при какой погоде самолеты не взлетают
При какой скорости ветра не летают самолеты
Многие задаются вопросом: при какой скорости ветра не летают самолеты? Действительно, есть определенные ограничения по скорости. По сравнению со скоростью движения воздушного судна, которая достигает 250 м/c, даже сильный ветер со скоростью 20 м/c не помешает самолету во время полета. Однако боковой ветер может помешать авиалайнеру, когда тот перемещается с меньшей скоростью, а именно в момент взлета или посадки. Поэтому при таких условиях не взлетают самолеты. Воздушные потоки влияют на скорость воздушного судна, направление движения, а также на длину пробега и разбега. В атмосфере эти потоки присутствуют на всех высотах. Такое движение воздуха по отношению к летящему авиалайнеру представляет собой переносное движение. Если дует сильный ветер, направление движения авиалайнера по отношению к земле не совпадает с продольной осью воздушного судна. Сильные воздушные потоки могут сносить самолет с курса.
Авиалайнеры всегда совершают посадку и взлет против направления ветра. В случае взлета или посадки при попутном ветре длина разбега и пробега значительно увеличивается. При взлете или посадке авиалайнер проникает в нижний слой атмосферы так быстро, что летчик не успевает отреагировать на изменение ветра. Если он не будет знать о резком усилении или, наоборот, ослаблении воздушных потоков в нижних слоях атмосферы, это чревато авиакатастрофой.
Во время взлета, когда авиалайнер набирает высоту, он попадает в зону сильного встречного ветра. С набором высоты увеличивается подъемная сила воздушного судна. Причем увеличение происходит быстрее, чем это может проконтролировать летчик. Траектория полета при этом может оказаться выше расчетной. Если наблюдается резкое усиление ветра, это может стать причиной того, что авиалайнер попадет на закритический угол атаки. Это может привести к срыву воздушного потока и столкновению с поверхностью земли.
Кто устанавливает ограничения и какие они?
Как правило, допустимая максимальная сила ветра определяется для каждого самолета индивидуально в зависимости от специфики его конкретных характеристик и технических возможностей. Устанавливает максимальную скорость ветра, при которой можно осуществлять взлет или посадку, производитель авиалайнера. Точнее, производитель устанавливает две максимальные скорости: попутную и боковую. Попутная скорость для большинства современных авиалайнеров одинакова. При взлете и посадке попутная скорость не должна превышать 5 м/с. Что касается боковой скорости, то для каждого авиалайнера она различна:
В среднем для авиалайнеров устанавливается максимальная боковая скорость 17 м/с. При большей скорости подавляющее большинство самолетов не взлетают. Если в зоне прилета наблюдается резкое усиление ветра, скорость которого превышает допустимые показатели, самолеты не садятся в этом аэропорту, а совершают аварийную посадку на другой ВПП, где условия позволяют авиалайнеру безопасно приземлиться.
Отвечая на вопрос, при каком ветре не летают самолеты, можно с уверенностью сказать, что при скорости более 20 м/c, если ветер дует перпендикулярно ВПП, взлет не может быть осуществлен. Такой сильный ветер связан с прохождением мощных циклонов. Ниже вы можете посмотреть видео посадки самолета при сильном боковом ветре, чтобы увидеть, насколько это сложно сделать даже профессиональному опытному летчику с большим стажем. Особую опасность в данном случае представляет порывистый ветер в нижних слоях атмосферы. Он может начать дуть в самый неподходящий момент, образовав большой крен, который представляет огромную опасность для самолета.
Боковой ветер опасен тем, что требует от летчика определенных действий, которые совершить очень сложно. В авиации есть такое понятие, как «угол сноса». Этот термин означает величину угла, на который авиалайнер отклоняется от заданного направления из-за ветра. Чем сильнее ветер, тем больше этот угол. Соответственно, тем больше усилий требуется приложить пилоту, чтобы развернуть авиалайнер на этот угол в обратную сторону. Пока воздушное судно находится в полете, даже такой сильный ветер не вызывает никаких проблем. Но как только самолет соприкасается с поверхностью взлетно-посадочной полосы, авиалайнер обретает сцепление и начинает двигаться в направлении, параллельном своей оси. В этот момент летчик должен резко изменить направление движения авиалайнера, что очень непросто.
Что касается проблемы сильного попутного ветра, она легко решается сменой рабочего порога взлетно-посадочной полосы. Однако такая возможность есть не у каждого аэровокзала. Например, Сочи и Геленджик лишены такой возможности. Если сильный ветер дует в сторону моря, посадка может быть осуществлена, а вот взлет при таких условиях небезопасный. То есть посадка самолета при сильном ветре возможна, но далеко не во всех случаях.
Состояние ВПП
Даже если скорость ветра позволяет совершать взлет или посадку, учитывается еще целый ряд факторов, которые могут повлиять на окончательное решение. В частности, помимо погодных условий, видимости, учитывается состояние взлетно-посадочной полосы. Если она покрылась льдом, посадка или взлет не могут быть осуществлены. В авиации есть такой термин, как «коэффициент сцепления». Если этот показатель ниже 0.3, данная взлетно-посадочная полоса не годится для осуществления посадки или взлета и нуждается в очистке. Если снижение коэффициента сцепления произошло из-за сильного снегопада, при котором очистка невозможна, закрывают весь аэропорт, пока погода не наладится. Такой перерыв в работе может длиться несколько часов.
Как принимают решение на взлет?
Такое решение должен принимать командир авиалайнера. Для этого прежде всего он должен ознакомиться с метеорологическими данными по аэроузлам вылета, посадки и запасным аэропортам. Для этого используются прогнозы METAR и TAF. Первый прогноз выпускается для всех аэропортов каждые полчаса. Второй предоставляется каждые 3—6 часов. В таких прогнозах отражается вся значимая информация, которая может оказать влияние на решение о взлете или отмене рейса. В частности, в таких прогнозах есть данные о скорости ветра и ее изменениях.
Для принятия решения все рейсы условно делятся на 2-часовые и более продолжительные. Если перелет длится менее двух часов, для взлета достаточно, чтобы фактическая погода была приемлемой (выше установленного минимума). Если полет более продолжительный, обязательно дополнительно учитывается прогноз TAF. Если в пункте назначения погодные условия не позволяют осуществить посадку, в некоторых случаях, решение о взлете может быть положительным. Например, если погодные условия в пункте назначения ниже минимума, однако, в непосредственной близости имеются два аэродрома с оптимальными погодными условиями. Но положительное решение и в этих случаях практически никогда не принимают, учитывая опасность такого полета.
Авиаперелеты и их опасности — ответы на самые частые вопросы
Пилот British Airways Стив с говорящей фамилией Олрайт отвечает на частые вопросы пассажиров о безопасности полетов.
Зона турбулентности — опасна ли она?
Несмотря на неудобства, она абсолютно безопасна, на наших курсах Fly With Confidence мы стараемся максимально доходчиво это объяснить. Те самолеты, на которых осуществляются пассажирские авиаперевозки, могут выдержать огромную турбулентность, значительно большую той, что вы, скорее всего, испытывали.
Проблема зон турбулентности в том, что их невозможно обнаружить заранее. Правда, пилоты, пролетевшие сквозь эти зоны, рапортуют об этом факте — эта информация доходит до тех пилотов, кто летит вслед за ними. Подчас из этой зоны можно выйти, если поменять высоту полета (взлететь выше или снизиться), но это не всегда помогает. Влияет это исключительно на ощущения пассажиров, но никак не на безопасность полета.
Wind shear, или сдвиг ветра. Что это? Опасно?
Сдвиг ветра — опасное явление при посадке и взлете. Это резкое изменение скорости или направления ветра в тот момент, когда самолет наращивает или снижает скорость. Если ветер повлияет на скорость таким образом, что она упадет ниже минимально допустимой, то велика вероятность падения самолета. Все пилоты проходят многочасовые тренировки, а самолеты и некоторые аэродромы оснащены системами оповещения о потенциальном сдвиге. Подробнее почитать об этом и о том, как с этим справляются пилоты, можно в ЖЖ пилота S7.
Стоит ли волноваться, если полет проходит при плохих погодных условиях (снег, дождь)?
Нет. Пилоты очень хорошо разбираются в погодных условиях, всегда изучают текущие прогнозы в аэропортах вылета и прилета, а также погоду в аэропортах по маршруту. Что касается запасов топлива, то у нас всегда залито большее количество, если по прогнозу в аэропорту прилета ожидаются проблемы — в такие моменты может потребоваться повременить с посадкой и уйти на второй круг.
Является ли слишком ветреная погода препятствием к посадке?
В сети существует множество видео, когда самолет заходит на посадку под углом, это безопасно?
У каждого типа воздушного судна есть предел, который пилоты не будут нарушать при боковом ветре. Зачастую в небольших аэропортах нет полосы «в ветер», так что да, ветер в очень небольшом количестве случаев может быть препятствием при посадке. Но скорость и направление ветра анализируются заранее, в редких случаях рейс может быть отменен или перенесен в близлежащий аэропорт по этой причине.
Что касается видео, то они выглядят пугающими, но для посадки при сильном боковом ветре существует специальная техника управления, все это безопасно и отработано пилотами.
Как пилоты осуществляют посадку самолетов в густом тумане?
С помощью программы Autoland. Это сложная система, использующая ILS — Instrument Landing System — сочетание наземных лучей, которые направят самолет на посадочную полосу. Пилоты в таком случае могут не увидеть полосу до момента соприкосновения шасси с землей. Так может быть, скажем, в аэропорту Хитроу, где стоит современная система ILS. Пилоты сажают самолеты вручную в 98% случаев, но тренировки по системе Autoland проводятся в British Airways каждые полгода на протяжении всей карьеры пилота.
Ничего, все коммерческие самолеты сконструированы так, чтобы попадание молнии никак не влияло на работоспособность. На самолеты устанавливают электростатические разрядники, которые обычно находятся на концах крыльев. Если молния все-таки попадает в самолет, то они отводят электричество в воздух. После любого подобного происшествия (а это также большая редкость) самолет инспектируют на предмет повреждений обшивки.
Что будет, если лопнет шина?
На низких скоростях взлета это может стать причиной, по которой взлет может быть отменен, а вот на высоких скоростях полет не будет прерываться. Сесть самолет может с любым количеством лопнувших шин
Стоит ли бояться столкновения с птицами?
Конечно нет, такие вещи происходят крайне редко. Если это случается, то ущерб для самолета минимален или его не будет вовсе, а все двигатели проходят испытания, чтобы выдержать столкновение с птицей.
Столкновение в воздухе — какие на это шансы?
Есть три вещи, которые вы должны знать об этом. Первое — диспетчеры аэропортов проходят жесткий отбор, обучение и лицензирование. Их задача состоит в том, чтобы создать так называемый защитный пузырь (protective bubble), который увеличивается в размерах с увеличением высоты и скорости самолета. Второе — пилот — профессионал своего дела, он проходит огромное количество тестов, отборов и проверок. Третье — все самолеты оборудованы электронными системами, которые позволяют пилотам осуществлять переговоры между собой.
Если авиакомпания — лоукост-перевозчик, то летать ею опаснее? Экономят же.
Не могу отвечать за другие компании, но для всех авиакомпаний-членов ICAO (Международной ассоциации гражданской авиации) есть минимальный уровень подготовки и тестов. И уровень этот на самом деле очень высок.
В небольших самолетах опаснее летать?
Нет, у них те же стандарты оборудования и безопасности, просто турбулентность в небольших авиасудах ощущается сильнее. Поэтому большинству пассажиров может казаться, что полет на таком самолете опаснее.
Какая самая опасная часть полета? Считается, что это взлет или посадка.
Поверьте, ваша поездка на такси в аэропорт по статистике намного опаснее, чем любая часть полета на самолете.
Вскоре после взлета я ощущаю падение самолета, что это?
Это всего лишь особенности нашего вестибулярного аппарата, который привык к нахождению на земле. Что касается самолета, то пилот лишь снизил скорость набора высоты.
На крейсерской высоте я иногда могу услышать внезапный громкий гул из двигателей, как будто сила работы турбин увеличивается?
Это стандартный прием step climb (шаг-подъем), он проводится с целью повышения эффективности двигателей, когда самолет становится легче (вырабатывается часть топлива).
Как понять, что самолету хватает топлива?
Уровень топлива — это то, что пилот контролирует всегда. По закону самолет должен нести запас топлива для непредвиденных случаев.
Могут ли телефоны повлиять на работу самолета?
Спят ли пилоты на борту?
На дальнемагистральных перелетах (более девяти часов) с нами всегда летит третий пилот. Пилоты по очереди отдыхают в зоне для персонала. В некоторых случаях на борту может быть сразу четыре пилота.
Что будет, если один из двух пилотов потеряет способность управлять самолетом? А если оба?
Один пилот вполне способен управлять самолетом — это стандартная тренировка на симуляторе. В мире ни разу не было случаев, чтобы отключались сразу два пилота, это выдумки из кинофильмов. Как было сказано выше, часто в состав экипажа входят три или даже четыре пилота.
Опасно ли летать ночью?
Нет, так как техника и все инструменты используются точно так же, как и днем.
Метеорология и полёты
Ниже — небольшой FAQ про то, что опасно и что нет для самолёта, и что нужно знать про погоду.
Как правило, пассажиры очень переоценивают опасность разных явлений вроде турбулентности или молнии, ударившей в крыло самолёта. Но ничего не знают про опасность разряда (вроде статического), который возникает за счёт трения частиц воздуха о поверхность воздушного судна. Или про опасность набрать пару тонн льда на корпус при посадке и сесть чуть быстрее, чем планировалось.
Противообледенительная обработка воздушного судна до вылета.
Поэтому давайте поговорим про погоду, уважаемые параноики.
Почему самолёты летают на высоких эшелонах, а не, скажем, в 800 метрах от земли
Потому что, чем выше вы забираетесь, тем меньше там плотность воздуха. А чем меньше плотность воздуха, тем меньше его сопротивление, а следовательно, тяга двигателя требуется меньшая, что обеспечивает значительную экономию. То есть задача — рассчитать оптимум, который позволит тратить меньше всего топлива с учётом трёх факторов:
Что такое «кинетическая температура»
Атмосфера неравномерна, и условия в точке, где находится воздушное судно, прямо влияют на его полёт. Например, кинетическая температура — это характеристика, определяющая воздействие частиц газов воздуха на судно вследствие возникновения силы трения. От текущей кинетической температуры очень зависят длина разбега, допустимая высота полёта, расход топлива.
В основном для измерения температуры у земли сейчас используют биметаллические пластинки (металлические термометры сопротивления). Для радиозондирования используются полупроводниковые термометры.
На аэродроме бывают периодические изменения температуры (ночью холоднее, чем днём) — это определяется теплообменом по вертикали атмосферы. Непериодические связаны с адвекцией (горизонтальным движением воздушных масс). Обычно холоднее всего в суточном ритме бывает перед рассветом, а теплее всего — около 15 часов дня. В зависимости от типа поверхности меняется амплитуда суточного хода температуры: например, в ложбинах как в естественных термоаккумуляторах он выше, а в горах меньше. Суша охлаждается и нагревается быстрее воды. На севере важны ещё отражающие свойства поверхностей (льда, например).
В общем, чем выше, тем холоднее. Но бывают слои (до 2–3 километров), где из-за атмосферных процессов температура растёт по мере набора высоты: это так называемые зоны инверсии. На границе зоны инверсии разница температур может доходить до 10 градусов. Соответственно резко меняется плотность воздуха. Эти слои задерживают движение воздуха, под ними происходит концентрация водяного пара и разных частиц.
Что ещё надо знать для ликбеза?
Влажность воздуха определяется гигрометром. Это старый добрый биотех: чем больше влажность воздуха, тем длиннее человеческий волос. Альтернатива — психрометр: измерение температуры сухим и влажным термометром с учётом разницы. Плотность влажного воздуха меньше плотности сухого.
Ветер может быть вызван силой Кориолиса, термическими эффектами. Ветер в авиации имеет срок годности: вопрос в том, где было проведено измерение и как долго можно рассчитывать на то, что оно будет актуальным. Чем сильнее ветер, тем выше шанс изменения его скорости и ниже шанс изменения направления. Можно прилететь в указанное место через 5–6 часов, и там всё ещё будет хороший годный ветер.
Облака опасны ухудшением видимости (особенно диагональной), грозами, угрозой обледенения, градом, сдвигами ветра. Снизу облака находится переходный слой: он начинается там, где пилот теряет видимость горизонта, и заканчивается там, где уже не видно землю под самолётом. Обычно это от 50 до 200 метров. Высота нижней границы облаков над аэродромом может поменяться в два раза за 10 минут. Измеряют её обычно светолокатором.
Видимость
Разрешающая способность глаза — 1 угловая минута. То есть две точки могут быть отделены друг от друга именно при таком условии. Для объектов с угловыми размерами меньше 15 минут очень важны контрастность и яркость. Атмосфера уменьшает яркость и контраст с расстоянием, поэтому важна прозрачность воздуха. Разрешающая способность глаза считается постоянной, а прозрачность атмосферы меняется, плюс могут добавиться различные атмосферные явления (туман или дождь). Из этого складывается метеорологическая видимость. Ещё есть показатель RVR, или видимость на взлётно-посадочной полосе: это видимость маркировки полосы или её огней. Как и в случае метеорологической видимости, в неё не входят вещи вроде материала стекла кабины пилота, усталость, направление света, капли дождя на лобовом стекле и так далее.
Также пилот должен понимать, как устроены потоки в атмосфере: принципы образования и движения циклонов и антициклонов, что происходит на их границах и так далее. Всё это влияет на воздушные течения в различных масштабах.
Взлёт и посадка при осадках (условиях турбулентности, при ветре более 5 м/с) делаются с запасом на то, что лётные характеристики судна могут ухудшиться.
Обледенение
Это отложение льда на двигателях и обтекаемых частях самолёта. Обледенение ухудшает аэродинамику, подъемную силу, скорость, манёвренность, мощность двигателей, создаёт помехи для радиосвязи. Самое главное — это дополнительная масса, которая растёт по мере увеличения ледяного слоя. При отрыве льда с поверхности фюзеляжа или крыла в полете, его куски могут попасть на вращающиеся лопатки и серьезно повредить двигатель. Особенно, если двигатель сзади.
Обледенение может возникать в результате замерзания воды на поверхности самолёта либо же в результате сублимации водяного пара из воздуха на поверхности. Второй процесс больше характерен для резких смен температур, например, при пересечении инверсий.
Кинетический нагрев самолёта от трения о воздух мешает возникновению обледенения. Как правило, большинство случаев (90 %) наблюдается на скорости до 600 километров в час. То есть опасны взлёт и посадка. Поэтому перед взлётом во время дождя важно обработать самолёт противообледенительной жидкостью, а на посадке — не проходить через опасные области.
Зоны турбулентности
Это места, где возможна болтанка самолёта. Как правило, там меняются сила ветра и температура. Упрощая, механическая или орографическая турбулентность — это когда воздушная масса с разгона ударяется в неровный ландшафт либо деформируется о горы. Бывает ещё термическая турбулентность из-за неравномерного прогревания поверхности — помните, мы раньше говорили про отражающие свойства разных вещей типа льда на поверхности?
Ещё турбулентность может происходить в ясном небе «просто так» — при струйных течениях или из-за конвекции.
Зоны турбулентности обычно меньше 100 километров по горизонтали и 1 километра по вертикали. Сильная турбулентность в зоне такого размера наблюдается в «ядре» размером 40 километров и 30 метров соответственно. Существует такая зона чаще всего до пяти часов.
Ищут зоны турбулентности радарами и геостационарной спутниковой съёмкой, плюс их появление можно спрогнозировать. При попадании в зону сильной турбулентности экипаж должен выйти из неё, причём можно самостоятельно изменить эшелон и доложить об этом диспетчеру.
Гроза и электрические явления
Если в самолёт ударит молния, то, как правило, ничего страшного не случится: заземления у него нет. Ещё редко бывают дырки в конструкции в месте разряда. Но всё же самое опасное в грозе — это именно электрические явления, в том числе нарушающие связь.
Молнии бьют по разнице потенциалов, поэтому вы видите не все с земли: они бывают между облаками, внутри облаков или от облаков к земле. Иногда даже вверх. Высота молнии может быть до 95 километров, в случае «обычной» линейной молнии — до 20 километров при диаметре в несколько десятков сантиметров. Сила тока такой молнии будет около 200 тысяч Ампер, температура — около 20 тысяч градусов Цельсия. Причём слабый разряд (лидер) расчищает путь для сильного. Обычно лидер бьёт в землю от облака, а главный разряд распространяется в обратную сторону.
Около зон гроз бывают сильные потоки, молнии, град, шквалы, смерчи и микровзрывы. Плюс там благоприятные обстоятельства для обледенения, поэтому пилоты должны облетать грозовые зоны, благо их довольно легко обнаружить.
Самолёт даже при обычном полёте (вне зоны грозы) набирает электрический заряд. В кристаллических облаках, например, можно очень быстро зарядить борт, потому что самолёт имеет некоторые свойства большого конденсатора, а облако — «шершавое». При смене высоты меняется напряжённость электрического поля, и можно получить разряды между самолётом и окружающим воздухом. Со всех выступающих частей самолёта (например, с концов крыльев) могут бить разряды, поэтому там стоят специальные устройства, которые уменьшают этот эффект.
Сам разряд напоминает вспышку при электросварке. Он может повредить устройства связи, радиолокатор, может прожечь отверстие от 1 до 20 сантиметров в корпусе. От таких сильных разрядов выступающие части самолёта обычно начинают заметно светиться.
Электризацию борта можно заметить по поведению ряда приборов заранее. Обычно удаётся избежать накопления сильного заряда, но если вдруг он всё же начал образовываться, то пилоты отключают одну радиостанцию (чтобы она была резервной на случай разряда), включают освещение кабины (чтобы вспышка не ослепила ночью) и выходят из опасной зоны.
Желаем вам приятного полёта!
Большинство погодных явлений либо предсказывается, либо обнаруживается с борта, датчиков аэродрома или спутников. Считается, что технический фактор опасности сведён к минимуму, то есть техника позволяет либо предсказать любую опасную ситуацию, либо выйти из неё, если её предсказание невозможно. Последний известный крупный инцидент с погодой произошёл при спекании вулканического пепла внутри двигателей, когда у борта отказали все четыре силовые установки. Экипаж справился с этими небольшими неудобствами и успешно посадил борт. Вышел апдейт локаторов, появились новые правила полёта около активных вулканов. При последнем крупном извержении в Европе всё прошло относительно гладко. Также стоит отметить недавнюю катастрофу RRJ-95B RA-89098, по ней есть предварительный отчёт.
В России пилоты и диспетчеры проходят обязательный курс метеорологии и глубоко профессионально понимают, что происходит в полёте вокруг самолёта.
Поэтому, уважаемые параноики, вы можете в десятки раз повысить безопасность своего путешествия, если поедете в аэропорт на электричке. Или пересядете с переднего сиденья такси около водителя на заднее и там тоже пристегнётесь. Простая оценка вероятности подсказывает, что основные угрозы — примерно на этом участке, а не в воздухе.
Первая фотография поста предоставлена Ю.В. Филатовым (FBO «А-Групп»)