema bližje trupu. To je omogočilo pridobitev dodatnega zavornega sistema, hkrati pa zmanjšalo obratovalne stroške in skrajšalo čas priprave na naslednji let.

Od točke IAF se gibanje začne po shemi pristopa do letališča in pristopa, ki se razvije posebej za vsako letališče. Pristop po shemi vključuje nadaljnje znižanje, prehod poti, ki je določen s številnimi kontrolnimi točkami z določenimi koordinatami, pogosto zavijanjem in končno doseganjem pristajalne črte. V določenem trenutku pristajalna ravna obloga vstopi v drsno pot. Glissade (iz francosko glissade - drsenje) je namišljena črta, ki povezuje vstopno točko z začetkom vzletno-pristajalne steze. Če pelje po drsni poti, zrakoplov doseže točko MAPt (točka zgrešenega prileta) ali točko odhoda v drugi krog. Ta točka se prenese na višino odločanja (VLR), to je višino, na kateri naj bi se začel manever za približevanje drugemu krogu, če še preden bi dosegel, poveljnik zrakoplova (FAC) ni vzpostavil potrebnega vizualnega stika z referenčnimi točkami za nadaljevanje prileta. Pred VPR bi moral PIC že oceniti položaj zrakoplova glede na vzletno-pristajalno stezo in dati ukaz "Sedi" ali "Pusti."

Podvozje, lopute in ekonomičnost

21. septembra 2001 je letalo IL-86 v lasti ene od ruskih letalskih družb pristalo na letališču Dubaj (ZAE) brez pristajalnega orodja. Primer se je končal v požaru dveh motorjev in ukinitvi obloge - na srečo ni bil nihče poškodovan. Ni šlo za vprašanje tehnične okvare, samo podvozje ... pozabili smo ga sprostiti.

Z vsem, kar je bilo prej, so moderni letalniki dobesedno polni elektronike v primerjavi z letali preteklih generacij. Izvajajo daljinski upravljalnik fly-by-wire (dobesedno "leti z žico"). To pomeni, da krmila in mehanizacija poganjajo pogoni, ki sprejemajo ukaze v obliki digitalnih signalov. Tudi če letalo ne leti v samodejnem načinu, se premiki volana ne prenašajo neposredno na kolesa, temveč se posnamejo v obliki digitalne kode in pošljejo v računalnik, ki takoj obdela podatke in daje ukaz izvršni napravi. Za povečanje zanesljivosti avtomatskih sistemov sta v letalu nameščeni dve identični računalniški napravi (FMC, računalnik za upravljanje letenja), ki nenehno izmenjujeta informacije, preverjata drug drugega. V FMC se uvede naloga leta, ki označuje koordinate točk, skozi katere bo potekala pot leta. Na tej poti lahko elektronika leti letalo brez človekovega posredovanja. Toda krmila in mehanizacija (lopute, letvice, spojlerji) sodobnih oblog se ne razlikujejo veliko od istih naprav v modelih, izdanih pred desetletji. 1. Lopute. 2. Prestrezniki (spojlerji). 3. Letvice. 4. Ailerons. 5. Krmilo. 6. Stabilizatorji. 7. Krmilo.

Gospodarstvo je povezano z ozadjem te nesreče. Pristop do letališča in pristop, povezan s postopnim zmanjševanjem hitrosti zrakoplova. Ker je obseg dviga krila neposredno odvisen tako od hitrosti kot od območja krila, je treba ohraniti dvigalo, ki preprečuje zaustavitev stroja, potrebno povečati območje krila. V ta namen se uporabljajo mehanizacijski elementi - lopute in letvice. Lopute in letvice igrajo enako vlogo kot perje, ki ga ptice razpadejo, preden padejo na tla. Ko je dosežena hitrost začetka proizvodnje mehanizacije, PIC daje ukaz, da sprostite lopute in skoraj istočasno - povečate način delovanja motorja, da preprečite kritično izgubo hitrosti zaradi večjega povleka. Bolj kot se lopute / letvice odklonijo pod večjim kotom, večji motorji potrebujejo. Torej, čim bližje je traku končno sproščanje mehanizacije (lopute / letvice in podvozje), manj goriva bo zgorelo.

Patriarh malega letalstva: koruza An-2

Na domačih zrakoplovih starih vrst je bilo takšno zaporedje mehanizacije sprejeto. Sprva (20–25 km do pasu) je bilo izdelano podvozje. Nato je bilo 18–20 km lopute 280. In že na pristajalnih ravnih loputah so bili do konca podaljšani. Vendar pa je danes sprejeta drugačna metodologija. Da bi prihranili denar, piloti poskušajo preleteti največjo razdaljo "na čistem krilu", nato pa pred drsno potjo ugasnite hitrost z vmesnim sproščanjem lopute, nato pa spustite pristajalno napravo, pripeljite kot lopute do pristajalnega položaja in pristanite.

Shema pristopa Slika prikazuje zelo poenostavljeno shemo pristopa in vzletov na območju letališča. V resnici se lahko sheme od letališča do letališča zelo razlikujejo, saj so narejene ob upoštevanju terena, prisotnosti visokih stavb in prepovedanih con v bližini leta. Včasih za isto letališče obstaja več shem, odvisno od vremenskih razmer. Tako je na primer v moskovskem Vnukovo ob vstopu v trak (BDP 24) t.i. kratek diagram, katerega pot je zunaj moskovske obvoznice. Toda v slabem vremenu letala prihajajo po dolgem vzorcu, linijski letali pa nad jugozahodom Moskve.

Posadka nesrečnega IL-86 je tudi izkoristila novo tehniko in sprostila lopute na podvozje. Avtomatizacija Il-86, ki o novih trendih pilotiranja ni vedela ničesar, je takoj vklopila glasovno in svetlobno signalizacijo, zaradi česar je morala posadka sprostiti podvozje. Tako, da alarm ni dražil pilotov, je bil preprosto izklopljen, saj se je moteča budilka ugasnila. Zdaj ni bilo nikogar, ki bi posadko spomnil, da je treba podvozje še sprostiti. Danes pa so se že pojavile kopije letal Tu-154 in Il-86 z modificiranimi alarmi, ki letijo po metodi prileta s poznim sproščanjem mehanizacije.

Glede na dejansko vreme

V informativnih poročilih je pogosto slišati podobno besedno zvezo: "V povezavi s slabšimi vremenskimi razmerami na območju letališča N posadke sprejemajo odločitve o vzletu in pristajanju v dejanskem vremenu." Ta skupni žig povzroča tako smeh kot ogorčenje domačih letalcev. V letalskem poslu seveda ni samovolje. Ko letalo preide odločilno točko, poveljnik zrakoplova (in samo on) končno sporoči, ali bo posadka pristala na liniji ali bo pristanek prekinjen z odhodom v drugi krog. Tudi v najboljših vremenskih razmerah in odsotnosti ovir na letališču ima PIC pravico odpovedati pristanek, če, kot pravijo v zveznih letalskih pravilih, "ni prepričan v uspešen izlet". "Danes pohod v drugi krog ne velja za napačno izračun dela pilota, temveč je v vseh dvomljivih situacijah dobrodošel. Bolje je biti pozoren in celo žrtvovati nekaj zgorelega goriva, kot pa ogrožati tudi najmanjše tveganje za življenje potnikov in posadke, "nam je pojasnil Igor Bocharov, vodja osebja letalskih operacij pri S7 Airlines.

Sistem poti-drsne poti Tečaj-drsni sistem poti je sestavljen iz dveh delov: par poti in par drsnih pasov. Za pletno stezo sta nameščena dva smerna svetilnika in vzdolž nje oddajata usmerjen radijski signal z različnimi frekvencami. Na srednji črti vzletno-pristajalne steze je intenzivnost obeh signalov enaka. Na levi in ​​desni strani je ta neposredni signal enega svetilnikov močnejši od drugega. Če primerjamo jakost signala, radio-navigacijski sistem zrakoplova določi, s katere strani in kako daleč je od središčne črte. Podobno kot le v navpični ravnini delujeta dva svetlobna pasova za drsenje na območju pristajalne cone.

Po drugi strani je v postopku odločanja PIC strogo omejen z veljavnimi predpisi postopka pristajanja in znotraj te uredbe (razen v izrednih razmerah, kot je požar na krovu), posadka nima svobode odločanja. Obstaja stroga klasifikacija vrst pristopov. Za vsakega od njih so predpisani ločeni parametri, ki določajo možnost ali nemožnost takšnega pristanka v teh pogojih.

Na primer, za letališče Vnukovo nepravilen pristop instrumentalnega pristopa (za vožnjo radijskih postaj) zahteva prečkanje odločitvene točke na nadmorski višini 115 m z vodoravno vidljivostjo 1700 m (določi vremenska služba). Za pristanek pred VPR (v tem primeru 115 m) je treba vzpostaviti vizualni stik z mejniki. Pri samodejnem pristajanju v skladu s kategorijo II kategorije ICAO so te vrednosti veliko manjše - 30 m in 350 m. Kategorija IIIc omogoča popolnoma samodejno pristajanje z ničelno vodoravno in navpično vidnostjo - na primer v popolni megli.

Varna togost

Vsak letalski potnik z izkušnjami letenja domačih in tujih letalskih prevoznikov je verjetno uspel opaziti, da naši piloti pristajajo na letalih „mehko“, tuji pa „težko“. Z drugimi besedami, v drugem primeru je trenutek dotika traku v obliki opaznega potiska, medtem ko je v prvem primeru ravnina nežno "drgnjena" ob trak. Razliko v slogu pristanka pojasnjujejo ne le tradicije letalskih šol, temveč tudi objektivni dejavniki.

Za začetek uvedemo terminološko jasnost. Trdi pristanek v letalstvu se imenuje pristanek s preobremenitvijo, ki močno presega standard. Zaradi takšnega pristanka zrakoplov v najslabšem primeru dobi škodo v obliki trajne deformacije, v najboljšem primeru pa zahteva posebno tehnično vzdrževanje, namenjeno dodatnemu spremljanju stanja zrakoplova. Kot nam je pojasnil Igor Kulik, vodilni pilot inštruktor oddelka za standarde letenja S7 Airlines, je danes pilot, ki je opravil pravi trdi pristanek, suspendiran iz letov in poslan na dodatno usposabljanje na simulatorjih. Pred ponovnim vstopom v polet bo storilec opravil tudi testno usposabljanje z inštruktorjem.

Sloga pristajanja na sodobnih zahodnih letalih ne moremo imenovati trdnega - gre le za povečano preobremenitev (vrstnega reda 1, 4–1, 5 g) v primerjavi z 1, 2–1, 3 g, značilno za »domačo« tradicijo. Če govorimo o pilotski tehniki, se razlika med pristanki z razmeroma manjšo in relativno večjo preobremenitvijo razloži z razliko v postopku izravnave letala.

Za poravnavo, torej za pripravo na dotik tal, pilot nadaljuje takoj po prehodu konca traku. V tem času pilot prevzame čelado, poveča višino in postavi letalo v kabrioletni položaj. Preprosto povedano, letalo "dvigne nos" in s tem doseže povečanje napadnega kota, kar pomeni majhno povečanje dviga in padec navpične hitrosti.

Hkrati se motorji preklopijo v način "nizkega plina". Čez nekaj časa se zadnji trakovi za pristajanje dotikajo traku. Nato pilot z zmanjšanjem naklona spusti sprednji steber na trak. V trenutku stika se aktivirajo prestrezniki (spojlerji, so tudi zračne zavore). Nato pilot z zmanjšanjem naklona spusti sprednjo opornico na trak in vklopi vzvratno napravo, torej še dodatno upočasni motorje. Zaviranje na kolesih se praviloma uporablja v drugi polovici vožnje. Vzvratno konstruktivno so sestavljeni iz ščitov, ki so postavljeni na pot curka curka, ki odseka del plinov pod kotom 45 stopinj proti toku letala - skoraj v nasprotni smeri. Treba je opozoriti, da je na letalih starih domačih vrst uporaba vzvratne vožnje med prevoženimi kilometri obvezna.


Tišina čez krov

24. avgusta 2001 je posadka Airbusa A330, ki je letela iz Toronta proti Lizboni, odkrila puščanje goriva v enem od rezervoarjev. Zgodilo se je na nebu nad Atlantikom. Poveljnik ladje Robert Peach se je odločil za odhod na nadomestno letališče, ki se nahaja na enem od Azori. Vendar sta se na poti oba motorja zagorela in odpovedala, do letališča je ostalo približno 200 kilometrov. Zavrnivši zamisel o pristanku na vodi, saj skoraj ne daje možnosti za reševanje, se je Peach odločil, da bo zemljišče dosegel v načrtu. In uspelo mu je! Iztovarjanje se je izkazalo za naporno - skoraj vsa pnevmatika je počila - a katastrofa se ni zgodila. Le 11 ljudi je prejelo lažje poškodbe.

Domači piloti, zlasti tisti, ki delujejo v sovjetskem letalskem letalstvu (Tu-154, Il-86), pogosto dokončajo poravnavo s postopkom staranja, torej še nekaj časa letijo čez trak na višini približno meter in dosegajo mehak dotik. Seveda so potniki lažje držati pristanke in mnogi piloti, zlasti tisti z bogatimi izkušnjami v domačem letalstvu, menijo, da je ta slog znak visoke spretnosti.

Vendar pa današnji svetovni trendi v oblikovanju letal in pilotiranju raje pristajajo s preobremenitvijo 1, 4-1, 5 g. Prvič, taka pristanka so varnejša, saj dolgotrajna pristanka predstavljajo nevarnost, da se bodo odpeljali s voznega pasu. V tem primeru je uporaba vzvratne vožnje skoraj neizogibna, kar ustvarja dodaten hrup in povečuje porabo goriva. Drugič, zasnova sodobnih potniških letal predvideva dotik s povečano preobremenitvijo, saj je delovanje avtomatizacije, na primer uporaba spojlerjev in kolesnih zavor, odvisno od določene vrednosti fizičnega vpliva na pristajalno prestavo (stiskanje). Pri starejših vrstah zrakoplovov to ni potrebno, saj se spojlerji po vklopu vzvratno vključijo samodejno. In obratno vključuje posadko.

Obstaja še en razlog za razliko v slogu pristanka, recimo, za tiste, ki sta blizu razreda Tu-154 in A. 320. Vzletne steze v ZSSR so bile pogosto znane po nizki intenzivnosti tovora, zato se je sovjetsko letalstvo poskušalo izogniti prevelikemu pritisku na prevleko. Na vozičkih zadnjih opornikov Tu-154 s šestimi kolesi - ta zasnova je prispevala k porazdelitvi teže stroja na velikem območju med pristankom. Toda A 320 ima na stojalih le dve kolesi in je bil prvotno zasnovan za pristanek z večjo preobremenitvijo na trpežnejših pasovih.

Obilni Saint-Martin Otok Saint-Martin na Karibih, razdeljen med Francijo in Nizozemsko, je dobil znamenitost ne le zaradi svojih hotelov in plaž, temveč zaradi pristajanja civilnih linijskih linij. Težka širokobrodna letala Boeing 747 ali A-340 v ta tropski raj letijo z vsega sveta. Takšni avtomobili potrebujejo dolg tek po pristanku, a na letališču princese Juliane je trak prekratek - le 2130 metrov - njegov končni del je od morja ločen le z ozkim pasom zemlje s plažo. Da bi se izognili kotalkanju, piloti airbusov ciljajo na sam konec traku in letijo 10-20 metrov nad glavami počitnikov na plaži. Tako je položena trajektorija drsne poti. Fotografije in videoposnetki s pristanki približno. Saint-Martin je že dolgo hodil po internetu in mnogi sprva niso verjeli v pristnost teh snemanj.

Težave v bližini zemlje

In vendar se zgodi resnično težko pristajanje, pa tudi druge težave v zadnjem segmentu leta. Praviloma ni eden, ampak več dejavnikov, ki vodijo v letalske nesreče, vključno s pilotskimi napakami, odpovedjo opreme in seveda elementi.

Veliko nevarnost predstavlja tako imenovano striženje vetra, to je ostra sprememba jakosti vetra z višino, še posebej, če se pojavi znotraj 100 m nad tlemi. Recimo, da se letalo približa pasu s hitrostjo instrumenta 250 km / h pri ničelnem vetru. Toda, ko se je spustil malo nižje, letalo naenkrat naleti na pravi veter s hitrostjo 50 km / h. Zračni tlak se bo znižal, hitrost letala pa bo 200 km / h. Tudi dvigalo se bo močno zmanjšalo, navpična hitrost pa se bo povečala. Za nadomestitev izgube dvigala bo posadka morala dodati način delovanja motorja in povečati hitrost. Vendar ima letalo ogromno inercijsko maso in preprosto ne bo mogel takoj doseči zadostne hitrosti. Если нет запаса по высоте, жесткой посадки избежать не удастся. Если же лайнер натолкнется на резкий порыв встречного ветра, подъемная сила, наоборот, увеличится, и тогда появится опасность позднего приземления и выкатывания за пределы полосы. К выкатываниям также приводит посадка на мокрую и обледеневшую полосу.


Человек и автомат

Типы захода на посадку делятся на две категории, визуальные и инструментальные.

Условие для визуального захода на посадку, как и при инструментальном заходе, — высота нижней границы облаков и дальность видимости на ВПП. Экипаж следует по схеме захода, ориентируясь по ландшафту и наземным объектам или самостоятельно выбирая траекторию захода в пределах выделенной зоны визуального маневрирования (она задается как половина окружности с центром в торце полосы). Визуальные посадки позволяют сэкономить топливо, выбрав кратчайшую на данный момент траекторию захода.

Вторая категория посадок — инструментальные (Instrumental Landing System, ILS). Они в свою очередь подразделяются на точные и неточные. Точные посадки производятся по курсо-глиссадной, или радиомаячной, системе, с помощью курсовых и глиссадных маяков. Маяки формируют два плоских радиолуча — один горизонтальный, изображающий глиссаду, другой — вертикальный, обозначающий курс на полосу. В зависимости от оборудования самолета курсо-глиссадная система позволяет производить автоматическую посадку (автопилот сам ведет самолет по глиссаде, получая сигнал радиомаяков), директорную посадку (на командном приборе две директорные планки показывают положения глиссады и курса; задача пилота, работая штурвалом, поместить их точно по центру командного прибора) или заход по маякам (перекрещенные стрелки на командном приборе изображают курс и глиссаду, а кружком показано положение самолета относительно требуемого курса; задача — совместить кружок с центром перекрестья). Неточные посадки выполняются при отсутствии курсо-глиссадной системы. Линия приближения к торцу полосы задается радиотехническим средством — например, установленными на определенном удалении от торца дальней и ближней приводными радиостанциями с маркерами (ДПРМ — 4 км, БПРМ — 1 км). Получая сигналы от «приводов», магнитный компас в кабине пилотов показывает, справа или слева от полосы находится самолет. В аэропортах, оснащенных курсо-глиссадной системой, значительная часть посадок совершается по приборам в автоматическом режиме. Международная организация ИКФО утвердила список из трех категорий автоматической посадки, причем категория III имеет три подкатегории — A, B, C. Для каждого типа и категории посадки существуют два определяющих параметра — расстояние горизонтальной видимости и высота вертикальной видимости, она же высота принятия решений. В общем виде принцип таков: чем больше в посадке участвует автоматика и чем меньше задействован «человеческий фактор», тем меньше значения этих параметров.

Другой бич авиации — боковой ветер. Когда при подходе к торцу полосы самолет летит с углом сноса, у пилота часто появляется желание «подвернуть» штурвалом, поставить самолет на точный курс. При довороте возникает крен, и самолет подставляет ветру большую площадь. Лайнер сдувает еще дальше в сторону, и в этом случае единственно правильным решением становится уход на второй круг.

При боковом ветре экипаж часто стремится не потерять контроль за направлением, но в итоге теряет контроль за высотой. Это стало одной из причин катастрофы Ту-134 в Самаре 17 марта 2007 года. Сочетание «человеческого фактора» с плохой погодой стоило жизни шести людям.

Иногда к жесткой посадке с катастрофическими последствиями приводит неправильное вертикальное маневрирование на заключительном отрезке полета. Порой самолет не успевает снизиться на требуемую высоту и оказывается выше глиссады. Пилот начинает «отдавать штурвал», пытаясь выйти на траекторию глиссады. При этом резко возрастает вертикальная скорость. Однако при возросшей вертикальной скорости требуется и большая высота, на которой надо начинать выравнивание перед касанием, причем эта зависимость квадратичная. Летчик же приступает к выравниванию на психологически привычной ему высоте. В результате воздушное судно касается земли с огромной перегрузкой и разбивается. Таких случаев история гражданской авиации знает немало.

Авиалайнеры последних поколений можно вполне назвать летающими роботами. Сегодня через 20−30 секунд после взлета экипаж в принципе может включить автопилот и дальше машина все сделает сама. Если не случится чрезвычайных обстоятельств, если в базу данных бортовых компьютеров будет введен точный план полета, включающий траекторию захода на посадку, если аэропорт прибытия обладает соответствующим современным оборудованием, лайнер сможет выполнить полет и совершить посадку без участия человека. К сожалению, в реальности даже самая совершенная техника иногда подводит, в эксплуатации все еще находятся воздушные суда устаревших конструкций, а оборудование российских аэропортов продолжает желать лучшего. Именно поэтому, поднимаясь в небо, а затем спускаясь на землю, мы еще во многом зависим от мастерства тех, кто работает в пилотской кабине.

Благодарим за помощь представителей авиакомпании «S7 Airlines» — пилота-инструктора Ил-86, начальника штаба летной эксплуатации Игоря Бочарова, главного штурмана Вячеслава Феденко, пилота-инструктора директората департамента летных стандартов Игоря Кулика

Статья «Встреча с землей» опубликована в журнале «Популярная механика» (№9, Сентябрь 2008). Zanima me, kako deluje jedrski reaktor in ali roboti lahko zgradijo hišo?

Vse o novih tehnologijah in izumih! V redu Strinjam se s pravili spletnega mesta Hvala. Na vaš e-naslov smo poslali potrditveno sporočilo.

Priporočena

Vožnja s kolesom pozimi: 5 preprostih pravil iz osebnih izkušenj
2019
Zakaj imajo živali spolne celice "v rezervi", rastline pa ne?
2019
Prilagodljiva optika: kako videti zvezde na nebu?
2019