Лётная эксплуатация вертолётов и лётная эксплуатация самолётов имеют много общего и вместе с тем имеют определённую специфику. Так, общими для самолётов и
|
Скачать 0.81 Mb.
|
|
ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЛЕТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ В НЕКОТОРЫХ ОСОБЫХ СЛУЧАЯХ. 2.1. Условия эксплуатации и режимы полета ВС. Экипаж (пилот) занимает свои рабочие места в кабине пилотов. С этой минуты и до завершения полета (выключения двигателей) на всех стадиях полета может возникнуть та или иная ситуация – нестандартная, степень которой может варьироваться в весьма широких пределах. При функционировании система «Экипаж - ВС» испытывает влияние множества различных факторов как внутрисистемных, так и внесистемных. Каждый из этих факторов или их сочетание воздействует на состояние СЭВС, что в свою очередь создает в полете ту или иную ситуацию. Степень опасности этих ситуаций может варьироваться в весьма широких пределах, в связи с чем в отечественной и мировой практике существует определенная классификация условий эксплуатации ВС. До недавнего времени условия эксплуатации подразделялись на нормальные условия и особые случаи; однако такое разделение имеет существенный недостаток - одна и та же ситуация для одного типа ВС относится к нормальным условиям, а для другого - к особым случаям. В связи с этим в последнее время получила развитие другая система классификации условий эксплуатации. Область эксплуатационных условий может быть разделена на ожидаемые условия эксплуатации и особые ситуации. К ожидаемым относятся условия эксплуатации, определенные рекомендуемыми режимами полета, которые установлены для данного типа ВС при его сертификации. Сертификация - это установление соответствия типа ВС требованиям Норм летной годности, под которой следует понимать характеристику ВС, позволяющую совершать безопасный полет в ожидаемых условиях. Под рекомендуемыми режимами полета подразумеваются режимы, находящиеся в рамках эксплуатационных ограничений. К последним относятся условия и режимы, преднамеренный выход за пределы которых недопустим в летной эксплуатации. Помимо эксплуатационных существуют предельные ограничения режимов полета, выход за которые недопустим ни при каких обстоятельствах. К ожидаемым условиям эксплуатации относятся следующие группы параметров и факторов: 1. Параметры состояния и факторы воздействия внешней среды: давление, температура и влажность воздуха; направление и скорость ветра, горизонтальные и вертикальные порывы ветра и их градиенты; воздействие атмосферного электричества, обледенение, дождь; град, снег, орнитологическая обстановка. 2. Эксплуатационные факторы: состав экипажа; класс и категория аэродромов вылета и посадки, параметры и состояние ВПП; значения масс и центровок для всех предусмотренных конфигураций ВС; режимы работы двигателей и допустимое время работы на определенных режимах; возможные конфигурации ВС; характеристики воздушных трасс; состав и характеристики наземных средств обеспечения полета; минимумы погоды при взлете и посадке; применяемые ГСМ; периодичность и виды ТО, назначенный ресурс ВС и его функциональных систем. 3. Параметры, определяющие режимы полета: высоты полета; горизонтальные и вертикальные скорости, углы атаки, тангажа, крена и скольжения. Особой называется ситуация, возникающая в полете в результате воздействия неблагоприятных факторов или их сочетаний и приводящая к снижению уровня безопасности полетов. Особые ситуации в полете могут возникнуть при отказах и неисправностях авиационной техники, неблагоприятных воздействиях внешней среды, ошибках в пилотировании при эксплуатации функциональных систем экипажем, недостатках в наземном обеспечении полета, различных сочетаниях перечисленных факторов. По степени опасности особые ситуации делятся на усложнение условий полета, сложные ситуации, аварийные ситуации и катастрофические ситуации. Усложнение условий полета представляет собой особую ситуацию, характеризующуюся незначительным увеличением психофизиологической нагрузки на экипаж или незначительным ухудшением характеристик устойчивости и управляемости или летных характеристик. Усложнение условий полета не приводит к необходимости изменения плана полета, хотя последнее допускается. Сложная ситуация характеризуется заметным повышением психофизиологической нагрузки на экипаж или заметным ухудшением характеристик устойчивости и управляемости или летных характеристик. Сложная ситуация может характеризоваться выходом одного или нескольких параметров за эксплуатационные ограничения, но без достижения предельных ограничений. Переход сложной ситуации в аварийную или катастрофическую может быть предотвращен своевременными и безошибочными действиями экипажа, в том числе изменением плана, профиля и режима полета. Аварийная ситуация характеризуется значительным повышением психофизиологической нагрузки на экипаж или значительным ухудшением характеристик устойчивости и управляемости или летных характеристик. При возникновении аварийной ситуации могут быть достигнуты или превышены предельные ограничения. Предотвращение перехода ее в катастрофическую требует от экипажа высокого профессионального мастерства. При возникновения катастрофической ситуации предотвратить гибель людей практически невозможно. По частоте возникновения особые ситуации делятся на повторяющиеся - одна ситуация на 103 ч полета или полетов, умеренно-вероятные - 103 - ч; маловероятные - 105 –l07 ч; крайне маловероятные - l07- 109 ч; практически невероятные -более 109 ч. Следствием развития особой ситуации может быть авиационное происшествие или его предпосылка. Рекомендуемые режимы полета устанавливаются эксплуатационными (летными) ограничениями. Эти ограничения могут быть аэродинамическими, прочностными, физиологическими, геометрическими, акустическими. Если под режимом полета понимать сочетание высоты и скорости полета, то в координатах (H,V) каждому режиму соответствует определенная точка (рис. 2.1). Область рекомендуемых режимов ограничена минимально допустимой скоростью Vmin.доп., предельной высотой полета Нпред, скоростью, соответствующей Мпред, скоростью, соответствующей предельно допустимому скоростному напору Vq npед.. Если режим полета находится в пределах заштрихованной на рис. 2.1 области, то это означает, что полет ВС совершается в ожидаемых условиях эксплуатации. В случае, если точка, соответствующая режиму полета, находится вне пределов заштрихованной области, то в полете возникла особая ситуация. От величины нарушения того или иного эксплуатационного ограничения, от своевременности и безошибочности действий экипажа зависит результат развития особой ситуации. Она может закончиться либо усложнением условий полета, либо перейти в сложную, аварийную или даже катастрофическую ситуацию. Одним из факторов, обусловливающих возникновение особых ситуаций, являются неблагоприятные воздействия на СЭВС внешней среды. По степени опасности их можно расположить в такой последовательности: ливневые осадки; сдвиг ветра; обледенение; статическое электричество, стандартность атмосферы; плохое состояние ВПП; орнитологические факторы. Такая последовательность условна, так как различные ВС по-разному реагируют на внешнюю среду. Так, например, при заходе на посадку тяжёлого самолёта, имеющего эффективную противообледенительную систему, и лёгкого самолёта, не имеющего такой системы обледенения, имеет разную степень опасности. Для лёгкого самолёта она будет первостепенной. К неблагоприятным условиям внешней среды можно также отнести: турбулентность, магнитные бури, струйные течения, спутный след и др.  Рис.2.1. Область рекомендуемых режимов полета. 2.2. Полет в условиях ливневых осадков. За последнее десятилетие в мировой гражданской авиации произошел ряд авиационных происшествий на взлете и при заходе на посадку в условиях возмущенной внешней среды. Основными факторами этих происшествий были признаны сдвиги ветра. Однако в течение последних лет появились сведения о том, что сильные ливневые осадки могут представлять большую опасность, чем сдвиг ветра. Более того, статистика авиационных происшествий при заходе на посадку показывает, что в большинстве случаев сдвиги ветра и нисходящие воздушные потоки, связанные с грозовыми явлениями, сочетаются с сильным ливневым дождем. Интенсивность дождя характеризуется толщиной слоя воды (в мм), выпадающей в течение 1 ч. Интенсивность дождя имеет следующую классификацию: от 100 до 200 мм/ч -слабая, до 500 мм/ч - умеренная, до 1000 мм/ч - сильная, до 1500 мм/ч - высокая, свыше 1500 мм/ч - очень высокая. Наибольшая зарегистрированная в мире интенсивность ливневого дождя составила 1828 мм/ч (район Юнионвилля, США). Статистические данные по отечественным и зарубежным аэропортам показывают, что ежегодно несколько самолетов могут попасть в сильный ливень интенсивностью 100-200 мм/ч, а в отдельных случаях - интенсивностью 500 мм/ч и выше. В нашей стране наибольшие по интенсивности осадки выпадают в Закавказье и на Дальнем Востоке. Количественно дождь характеризуется также количеством воды в 1 м3 воздуха, конечной скоростью падения капель, размерами капель. В табл. 2.1 приведены количественные характеристики дождя различной интенсивности, диаметр капель, как правило, составляет 0.5-0.8 мм. Влияние сильного дождя на самолет характеризуется следующими факторами: 1. Увеличивается полетная масса самолета из-за наличия тонкой пленки дождевой воды на его поверхности, однако увеличение это невелико (1-2% при очень большой интенсивности дождя) и практически не влияет на изменение летно-технических характеристик самолета. 2. Капли дождя, соударяющиеся с поверхностью самолета, уменьшают количество движения его по вертикали и горизонтали, что приводит к падению скорости полета при заходе на посадку. Таблица 2.1. Количественные характеристики дождя.
Расчеты, выполненные для самолета В-747, показали, что если для компенсации воздействия дождевых капель на самолет не произошло увеличение режима работы двигателей самолета массой 180т в течение 20 с полета в условиях дождя интенсивностью 100 мм/ч, самолет может потерять скорость на 12 км/ч, при интенсивности 500 мм/ч - 18 км/ч, при интенсивности 2000мм/ч - 28 км/ч. Наиболее опасным отмеченное падение скорости может оказаться в условиях набора высоты при уходе на второй круг в посадочной конфигурации. 3. Ухудшение аэродинамических характеристик самолета в условиях сильного дождя вызвано изменением характера обтекания верхней части несущих поверхностей. Пленка воды, образующаяся на них, приводит к падению подъемной силы и росту лобового сопротивления. Пленка создается в результате установления баланса между количеством воды, сдуваемой воздушным потоком, и ее количеством, поступающим за счет падения новых дождевых масс. Толщина этой пленки зависит от интенсивности дождя, формы и размеров крыла, скорости полета. При интенсивности дождя 100 мм/ч она может достигать 0.2 мм, 500 мм/ч - 0.8 мм, 1500 мм/ч - 1 мм. Пленка, образуемая ливневыми осадками на поверхностях самолета, имеет неровности, создаваемые ударами капель о пленку, усеиванием поверхности самолета шариками воды, сдуваемыми потоком воздуха, и возникновением мелких волн на пленке. Наличие такой пленки на поверхности самолета эквивалентно дополнительной шероховатости, которая и приводит к ухудшению аэродинамических характеристик, проявляющемуся в падении подъемной силы, увеличении лобового сопротивления и уменьшении критического и допустимого углов атаки. Снижение подъемной силы, вызываемое неровностями поверхности водяной пленки, которая покрывает несущие и другие поверхности самолета, при высокой интенсивности дождя может достигать 35%. Увеличение лобового сопротивления, являющееся наиболее опасным последствием воздействия ливневых осадков, доходит до 50 %. Критический и допустимый углы атаки могут уменьшаться на 3-5°, что приводит к соответствующему росту скорости сваливания на 20-40 км/ч. При этом сваливание в условиях сильного дождя может произойти раньше, чем сработает сигнализация о приближении к сваливанию. При высокий интенсивности дождя, создающего наибольшие неровности поверхности водяной пленки, покрывающей самолет, такие средства механизации крыла, как предкрылки, могут оказаться неэффективными. Если сильные ливневые осадки в виде дождя или дождя со снегом сопровождаются, как это чаще всего бывает, явлениями сдвига ветра, то потеря скорости из-за ухудшения аэродинамических характеристик самолета может возрасти настолько, что самолет окажется не в состоянии уйти на второй круг. Даже в установившемся снижении по глиссаде из-за влияния осадков может потребоваться увеличение тяги до 25-30 % для выдерживания заданной скорости планирования. Осадки в виде дождя, града или снега могут повлиять на работу указателя скорости, датчика углов атаки, вариометра и т.п. Особенно опасно их воздействие на силовую установку. Известны случаи останова двигателей в результате возникновения газодинамической неустойчивости при полете в условиях интенсивных осадков. Один из неблагоприятных факторов, сопровождающих ливневые осадки, - это образования на ВПП слоя воды или слякоти, что является причиной возникновения глиссирования колес на взлете и посадке. При глиссировании контакт колес самолета с ВПП почти или полностью теряется, это резко отрицательно сказывается на характеристике путевой управляемости и эффективности торможения. Гидродинамическое сопротивление приводит к увеличению длины разбега на взлете. Наиболее эффективным средством торможения самолета на пробеге и в условиях глиссирования является реверсивное устройство, а также импульсное торможение. На величину скорости грассирования влияют такие эксплуатационные факторы, как состояние рисунка протектора и вид покрытия ВПП. Для одиночного колеса с давлением 9 кгс/см глиссирование начинается на скорости 200 км/ч при следующих значениях глубины жидкого слоя на ВПП; на асфальтобетонном покрытии для сношенного (без выраженного рисунка) протектора - 1 мм, для протектора с хорошо выраженным рисунком - 2,4 мм; на цементобетонном покрытии соответственно 2 и 3,5 мм. Говоря об отрицательном влиянии ливневых осадков на безопасность и эффективность летной эксплуатации, следует отметить и такой фактор, как значительное снижение видимости на ВПП. Так, если при интенсивности дождя 100 мм/ч значение видимости может составлять 550-1000 м, то при интенсивности 500 мм/ч уменьшается до 140-340 м. При взлете и посадке в условиях ливневых осадков экипаж должен увеличить расчетные скорости Vr, V2, Vпл, Vзп. В зависимости от интенсивности дождя необходимо осуществлять повышенный контроль за изменением поступательной и вертикальной скорости, немедленно парировать возникающие отклонения oт расчетной траектории полета. Если для выдерживания расчетной глиссады предпосадочного снижения и скорости планирования требуется увеличение режима работы двигателей до номинального или, если вертикальная скорость снижения увеличилась на 3 м/с и более по сравнению с расчетной, необходимо немедленно уйти на второй круг с использованием взлетного режима и следовать на запасной аэродром. Выравнивание и посадку в условиях ливневых осадков надо выполнять в соответствии с рекомендациями РЛЭ для скользких ВПП с боковым ветром. При этом особое внимание следует обращать на сохранение курса. Для обеспечения надежного контакта колес с ВПП в условиях ливневых осадков посадка должна быть плотной без выдерживания, с перегрузкой ny=1,3 – 1,5. Реверсивное устройство при посадке в условиях ливневых осадков рекомендуется применять до полной остановки самолета, при этом следить, чтобы температура газа за турбиной не превышала допустимого значения. 2.3. Сдвиг ветра в приземном слое. На протяжении всего развития авиации сдвиг ветра был причиной авиационных происшествий, зачастую завершавшихся катастрофами. Однако в течение длительного времени основной причиной этих происшествий считали ошибки экипажа в пилотировании на взлете и посадке. Сдвиг ветра в приземном слое как метеорологическое явление всегда существовал, но лишь начиная с 60-х годов, его изучению стали уделять внимание. В ряде стран были проведены некоторые исследования воздействия сдвига ветра на полет ВС и получены данные, свидетельствующие о необходимости разработки мероприятий, обеспечивающих безопасность взлета и посадки в зоне этого атмосферного явления. В 70-е годы исследования по проблеме сдвига ветра были развернуты достаточно широко, изучались условия образования и количественные характеристики сдвига ветра, его влияние на динамику полета, вырабатывались средства и методы обнаружения сдвига, рекомендации летному составу. Тем не менее, к настоящему времени проблему сдвига ветра нельзя считать решенной. Несмотря на кажущуюся простоту, это явление требует организации и проведения комплексных исследований по таким направлениям, как определение нормируемых характеристик сдвига ветра, прогнозирование этого явления, развитие надежных бортовых и наземных методов обнаружения и изменения сдвига ветра, разработка средств обеспечения безопасности полета в условиях сдвига ветра и рекомендаций экипажам ВС, Важность изучения рассматриваемой проблемы с точки зрения летной эксплуатации обусловлена следующими причинами. Экипаж ВС, как правило, не имеет достоверной информации о наличии сдвига ветра не только в зоне взлета и посадки, но даже и в районе аэродрома. Кроме того, динамика ВС при попадании в область сдвига ветра каждый раз проявляется различным образом. Опасное воздействие сдвига ветра происходит в приземном слое толщиной в несколько десятков метров, поэтому от начала воздействия сдвига до касания ВС земной поверхности при посадке проходит настолько мало времени, что экипаж часто оказывается не в состоянии безошибочно и своевременно выполнить необходимые действия. Сдвиг ветра представляет собой метеорологическое явление, при котором происходит резкое изменение скорости и (или) направления ветра в пределах ограниченного пространства и за короткий промежуток времени. В зависимости от характеристик пространства, в котором определяется сдвиг ветра, различают следующие его разновидности: 1. Вертикальный сдвиг ветра, характеризующийся изменением скорости ветра по вертикали и количественно определяемый как отношение разности скоростей ветра в двух точках по вертикали к земной поверхности к расстоянию между ними. На основании анализа поведения ВС в зоне действия сдвига ветра установлено, что наиболее опасной зоной влияния вертикального сдвига является высота до 30 м от поверхности ВПП, поэтому базовым расстоянием, на котором измеряется вертикальный сдвиг ветра, являются, как правило, 30 м. В метеорологических исследованиях применяется также приземный слой толщиной 100 м. Судя по определению, размерность вертикального сдвига ветра есть м/с на 30 м или м/с на 100 м, хотя формально размерность сдвига есть с-1. 2. Горизонтальный сдвиг ветра, определяемый отношением разности скоростей ветра в двух точках по горизонтали к расстоянию между ними. Мерной базой для горизонтального сдвига принято считать 600 м (размерность горизонтального сдвига м/с на 600 м). 3. Вертикальные нисходящие или восходящие потоки, также включаемые в общее понятие сдвига ветра. В последние годы в авиационной литературе стало описываться понятие зональной нисходящей интенсивной турбулентности атмосферы (микропорыва). Микропорывы являются самыми опасными видами сдвига ветра и представляют собой сильные нисходящие потоки воздуха, поперечные размеры которых находятся в пределах от 1 до 4 км в диаметре, а скорость приближения к земле может превышать 120 км/ч. Эти нисходящие потоки расходятся по мере приближения к поверхности земли, создавая сильные горизонтальные радиальные потоки, скорость которых достигает 160 км/ч. Классификация различных видов сдвига ветра по критерию интенсивности в соответствии с рекомендациями ИКАО дана в табл. 2.2. Вертикальный сдвиг ветра может быть положительным, если скорость ветра возрастает при удалении от земли, и отрицательным, если скорость ветра убывает. Метеорологические обсерватории и станции в течение ряда лет проводят измерения величин сдвига ветра в целях определения максимальных и наиболее вероятных значений сдвига. На практике эта информация необходима для проектирования и создания средств обнаружения и измерения сдвигов ветра, для обучения экипажей, для сертификации систем автоматической посадки. Многочисленные исследования показали, что сдвиг ветра в 24 м/с на 100 м наблюдается раз в год с вероятностью 0,008, 27 м/с на 100м - раз в пять лет с вероятностью 0,002. По данным метеостанций Сибири, сдвиг ветра в 15 м/с на 100 м может встретиться раз в год с вероятностью 0.01, а 20 м/с - раз в пять лет с вероятностью 0.002. На рис. 2.2 приведена характеристика повторяемости вертикальных сдвигов ветра различной величины при мерной базе 100 м. Максимальный зафиксированный вертикальный сдвиг ветра на 30-метровом слое составил 14 м/с. Приведенные данные были получены с помощью шаропилотных и радиопилотных средств, а также на метеорологических вышках. Изучению этого явления в настоящее время придаётся большое значение. Ведутся работы по прогнозированию сдвига ветра, а также по созданию приборов на ВС, которые бы давали своевременную информацию о возможности сдвига ветра и его интенсивности. Таблица 2.2. Классификация сдвига ветра
|
Похожие:
 |
Отдельные вопросы применения данного приказа уже освещались в научной литературе Дсч), помощника дежурного по стоянкам самолетов (вертолетов) части (Пдсч) и дежурного по стоянке самолетов (вертолетов) подразделения... |
 |
3. Принцип работы и особенности конструкции основных элементов Материалы промежуточной аттестации по дисциплине «Конструкция и эксплуатация авиационных двигателей магистральных воздушных судов»... |
|
Кафедра лэ и бп материалы для промежуточной аттестации по дисциплине... Материалы для промежуточной аттестации по дисциплине «Летная эксплуатация воздушных судов» для студентов заочной формы обучения для... |
|
Контрольные вопросы для проведения промежуточной аттестации Материалы для промежуточной аттестации по дисциплине «Конструкция и эксплуатация авиационных двигателей воздушных судов» для студентов... |
|
Контрольные вопросы и задания «Практическая аэродинамика» для студентов заочной формы обучения профиля подготовки 25. 03. 03 Летная эксплуатация гражданских воздушных... |
|
Книга рекомендована студентам и преподавателям высших учебных заведений... «Аэронавигация» и специальностям высшего профессионального образования 160501 «Эксплуатация воздушных судов и организация воздушного... |
|
Тишин Сергей Александрович г. Калуга, мбоу «Средняя общеобразовательная... В современной авиации существует много параметров, связанных с математикой. Это и размеры самолетов, высота, расстояние, скорость... |
|
Методические рекомендации по организации изучения самостоятельной... Программа, методические указания по изучению курса и задания к курсовой и контрольным работам для студентов профиля Летная эксплуатация... |
|
Минтранс) федеральное агенство воздушного транспорта (росавиация)... Рубцов Е. А., Шикавко О. М., Сушкевич Б. А. Радиооборудование воздушных судов и его летная эксплуатация: Учебное пособие / спб гу... |
|
Пилотной программе авиаперевозок в пфо срочно требуются летчики.... Еще три – в апреле, остальные – до конца года. Эксплуатация самолетов заточена под программу перевозок в Приволжском округе, которая... |
|
Ак «алроса» (пао) Главный инженер Удачнинского гока Эксплуатация в подземных горных выработках строящегося рудника «Удачный». Выработки имеют нефтегазопроявления, высокую обводненность,... |
|
В аэропортах и подразделениях гражданской авиации выполняет все виды... Подготавливает двигатели самолетов и вертолетов различных систем к демонтажу. Осуществляет комплектование и консервацию снятых двигателей.... |
|
Техническая поддержка масла, смазки и гидравлические жидкости Производственная... Настоящая производственная инструкция является руководством по применению жидкости fh-51 в качестве рабочего тела в гидроагрегатах... |
|
Конкурсная документация по проведению открытого конкурса по отбору... Акт о состоянии общего имущества собственников помещений в многоквартирном доме, являющегося объектом конкурса |
|
Плохой английский или гильотина беспечности? Загребского центра управления воздушным движением (увд) слились вместе и исчезли, навсегда унеся 176 человеческих жизней. Произошло... |
|
Техническое задание на линию нанесения покрытий по методу термического... Оскоростного (hvof) и плазменного напыления порошков для получения коррозионностойких, износостойких, жаропрочных и жаростойких покрытий... |