Элементы летных полос и их назначение

Летная полоса (ЛП) предназначена для взлета и посадки самолетов. На аэродроме может быть одна или несколько летных полос.

Взлет самолета со всеми работающими двигателями включает в себя несколько этапов.

Схема взлета самолета:

1 – разбег; 2 – разгон с набором высоты; 3 – взлетная дистанция

На исполнительном старте после получения разрешения на взлет пилот, удерживая самолет тормозами, постепенно переводит дви­гатель на взлетный режим. Затем он плавно отпускает тормоза и начинает разбег самолета с постепенно увеличивающейся скоростью. В начале разбега самолет движется на всех колесах шасси. После достижения некоторой скорости движения, определяемой для каж­дого типа самолета руководством по его летной эксплуатации, пилот производит отрыв от земли стойки передней опоры. С отрывом стойки передней опоры возрастает подъемная. сила крыла и при некоторой скорости V_oтp, когда подъемная сила крыла станет равной или несколько большей силы тяжести самолета, происходит его отрыв от поверхности ВПП, исамолет переходит к полету.

Длиной разбега- называют расстояние, проходимое самоле­том от места старта до точки в которой самолет достигает ско­рости отрыва.

После отрыва от земли начинается следующий этап взлета: разгон самолета с набором высоты 10 м и одновременным увеличением скорости полета.

Взлетной дистанцией -называется расстояние по горизон­тали, проходимое самолетом от момента страгивания с линии стар­та до момента набора высоты 10 м (над уровнем ВПП относительно точки отрыва самолета) с одновременным достижением скорости не менее скорости, безопасной для последующего набора высоты.

Посадке самолета предшествуют снижение самолета с высоты эшелона полета по маршруту и заход на посадку. В процессе захода на посадку самолет совершает маневрирование в воздушном про­странстве в соответствии с установленной для каждого аэродрома схемой и указаниями диспетчера.

На предпосадочном снижении двигатели самолета имеют доста­точную тягу: которая необходима для выдерживания скорости сни­жения и сохранения приемистости двигателей, на случай ухода на второй круг или подтягивания самолета для уточнения места призем­ления.

На некоторой высоте самолет входит в глиссаду, по которой происходит дальнейший его полет. Этот этап посадки носит название снижения по глиссаде или планирования по глиссаде. Далее следует этап выравнивания. На этапе выравнивания самолету постепенно придается посадочный угол ата­ки, происходит уменьшение угла наклона его траектории полета, а вертикальная и горизонтальная составляющие скорости достигают значений, обеспечивающих мягкое приземление самолета. Уменьше­ние скорости полета самолета на этом этапе происходит по двум причинам: во-первых, увеличение угла атаки увеличивает силы сопротивления движению и, во-вторых, перед началом выравнива­ния двигатели самолета переходят на режим малого газа.

Схема посадки самолета:

1 – снижение по глиссаде; 2 – выравнивание; 3 - выдерживание;

4 – пробег; 5 – посадочная дистанция

В конце участка выравнивания иногда имеется небольшой уча­сток выдерживания, на котором траектория полета самолета имеет очень небольшой наклон (0,5-0,8 градусов). Выдерживание самолета необходимо для того, чтобы самолет приземлился с наименьшей возможной скоростью. Когда подъемная сила вследствие снижения скорости полета станет равной силе тяжести самолета или даже несколько меньше ее, самолет начинает проваливаться (парашютиро­вать) и, наконец, касается колесами земли (приземляется).

Горизонтальная составляющая скорости самолета в момент ка­сания колесами земли называется посадочной скоростью самолета. С этого момента начинается последний этап посадки само­лета - пробег.

Самолет обычно приземляется на колеса основных опор. На этой части пробега скорость самолета уменьшается вследствие ра­боты сил лобового аэродинамического сопротивления и сил трения качения колес. Затем пилот плавно опускает переднюю опору, и последующая часть пробега совершается на трех опорах. Для со­кращения дистанции пробега на этой его части используют силы аэродинамического сопротивления (выпускают интерцепторы), включают реверсивное устройство двигателей (обратную тягу) и колесные тормоза. На заключительном этапе пробега, когда ревер­сивное устройство выключают, суммарная тяга двигателей доводится до минимума.

Длиной пробега -называют расстояние, пройденное самоле­том от точки приземления до его полной остановки.

Посадочная дистанция - расстояние по горизонтали, проходимое самолетом при посадке с момента пролета высоты 15 м (от уровня ВПП относительно точки приземления самолета) до момента его полной остановки после пробега. Обычно до окончания пробега самолет отруливает с ВПП при некоторой скорости дви­жения.

Летная полоса должна обеспечивать взлет и посадку, как прави­ло, в двух взаимно противоположных направлениях. Только в отдель­ных случаях, определяемых местными условиями, допускается устройство летной полосы, обеспечивающей безопасный взлет и посадку с одного направления, с возможностью ухода на второй круг.

Чтобы определить положение самолета в пространстве относи­тельно ВПП, пилоту необходимо на конечном этапе полета по глисса­де установить надежный визуальный контакт с ВПП, т. е. увидеть некоторое количество наземных ориентиров по курсу посадки.

При посадке в условиях хорошей видимости пилот может за­долго до приземления визуально определить положение самолета относительно оси и торца ВПП по видимым ориентирам. В дневное время суток могут быть четко различимы границы и маркировка ВПП, в условиях пониженной видимости и в темное время суток ­огни светосигнального оборудования ВПП. Это позволяет пилоту заблаговременно скорректировать положение и параметры движе­ния самолета для успешного выполнения посадки.

В отдельных случаях, в точке перехода на визуальный полет, возможны столь большие отклонения самолета, что они не могут быть устранены корректирующим маневром. При таких неточных заходах самолет должен уйти на второй круг (повторный заход).

Высотой принятия решения (ВПР)- называют установленную относительную высоту, на которой должен быть начат маневр ухода на второй круг в случаях, если до достижения этой высоты командиром воздушного судна не был установлен необходи­мый визуальный контакт с ориентирами для продолжения захода на посадку и если положение воздушного судна в пространстве относительно заданной траектории полета не обеспечивает без­опасность посадки.

Под дальностью видимости на ВПП-понимают наи­большее расстояние в направлении взлета или посадки, на котором взлетно-посадочная полоса или специальные огни (маркеры), обозначающие ее контуры, могут быть видны с уровня глаз пилота над осевой линией в момент приземления.

Для обеспечения безопасности и регулярности полетов для каж­дого аэродрома устанавливается минимум аэродрома для посадки.

Минимум аэродрома для посадки - это минимально до­пустимые значения высоты принятия решения (или высоты нижней границы облаков) и дальности видимости на ВПП, при которых разрешается выполнять посадку на воздушном судне данного типа.

Для посадки в наиболее сложных метеорологических условиях устанавливаются минимумы трех категорий:

-минимум первой категории: высота принятия решения - 60 м, видимость на ВПП - 800 м;

-минимум второй категории: высота принятия решения - менее 60 м, но не менее 30 м, видимость на ВПП - менее 800 м, но не менее 400 м;

-минимум третьей категории: высота принятия решения - менее 30 м, видимость на ВПП - менее 400 м.

Летная полоса включает в себя следующие элементы.

Элементы летной полосы:

1 – взлетно-посадочная полоса с искусственным покрытием (ИВПП);

2 – грунтовая взлетно-посадочная полоса (ГВПП);

3 – боковая полоса безопасности (БПБ);

4 – концевая полоса безопасности (КПБ)

Взлетно-посадочная полоса (ВПП) –часть летной полосы, специально подготовленная и оборудованная для взлета и посадки самолетов.

Взлетно-посадочная полоса может быть грунтовой (ГВПП) и с искусственным покрытием (ИВПП). Некоторые аэродромы могут иметь только ГВПП или только ИВПП. Летные полосы классифи­цированных аэродромов, как правило, включают одновременно ИВПП и ГВПП, которые вместе составляют рабочую площадь летной полосы.

В пределах ВПП выполняются разбег самолета при взлете и про­бег после посадки. Расположение в пределах ВПП воздушных участков взлетной и посадочных дистанций, как это показано на рисунках, обусловлено необходимостью создать некоторый запас в длине ВПП на случай возможных отклонений в технике пилотирования или вследствие других случайных причин и обеспе­чить таким образом безопасность взлета и посадки самолетов.

ВПП может быть оборудована наземными радиотехническими средствами, которые в совокупности с бортовым оборудованием самолета обеспечивают успешное выполнение посадки без участия пилота или при его частичном участии. Такие взлетно-посадочные полосы относят к ВПП для инструментальной посадки.

Система инструментальной посадки - это комплекс наземного и бортового оборудования, предназначенного для обеспе­чения пилота, а в общем случае - бортовой системы управления непрерывной информацией о текущем положении самолета относи­тельно линии курса, глиссады планирования и о расстоянии от на­чала ВПП.

В настоящее время наибольшее применение получили радио­маячные и радиолокационные системы инструментальной посадки.

Системы инструментальной посадки подразделяют на категори­рованные и некатегорированные.

К категорированным системам относятся:

- система посадки первой категории, включающая радиомаячную систему первой категории инструментального захода на посадку (РМС - l), а для обеспечения конечного этапа посадки - свето­сигнальную систему высокой интенсивности первой категории (ОВИ-1);

- система посадки второй категории, включающая радиомаячную систему второй категории инструментального захода на посадку (РМС-2), а для обеспечения конечного этапа посадки - свето­сигнальную систему высокой интенсивности второй категории (ОВИ-2) ;

- система посадки третьей категории, включающая радиомаячную систему третьей категории (РМС-3) и светосигнальную систему вы­сокой интенсивности третьей категории (ОВИ-3).

Радиомаячная система посадки первой категории обеспечивает экипаж самолета и его систему управления необходимой информацией для снижения самолета при посадке с достаточной точностью в сложных метеорологических условиях до высоты принятия реше­ния 60 м и дальности видимости на ВПП не менее 800 м. Радиомаяч­ная система посадки второй категории обеспечивает управление самолетом до высоты принятия решения 30 м при дальности ви­димости на ВПП не менее 400 м; радиомаячная система посадки третьей категории обеспечивает управление самолетом до поверх­ности ВПП и руление по ней при полном отсутствии видимости.

В наземное оборудование РМС входят: курсовой радиомаяк, глиссадный радиомаяк, ближний (БМРМ) и дальний (ДМРМ) маркерные радиомаяки.

К некатегорированным системам инструментальной посадки относятся:

система ОСП (оборудование системы посадки), включаю­щая в себя дальнюю (ДПРМ) и ближнюю (БПРМ) приводные радиостанции, совмещаемые с маркерными радиомаяками. Оборудо­вание системы посадки обеспечивает радиопривод самолетов в район аэродрома, пробивание облачности и снижение с посадочных кур­сов до установленной высоты. Размещение приводных радиостанций с маркерными радиомаяками в системе ОСП показано на рисунке.

Размещение приводных радиостанций, совмещенных с маркерными радиомаяками

Оборудование системы ОСП обязательно для всех аэропортов, где проводятся полеты в сложных метеоусловиях;

радиолокационная система посадки (РСП) предна­значена для контроля и управления воздушным движением в райо­не аэродрома и в зоне взлета и посадки. Эти задачи решаются путем наблюдения за положением самолета на экранах индикаторов радио­локационных станций и передачи экипажу на борт по каналам радиосвязи необходимых данных о положении самолета.

Радиолокационные системы посадки могут использоваться:

- как средство контроля за движением самолета. В этом случае экипаж самолета заходит на посадку с использованием других сис­тем посадки (ОСП, РМС), а диспетчер контролирует заход и, в не­обходимых случаях, информирует экипаж о положении самолета относительно ВПП, а также относительно курса и линии глиссады снижения;

- как средство активного завода на посадку по требованию коман­дира самолета или руководителя полетов. В этом случае диспетчер посадки руководит заходом на посадку, подавая команды на выпол­нение тех или иных маневров.

В состав РСП входят диспетчерский и посадочный радиолока­торы. Диспетчерский радиолокатор размещается в техническом зда­нии. Посадочный радиолокатор (ПРЛ) предназначен для контроля с земли за выдерживанием самолетами линии посадочного курса и глиссады снижения на последней прямой и руководства посадкой.

Участок ПРЛ размещают, как правило, на одинаковом расстоя­нии от торцов ВПП. Максимальное расстояние от торца ВПП 750 м при смещении в сторону от ее оси на 120 м. Если общая длина ВПП более 2000 м, допускается максимальное смещение ПРЛ в сторону до 200 м.

Размещение посадочного радиолокатора (ПРЛ)

Различают главную и вспомогательные ВПП. Главная ВПП расположена, как правило, в направлении господствующих ветров и имеет наибольшую длину.

ГВПП классифицированных аэродромов является запасной летной полосой, которая должна постоянно содержаться в эксплуата­ционной готовности. Она предназначена:

для взлета и посадки самолетов во время очистки ИВПП от снега и льда;

для взлета и посадки самолетов в случае ремонта или занятости ИВПП другими самолетами;

для аварийных посадок самолетов.

Если аэродром, имеющий ИВПП, расположен в стесненных условиях, для аварийной посадки воздушного судна может быть ис­пользована БПБ. подготовленная как ГВПП.

Боковая полоса безопасности (БПБ) - специально подготовленный участок летной полосы, примыкающий к боковой границе ВПП и предназначенный для обеспечения безопасности при возможных выкатываниях самолетов за ее боковую кромку в процессе разбега или пробега.

Возможными причинами выкатывания самолета за боковую кром­ку ВПП могут быть: неоднородность поверхности ВПП (например, наличие замерзших луж, участков со слоем слякоти и др.); наличие слоя воды на поверхности ВПП (в период выпадения дождя), вы­зывающее глиссирование колес самолета; внезапно возникшие не­исправности самолета; резкие поры вы бокового ветра; ошибки в действиях пилота и др.

Концевая полоса безопасности (КПБ) - специально подготов­ленный участок летной полосы, примыкающий к концу ВПП и пред­назначенный для обеспечения безопасности при возможном выка­тывании самолета за ее пределы, при прерванном взлете или посадке.

В случае выкатывания самолета за пределы ВПП концевая по­лоса безопасности является дополнительным участком торможения самолета.

При посадке возможны ошибки в расчете места приземления самолета на ВПП. Возникает опасность повреждения самолета при приземлении с недолетом или при перелете зоны приземления и последующем его выкатывании за пределы ВПП.

Концевая полоса безопасности должна обеспечивать также безопасность пролета над ней самолетов во время взлета или посадки.

При некоторых условиях, когда дистанция продолженного взле­та оказывается больше дистанции прерванного взлета самолета с одним отказавшим двигателем, образуется участок свободной зоны, который условно можно отнести к летной полосе.

Свободная зона (С3) – участок летной полосы, примыкаю­щей к КПБ и предназначенный для обеспечения безопасности набо­ра высоты самолетом на воздушном участке взлетной дистанции.