Видимость
Влага, находящаяся в воздухе, ограничивает видимость. Видимость (дальность видимости) - максимальное расстояние, с которого видны и опознаются неосвещенные объекты, ориентиры днем и световые ориентиры (освещенные объекты) ночью. При принятии решения на вылет или на посадку фактическая видимость определяется с учетом имеющегося на данном аэродроме светотехнического оборудования.
1. Рис. 51. Видимость. Видимость – это важное условие безопасности полетов. Особенно при взлете и при посадке. Нормирующими показателями в этих режимах являются горизонтальная дальность видимости и высота принятия решения, на величину которой влияет высота нижней кромки облаков. Посадка самолета при ограниченной видимости крайне затруднена. Конечно, созданы радиотехнические системы посадки и бортовые комплексы управления, обеспечивающие автоматический заход на посадку вплоть до приземления, но большинству самолетов и летчиков необходим визуальный контакт со взлетно-посадочной полосой. В условиях, когда метеорологические условия мешают обзору (туман, дождь, снег, дымка), помочь летчику в ориентировке относительно ВПП могут средства светотехнического обеспечения – посадочные огни. Эти огни имеют особую закономерность размещения и позволяют оценить положение осевой линии ВПП и расстояние до торца ВПП. Рис.26 Видимость Вертикальная видимость - максимальное расстояние от поверхности Земли до уровня, с которого вертикально вниз видны объекты на земной поверхности. При заходе на посадку вертикальная видимость определяет высоту принятия решения о прекращении захода на посадку и об уходе на второй круг. Видимость на взлетно-посадочной полосе (ВПП) - дальность видимости на ВПП - максимальное расстояние, в пределах которого пилот воздушного судна, находящегося на осевой линии ВПП, может видеть маркировку ее покрытия или огня, ограничивающие ВПП или обозначающие ее осевую линию. Технические средства для расширения диапазона погодных условий эксплуатации авиационной техники: · аэродромная система огней,
Рис 27 система огней · лазерные и оптические системы визуальной посадки,
рис. 28 лазерные системы,
1. Рис. 53. Системы визуальной посадки самолетов на полетную палубу авианосца. Они упрощают процесс пилотирования самолета, поскольку летчик получает возможность непрерывно наблюдать цветные огни системы визуальной посадки. На тяжелом авианесущем крейсере (ТАВКР) «Адмирал Флота Советского Союза Николай Кузнецов» используется созданная в Санкт-Петербурге оптическая система посадки (ОСП) типа «Луна-3». Особое значение имеет ряд вертикально распределенных светильников, формирующих узкие лучи света при наблюдении их с различных ракурсов. Так при движении ниже глиссады снижения летчик заходящего на посадку самолета наблюдает красный свет, при снижении по глиссаде в пределах допускаемых отклонений – зеленый цвет, а при превышении глиссады – желтый. Летчики уверенно наблюдали эти огни с расстояния 1,5 – 2,0 км. Однако отмечался недостаток, проявившийся в том, что смена цвета огней носила дискретный, переключательный характер.
рис. 29 система Луна на авианосце · наземная и бортовая аппаратура радиотехнических систем ближней навигации и посадки,
1. Рис. 54. Радиотехнические системы ближней навигации и посадки (РСБН). Система РСБН предусматривает размещение на поверхности Земли в точке с известными географическими координатами наземного радиомаяка РСБН. На борту воздушного судна в составе навигационного комплекса устанавливается бортовая аппаратура системы РСБН. Каждый наземный радиомаяк работает на одном из 40 фиксированных частотных каналов. Чтобы настроить бортовой комплект на конкретный радиомаяк необходимо на пульте управления установить соответствующий канал. На современных самолетах для этого может использоваться комплексный пульт радиотехнических средств. РСБН предназначена для измерения наклонной дальности от самолета до наземного радиомаяка и угла азимута. Угол азимута определяется как угол между северным направлением меридиана, проходящего через наземный радиомаяк и направлением (в горизонтальной плоскости) на самолет. Азимут, очевидно, может измеряться в пределах от 0 до 360 градусов, а наклонная дальность ограничена дальностью прямой видимости. При полете на средних высотах измеряемая РСБН дальность составляет от 260 до 360 км, на больших высотах – до 400 км. Радиомаяки обычно располагаются на территории аэродрома, иногда – на маршруте. РСБН – этот позиционная система навигации. Ее измерения используются для коррекции бортовых автономных навигационных систем счисления пути, погрешность которых растет со временем, так как системы счисления пути решают задачу интегрирования по времени сигналов вектора путевой скорости полета самолета. Так как путевая скорость измеряется с погрешностью, то интегрируется и погрешность, поэтому, суммируясь во времени, ошибка определения пройденного пути растет. Позиционные системы навигации, такие как РСБН, позволяют периодически «списывать» накопившиеся погрешности счисления пути. На тяжелых самолетах РСБН обычно предназначена для измерения азимута и дальности, но бортовая аппаратура легких самолетов, например, истребителей, способна определять отклонения самолета от посадочного курса (от оси ВПП) и от глиссады снижения, то есть решать роль радиотехнической системы посадки (РСП). Результаты измерений РСБН могут отображаться не только на борту самолета, но и на земле, где установлен индикатор кругового обзора.
рис. 30 Комплект РСБН · радиолокационные системы посадки,
1. Рис. 55. Наземные радиолокационные системы посадки (РСП) предназначены для обеспечения диспетчера посадки аэродрома информацией о положении самолета на посадочном курсе и глиссаде. Антенны РСП сканируют воздушной пространства в направлении, откуда самолеты заходят на посадку, в двух плоскостях: горизонтальной и вертикальной.
Рис 31 наземные РСП · бортовые радиолокаторы обзора летного поля
рис 32 Борт локаторы обзора летного поля · бортовые взлетно-посадочные коллиматорные индикаторы на уровне лобового стекла,
1. Рис. 52. Важной и эффективной новинкой в приборном оборудовании гражданских самолетов стали системы индикации на уровне лобового стекла (ИЛС) – коллиматорные авиационные индикаторы (КАИ). На специальном отражающем стекле этих индикаторов отображаются необходимые для пилотирования индексы. Кроме того, через стекло может просматриваться внешняя обстановка - реальная (если прозрачность атмосферы достаточная), или виртуальная (контуры ВПП, отображаемые на ИЛС в таком виде, в каком они просматривались бы в случае нормальной прозрачности).
рис. 33 ИЛС · комплексные оптико-электронные системы улучшения видимости при пониженной прозрачности атмосферы.
Рис. 34 Комплексные системы улучшения видимости
Нормирование метеорологических условий разрешенных взлетов и посадок – метеоминимумы Международной организации гражданской авиации (ICAO): Минимум выполнения полетов устанавливается для: · аэродрома, · воздушного судна, · командира воздушного судна, · вида авиационных работ. Основными параметрами при установлении минимумов выполнения полетов являются: · ВПР (МВС), · высота нижней границы облаков, · видимость на ВПП, · видимость, а дополнительно для СЛА, - степень атмосферной турбулентности, болтанки.
12. Рис. 56. Параметры метеоминимумов ИКАО Рис. 35 Параметры метеоминимумов ИКАО Минимум аэродрома для взлета устанавливается по минимально допустимому значению видимости на ВПП и, при необходимости, по высоте нижней границы облаков, при которых разрешается выполнять взлет на воздушном судне данной категории. Минимум аэродрома для посадки устанавливается по минимально допустимым значениям видимости на ВПП и ВПР (МВС), при которых разрешается выполнять посадку на воздушном судне данной категории. Минимум воздушного судна для взлета устанавливается по минимально допустимому значению видимости на ВПП, позволяющему безопасно производить взлет на воздушном судне данного типа. Минимум воздушного судна для посадки устанавливается по минимально допустимым значениям видимости на ВПП и ВПР (МВС), позволяющим безопасно производить посадку на воздушном судне данного типа. Минимум командира воздушного судна для взлета устанавливается по минимально допустимому значению видимости на ВПП и, при необходимости, по высоте нижней границы облаков, при которых командиру воздушного судна разрешается выполнять взлет на воздушном судне данного типа. Минимум командира воздушного судна для посадки устанавливается по минимально допустимым значениям видимости на ВПП и ВПР (МВС), при которых командиру воздушного судна разрешается выполнять посадку на воздушном судне данного типа. Минимум командира воздушного судна для полетов под облаками по правилам визуальных полетов (ПВП) устанавливается по минимально допустимым значениям видимости и высоты нижней границы облаков, при которых командиру воздушного судна разрешается выполнять визуальные полеты на воздушном судне данного типа. Минимум вида авиационных работ устанавливается по минимально допустимым значениям видимости и высоты нижней границы облаков, при которых разрешается выполнение вида авиационных работ с применением правил полетов (ПВП, ППП), установленных для данного вида работ. Минимумы аэродромов для взлета и посадки воздушных судов рассчитываются в соответствии с единой методикой определения минимумов аэродромов для взлета и посадки воздушных судов. В каждом конкретном случае минимумы для взлета и посадки определяются исходя из минимума аэродрома, воздушного судна, командира воздушного судна. Если хотя бы по одному параметру реальные условия взлета и посадки хуже, чем установленные для любого их трех перечисленных элементов авиационного комплекса, то полеты запрещаются по метеорологическим условиям. "Видимость (дальность видимости)";- максимальное расстояние с которого видны и опознаются объекты; "Видимость на ВПП (дальность видимости на ВПП)";- максимальное расстояние, в пределах которого пилот воздушного судна, находящегося на осевой линии ВПП, может видеть маркировку ее покрытия или световые ориентиры. За видимость на ВПП ночью принимается видимость световых ориентиров; "Видимость полетная";- видимость из кабины воздушного судна в полете; "Высота принятия решения";(ВПР)- высота, установленная для точного захода на посадку, на которой должен быть начат маневр ухода на второй круг в случае, если до достижения этой высоты командиром воздушного судна не был установлен необходимый визуальный контакт с ориентирами для продолжения захода на посадку или положение воздушного судна в пространстве, если параметры его движения не обеспечивают безопасности посадки. Посадочные категории, установленные Международной организацией гражданской авиации (ИКАО):
Если хотя бы по одному из минимумов (командира, воздушного судна или аэродрома) реальные условия посадки хуже указанных в таблице допустимых минимумов, посадка данного ВС запрещается. При заходе на посадку в автоматическом режиме на высоте принятия решения экипаж переходит с автоматического на режим пилотирования самолета летчиком. Категория IIIB означает, что допускается автоматический заход на посадку вплоть до касания ВПП колесами. Категория IIIС означает, что допускается полностью автоматический заход на посадку, выравнивание и посадка вплоть до полной остановки самолета на ВПП. Для обеспечения посадки в сложных метеоусловиях разработаны радиотехнические системы, включающие в себя наземные радиомаяки и бортовую навигационно-посадочную аппаратуру, а также средства отображения информации.
Рис. 57. Радиотехнические системы посадки (РСП) метрового диапазона длин волн - радиомаячные системы посадки типа СП и ILS обеспечивают заход на посадку самолетов в погодных условиях атмосферной видимости, соответствующих категориям I, II и III а ИКАО. Стандартный комплект наземного оборудования состоит из двух приводных радиостанций, в состав которых входят дальний и ближний приводные радиомаяки и расположенные в тех же навигационных точках дальний и ближний маркерные радиомаяки маяки, а также курсовой и глиссадный радиомаяки. Дальняя приводная радиостанция обычно расположена в 4000 м, а ближняя – в 1000 м от торца ВПП и по оси ВПП. Всенаправленные приводные радиомаяки являются ориентирами для бортовых автоматических радиокомпасов (АРК). Если стрелки указателя АРК направлены в одну сторону и совмещены, значит, самолет находится на оси ВПП. Задача летчика заключается в том, чтобы самолет вышел на заданной высоте на ось ВПП и АРК помогают ему в этом. Курсовой радиомаяк (КРМ) направляет лучи свои лучи, так, что равносигнальная зона двух из них была ориентирована вдоль оси ВПП. На борту самолета установлена бортовая аппаратура радиотехнической системы посадки. Радиоприемники ее курсового канала настроены на частоты передатчиков наземных радиомаяков. Если самолет сместится, например, влево от оси ВПП, то есть от равносигнальной зоны, то по мощности сигнал с одного приемника будет превышать сигнал с другого. Разность сигналов указывает на величину отклонения, которую необходимо устранить для выхода на ось ВПП. Для устранения отклонения от посадочного курса (от оси ВПП) самолет пилотируется летчиком или автоматикой (то есть автоматически заходит на посадку). При приближении к аэродрому самолет входит в зону глиссадного радиомаяка, имеющего свою равносигнальную зону, которая обычно наклонена к плоскости горизонта под углом 2 градуса 40 угловых минут. Такой угол залегания глиссады при скорости полета по глиссаде около 275 км/ч обеспечивает вертикальную скорость снижения около 3,5 м/с, при которой даже без выравнивания над ВПП самолет может безопасно приземлиться. Пролетая над маркерными радиомаяками (МРМ), самолет попадает в диаграммы направленности антенн маркерных маяков. Бортовые маркерные радиоприемники принимают сигналы МРМ и отображают факт пролета самолета над МРМ импульсным звуковым сигналом (звонок, частота импульсов которого над дальним МРМ сравнительно небольшая, а над ближним МРМ – высокая), а также на световом табло. Сигнализация пролета МРМ необходима для напоминания о необходимости проверки высоты полета. Над дальним МРМ она обычно составляет 200 м, а над ближним – 60 м. эти высоты могут меняться в зависимости от складок местности в районе аэродрома. Рис. 36 СП ILS
Рис. 37 Микроволновая система посадки МСП, MLS
Спутниковая система посадки
1. Рис. 58. Спутниковая система посадки. Высокая точность систем спутниковой навигации открыла путь к созданию высокоточных радиотехнических систем посадки. В такой системе траектория захода на посадку на конкретный аэродром с конкретного направления хранится в памяти бортовой цифровой вычислительной машины. Трехмерные координаты местоположения самолета измеряются спутниковой навигационной системой (СНС). Однако ее точности может быть недостаточно для обеспечения безопасного захода на посадку в сложных метеоусловиях. Важное значение имеют погрешности СНС связанные с так называемым геометрическим фактором и некоторые другие, которые характерны именно для этого места на Земле, именно в это время суток и с учетом некоторых других факторов. Для систематического измерения и учета этих погрешностей применяется так называемый дифференциальный режим. В районе ВПП аэродрома с точно определенными координатами установки размещают наземную аппаратуру спутниковой навигации (иногда она называется «псевдоспутником»). Эта аппаратура определяет спутниковые координаты наземного маяка, которые отличаются от известных заранее координат места установки наземной аппаратуры. Простым вычитанием определяется величина так называемой дифференциальной поправки, которая передается на борт самолета. Дифференциальные поправки на борту учитываются при определении координат места самолета.
Рис. 38 спутниковая система посадки
|
