Определение потребной длины летной полосы для взлета самолета в стандартных условиях

В настоящее время в отечественной и зарубежной практике проектирования аэродромов при определении потребной длины ВПП и ЛП в качестве расчетного принят случай отказа одного из двига­телей (критического) самолета при взлете.

Критическим называют двигатель, отказ в работе которого вызы­вает наиболее неблагоприятные изменения в поведении самолета и его управляемости.

Отказ в работе одного из двигателей самолета может произойти при любой скорости движения самолета на разбеге, т. е.,

где V₁ - скорость движения самолета, соответствующая скорости отказа двигателя.

Все современные пассажирские самолеты способны продолжать взлет в случае отказа одного из двигателей. Из этого следует, что и аэродромы должны обеспечивать полную безопасность продолже­ния взлета при одном отказавшем двигателе (продолженный взлет) или гашение скорости самолета после отказа двигателя вплоть до полной остановки самолета в пределах летной полосы (прерванный взлет).

На рисунке изображена схема продолженного взлета самолета, на рисунке ниже - схема прерванного взлета.

Схема продолженного взлета

Схема прерванного взлета

В случае отказа двигателя пилот должен принять решение: либо продолжать взлет, либо прервать его. Наилучшим вариантом являет­ прекращение взлета, но из условий обеспечения безопасности это не всегда возможно. Возникает необходимость продол­жить взлет при одном отказавшем двигателе.

При расчетах дистанций продолженного и прерванного взлета но принимается, что разница во времени между моментом отказа двигателя­ и моментом принятия решения (время реакции пилота) составляет 3 с.

В случае принятия решения о продолжении взлета пилот применяет средства для увеличения тяги работающих двигателей, вы­держивания направления движения и завершения взлета. В случае принятия решения о прекращении взлета пилот при меняет все имею­ в его распоряжении средства для гашения скорости.

Введем некоторые понятия.

Потребная длина разбега - это условная величина, рав­ная сумме фактической длины разбега до скорости отрыва в случае отказа двигателя и 1/3 длины воздушного участка взлетной дистанции до набора высоты 10 м:

где- длина участка разбега самолета со всеми работающими двигателями от линии старта до точки, соответствующей моменту отказа одного двигателя;

- длина участка разбега самолета с одним отказавшим двигателем от точки, соответствующей моменту отказа двигателя, до точки отрыва. Участок разбега вклю­чает в себя и расстояние, проходимое самолетом за время реакции пилота;

- длина воздушного участка взлетной дистанции до набора высоты 10 м.

Отказ одного двигателя существенно увеличивает фактическую длину разбега самолета. Например, фактическая длина разбега само­лета Ту-154 в стандартных условиях при взлетной массе самолета 90 т и при всех работающих двигателях составляет 1 240 м, а при отказе одного двигателя - 1 660 м.

Понятие потребной длины разбега установлено на основе опыта летной работы и направлено на обеспечение безопасности полетов. Потребная длина разбега учитывает возможные отклонения от уста­новленной техники пилотирования при массовой эксплуатации само­летов (возможное притормаживание на разбеге для выдерживания направления движения; неправильная установка режима работы двигателя и др.).

Располагаемая длина разбега (располагаемая длина ВПП) равна потребной длине ВПП, уменьшенной на длину участка выруливания.

Разбег самолета происходит в пределах ВПП. Тогда из условия обеспечения безопасности взлета потребная длина разбега должна быть равна располагаемой длине ВПП:

где - располагаемая длина ВПП;

- потребная длина ВПП.

Исполнительный старт самолета размещают на некотором рас­стоянии от ближайшего торца ВПП. Величина определяется радиусом поворота самолета при выруливании на ВПП.

Дистанция продолженного взлета - взлетная дистан­ция самолета, осуществляющего взлет при одном отказавшем двига­теле:

Располагаемая дистанция продолженного взлета равна сумме длин ВПП, КПБ и участка свободной зоны (СЗ), уменьшенной на длину участка выруливания. Из условий обеспечения безопасности взлета располагаемая дистанция продолженного взлета должна быть, как минимум, равна дистанции продолженного взлета, т.е.

где - располагаемая дистанция продолженного взлета;

- суммарная длина ВПП, одной КПБ и участка свободной зоны.

Дистанция прерванного взлета - расстояние, проходимое самолетом с момента страгивания на линии ис­полнительного старта до момента его полной остановки в пределах летной полосы при прекращении взлета в случае отказа одного двигателя:

(2.18)

Располагаемая дистанция прерванного взлета равна сумме длин ВПП и КПБ, уменьшенной на длину участка выруливания.

Из условия обеспечения безопасности полетов располагаемая дистанция прерванного взлета должна быть, как минимум, равна дистанции прерванного взлета, т.е.:

где - располагаемая дистанция прерванного взлета;

- суммарная длина ВПП и одной КПБ;

- длина участка торможения при прерванном взлете до полной остановки самолета.