Особенности полета в неспокойном воздухе

При полете в неспокойном воздухе на самолет действуют порывы ветра различного направления. Порыв ветра может изменить угол атаки и угол скольжения самолета, а также истинную скорость обтекания. Вследствие этого изменяется величина аэродинамических сил и их моментов, которые в свою очередь вызывают нарушение равновесия самолета и изменяют величину перегрузки.

Направление порыва (сдвига) ветра в общем случае не совпадает с направлением движения самолета, поэтому вектор скорости порыва ветра W, действующего на самолет, можно разложить на составляющие:

Wy – вертикальная составляющая скорости порыва ветра (восходящий поток);

Wx – горизонтальная составляющая (встречный и попутный поток);

Wz – боковая составляющая (боковой поток).

Особую опасность для полета представляют встречно-восходящие боковые порывы (сдвиги) ветра (см. рис. 1а) и попутно-нисходящие (см. рис. 1б).

Рассмотрим действие встречно-восходящего порыва ветра. Как видно на рис. 1а, при встречно-восходящем порыве значительно увеличивается угол атаки крыла и истинная скорость обтекания. Такой порыв ветра в зависимости от начальных условий полета может создать два вида опасной ситуации.

При полете на больших приборных скоростях (на малых углах атаки) может возникнуть перегрузка больше максимально допустимой n^э_max и наступит остаточная деформация или даже разрушение самолета.

Учитывая это, для уменьшения перегрузок в неспокойном воздухе полет следует выполнять на меньших приборных скоростях.

Однако полет на излишне малых приборных скоростях, где углы атаки большие, также недопустим, так как восходящий поток может вывести самолет на околокритические углы атаки, при которых возможен срыв самолета, хотя опасность возникновения больших перегрузок и отсутствует. Для предотвращения выхода самолета на большие углы атаки полет в неспокойном воздухе следует выполнять на углах атаки (приборных скоростях и числах М), при которых имеет место наибольший запас их до a_кр.

Для обеспечения безопасности полет в неспокойном воздухе на всех высотах следует выполнять на скорости по прибору в зависимости от полетного веса самолета:

При таком ограничении полета по приборной скорости обеспечивается наибольший запас по Су (перегрузке), а это значит, что на углы атаки тряски и срыва самолет может выйти при более значительных порывах ветра. Эти ограничения по скорости предотвращают и создание перегрузок в полете более максимально допустимых по прочности.

Рассмотрим действие попутно-нисходящего порыва (сдвига) ветра. Значительные сдвиги ветра наблюдаются при полете в зоне мощных вертикальных или горизонтальных вихревых потоков. При пересечении такого вихря летящим самолетом истинная скорость обтекания может измениться значительно на небольшое время (несколько секунд). Если вихрь пересекается летящим самолетом в зоне попутно-нисходящей части потока, то истинная скорость обтекания крыла и других частей самолета резко и значительно уменьшается с одновременным уменьшением угла атаки (см. рис. 1б). Истинная скорость обтекания при интенсивных сдвигах ветра может оказаться меньшей скорости срыва самолета.

В результате уменьшения скорости обтекания и угла атаки резко уменьшается подъемная сила и перегрузка, самолет приобретает большие вертикальные скорости снижения и делает значительную просадку (теряет высоту). Это особенно опасно при полете в районе аэродрома (взлет и заход на посадку). Причиной образования мощных вихрей в районе аэродрома может быть рельеф местности при большой скорости ветра или неравномерный нагрев воздуха, вызванный разнородным покровом земной поверхности.

При выполнении полета в неспокойном воздухе необходимо помнить следующее.

Во всех случаях попадания самолета в зону сильной турбулентности (отклонение перегрузки n_y от 1 на величину 0,5 и более) необходимо установить рекомендуемую приборную скорость в зависимости от веса самолета и выключить САУ, если она была включена. Пилотировать с полузажатым управлением, ведя контроль по средним показателям авиагоризонта и других приборов (указателя скорости, вариометра, высотомера, курсовых приборов и т.п.).

Не следует допускать кабрирования или пикирования самолета. Развороты следует выполнять плавно, без резких движений рулями, в момент уменьшения бросков самолета с углами крена не более 15° на рекомендуемой скорости и без набора высоты.

При резком броске и увеличении высоты полета, вызванном восходящим потоком относительно большой протяженности с одновременным переходом на пикирование, самолет следует удерживать в исходном режиме по углу атаки, не препятствуя подъему и не переводя самолет в режим еще большего пикирования.

При интенсивном снижении, вызванном нисходящим или попутно-нисходящим потоком, самолет необходимо удерживать в исходном режиме по углу атаки, не препятствуя снижению путем перевода на кабрирование, стремясь сохранить скорость исходного режима.

Не допускать превышения ограничений по числу М и приборной скорости.

Во всех случаях при срабатывании сигнализации АУАСП необходимо отклонить штурвал «от себя» и удерживать в этом положении до момента выхода самолета на эксплуатационные углы атаки, вывести самолет из крена, если он появился, и перевести плавно в горизонтальный полет, не допустив повторного выхода на большие углы атаки.