Question

Как рассчитать параметры визуального захода на не оборудованную ВПП?

Как сажать самолет на полосу оборудованную средствами инструментального захода, написаны тысячи книг. В 99.99 % случаев пилот сажает самолет зная свое удаление полосы, зная ТВГ ( точку входа в глиссаду ), зная параметры глиссады, или руководствуясь сигналами ILS, приводных радиостанций и PAPI. А если всего этого нет? Ну, как при посадке Ту-154 на неподготовленную полосу в Ижме?

Как рассчитать параметры визуального захода тяжелого самолета если неизвестны параметры полосы и даже удаление от нее?

P.S. Назрели необходимые пояснения. Были высказаны мысли такого плана:

"По поводу вопроса, которым навеян этот пост, думаю, что вряд ли такой вопрос найдет здесь ответ. Ведь это очень специфический вопрос, который лучше задавать на форуме для летного состава".

Данный вопрос, в свою очередь, навеян другим, который стал предметом обсуждения именно на форуме летного состава. Но среди летного состава процент аэрофобов равен нулю, тогда как среди простых граждан он высок. И простой человек едва ли зайдет на проф. форум чтобы что то такое прочитать. В этой связи возможно многим будет не бесполезна эта информация. Кроме того, не запрещается высказываться всем желающим, в т.ч. и не специалистом в данной сфере.

Answer 1

Всё в таких случаях делается на глаз. Выбираешь точку снижения в торце полосы и снижаешься в неё. Как в Афганистане садились по боевому. Хорошо бы сначала с проходом, потом с посадкой. Естественно посадка должна быть в ПМУ, если в СМУ, то снижение под облаками. Глиссады на аэродромах отличаются, если заходить по инструкции, т.к. высота круга на многих аэродромах разная. А вот пример, я будучи молодым командиром корабля делал перелёт с Севера на АС Токмак (за ночью летали, у нас же полярный день летом). Справа у меня сидел командир эскадрильи за правого лётчика, не то чтобы мне не доверяли, просто ему самолёта не хватило, а лететь на транспортнике он не хотел. Он сразу меня предупредил, что он правак, не более. Ну прилетели, при заходе на посадку я замешкался, не вошёл в глиссаду, т.е. поздно начал снижаться (опускаю тонкости), в результате к дальнему приводу подошли намного выше, скорость снижения по инструкции должна быть не больше 5 м\с, на таком удалении (примерно 2 км, на АС удаление привода тоже разные по многим причинам) увеличивать скорость просто опасно, но нужно. Комэска молча схватился за штурвал и засуропил 20 м\с. Сели нормально, до сих пор помню этот случай, и до сих пор стыдно. Был бы мой правак, скорее всего или ушёл на 2-ой круг или тоже 20 м\с сделал. Однако, что сделано, не вернёшь. Так что можно и 30 м\с можно сделать, ограничения только по скорости, чтобы закрылки не отвалились. Можно по пологой глиссаде идти на оборотах, вобщем вариантов много. По пологой глиссаде конечно при визуальной видимости. Хотя в любом случае полосу надо видеть (или площадку). А как садиться на воду? Особые случаи это предусматривают, и садились. На Дальнем Востоке в Охотском море экипаж сел на воду, правда передняя кабина села на лодки - спаслась, а задняя не смогла, все люки заклинило всвязи с жёсткой посадкой, так и ушли под воду. Штурман и экипаж при таких посадках только помогают визуально, скорость контролируют, высоту, подсказывают, а решение принимает командир (принимает решение - лётчик принимает решение постоянно, каждую секунду, конечно в нормальном полёте можно расслабиться). Вообще это объёмная тема, и случаев очень много. Нормальный лётчик должен сесть где угодно и как угодно, а если не получилось - ну не повезло. Бывает асы бьются, а молодые лётчики выживают, кстати статистика катастроф об этом говорит. Я здесь писал о военных, к гражданским это не относится, там своя специфика, они просто обязаны сесть, и парашютов у них нет, и налёт у них в разы больше, чем у военных.

Answer 2

Скорее всего,пилот посадит самолет, если на нем налетал много часов. Глазомер и удача ему в помощь. Как я себе представляю,главное не превышать скорости, как скорости относительно земли,так и скорости снижения. Иначе можно весьма неприятно удариться о землю. Эти же параметры пилоты знают. Если они будут их придерживаться, то посадка пройдет удачно. Приборы показывают скорость и высоту, и сориентироваться можно. В сети есть видео, где пилот вообще на глаз сажает самолет, притом с разворота.

Answer 3

Задача рассчитать параметры визуального захода на необорудованную ВПП, равносильна решению уравнения со многими неизвестными. Потому, на первый взгляд миссия представляется сложной, или вообще невыполнимой. Тем не менее, не все так уж недоступно для понимания, и не все так запущенно. Не имеют решения только уравнения со всеми неизвестными. Да и то, условно говоря, решение часто есть и у них, просто в иррациональном виде. Правда тут не тот случай, и решение найти важно, ибо в итоге, цена - жизнь.

Как и следует из выше написанного, важно привести это самое "уравнение" к такому виду, когда неизвестных станет минимум. В общем смысле, ситуация может быть двух типов: 1)Топлива на борту более менее достаточно, и 2)Топлива мало. Не сложно догадаться, что в случае 2 считать нечего. Помогут глазомер и удача. 1 предпочтительнее, потому ее и будем рассматривать. Это допущение позволит избавиться от некоторых неизвестных. В частности, от неизвестной длины полосы, неизвестного удаления, и неизвестного посадочного курса.

Теперь о том, как это может практически работать. Существует такая штука как ОСП. Основная система посадки. Правда, в ней предусматриваются приводные радиомаяки, руководствуясь показаниями которых пилот может правильно расположить самолет относительно ВПП. Но она также содержит в себе примитивную схему, которую на сленге чаще называют "коробочка", или "чемодан". При визуальном заходе на полосу не оборудованную приводами, она может стать действенным инструментом. В распоряжении экипажа есть высотомер, указатель воздушной скорости, секундомер, компас, ПНП, вариометр, автопилот.

1.Как таковой глиссады нет, но придется ее траекторию воспроизводить вручную, дабы параметры посадки не сильно отличались от штатной. Для этого нужно задаться высотой круга. В данном случае такой высотой, какая будет удобна. К примеру, высота круга 500 метров удобна. Есть смысл задать ее. Она позволит все считать буквально на пальцах. Это высота, на которой самолет будет делать "коробочку", т.е. совокупность маневров, позволяющих более точно выйти на посадочный курс.

2.Занимаем выбранную высоту круга, и издалека приближаемся к ВПП. Умышленно называю место посадки "ВПП", даже если ее роль выполняет прямой участок дороги, или подобная подходящая площадка. Задача – для привязки к местности, пролететь над полосой на заданной высоте, заданным курсом, и с заданной скоростью. При приближении к ВПП уточняется курс. Допустим он у нас 270 градусов (т.е. ВПП расположена ровно с востока на запад).

3.Экипаж переводит самолет в посадочную конфигурацию. Для этого выпускается механизация, шасси, гасится скорость. Посадочная скорость большинства тяжелых самолетов лежит в промежутке от 280 до 230км/ч. Следовательно, имеет смысл выбрать скорость прохода над полосой ровно 300км/ч. Это позволит упростить расчеты, а непосредственно перед посадкой легко снизить скорость до требуемого значения. Оно рассчитывается отдельно, исходя из посадочной массы, температуры воздуха, и высоты полосы над уровнем моря. В этом вопросе не рассматривается. Пролетая над полосой на высоте круга со скоростью 300 км/ч (83,33 м/с), экипаж замечает время, за которое самолет преодолеет длину полосы. Допустим, оно ставило 30 секунд. Следовательно, длина ВПП около 2,5 км. (83,33 х 30 = 2 499 м). В пределе, но достаточно для посадки. Таким образом, в результате этих действий, из нашего "уравнения" выбрасываются сразу 3 неизвестные – высота, с которой будет начинаться снижение, посадочный курс, и длина ВПП.

4.На самолетах ТУ-154 (и 134), в экипаж входил штурман. Это обстоятельство во многом облегчает расчет подобного захода. На самолетах с экипажем 2 чел. роль штурмана придется взять на себя второму пилоту. Задача этого человека, рассчитать выход самолета в точку входа в глиссаду (ТВГ). Пилот ставитавтомат тяги на поддержание скорости 300км/ч.,автопилот на удержание курса 270. Это позволит более точно и с минимальными погрешностями выполнить заход. Все маневры далее выполняются программируя автопилот.

5.Условно, проэкцию глиссады можно представить, в виде прямоугольного треугольника, по гипотенузе которого снижается самолет. Горизонтальный катет, это удаление от ВПП, вертикальный высота.

Смысл действий в том, чтобы оказаться на определенном удалении и высоте от полосы. Зная высоту 500 метров, которой задались ранее, высчитываем необходимое удаление. Отношение горизонтального катета к вертикальному, это котангенс угла глиссады (на рисунке альфа). Для стандартной глиссады около 3 градусов, его ctg=19,08. Это известные величины. Иными словами, для простоты можно взять ctg=20. Т.е. удаление от ВПП должно быть в 20 раз больше нашей высоты. Тогда выполняются условия захода по глиссаде равной 3 градусам. Считаем: 500 х 20 = 10 000м. Удаление, с которого начнется снижение на полосу, должно быть 10 км. Вроде все не так сложно.

6.Далее выполняется "коробочка". Она нужна для того, чтобы оказаться на нужном удалении от ВПП и на нужном курсе. Экипаж знает курс, знает свою скорость, следовательно, может рассчитать направление и пройденное расстояние. Это так же не сложно. Схема выглядит так:

7.Для того, чтобы начать снижение на полосу, самолет следует привести в ТВГ. Для этого используем отрезки с расстояниями, которые легко подсчитать. Удаление ТВГ от торца полосы должно быть 10 км, длина полосы 2.5 км, это выяснили ранее. После пролета полосы, штурман рассчитывает расстояние в 10км до первого разворота. 10 000/83,33 = 120 секунд. Ровно 2 минуты самолет будет лететь до начала первого разворота. Разворот имеет радиус. Для ТУ-154, крен составляет 25 градусов, при этом радиус разворота будет 2,2 км. Это табличные значения из РЛЭ самолета. Знать пройденный путь и время разворота не обязательно. При введении самолета в крен, он сам выполнит дугу радиусом 2,2 км, и при выходе на курс 180, секундомер опять сбрасывается для отсчета очередных 10 км. Впрочем, если хотите, можете и подсчитать. Пройденный путь в повороте составит: 2200 х 2 х 3,14 = 13816/4 = 3454 м 3454/83,33 = 41 сек. Но это если нужно. В принципе и так не промахнетесь. Выполняя все это, после 4 разворота окажетесь в ТВГ.

8.Теперь собственно снижение и посадка. Вы знаете: свою высоту, удаление, скорость, угол воображаемой глиссады. Осталось определиться с еще одной неизвестной - вертикальной скоростью. Она является основным параметром определяющим этот угол. По сути, Вам требуется потерять 500 м высоты за 10 км. пути. Их Вы преодолеете примерно за 2 минуты. Это 120 сек. 500 м/120 с =4,1 м/с. При том что стандартное снижение идет со средней вертикальной скоростью 5 м/с, стало быть условия выполняются. Устанавливайте на автомате тяги посадочную скорость 260км/ч (или ту, что получается по расчету с данной массой ВС и на этой высоте местности), выпускаете и включайте фары. При достижении удаления от полосы примерно в 2 км, стоит подкорректировать вертикальную скорость в зависимости от получаемого результата. В идеале, торец полосы самолет должен пройти на высоте 10-15 метров.

Удачных посадок!

Answer 4

Расчёт параметров визуального захода делается бортовым компьютером под названием "головной мозг человека". Строится расчёт на основании лётного опыта пилота и совещания с членами экипажа.

Без визуальной разведки места предстоящей посадки, сама посадка уподобляется прыжку в чёрную дыру. Два захода с осмотром местности и пробный заход на посадку дают больше уверенности в выполнении манёвра и определении точки входа в глиссаду. Посадка по приборам - высокое мастерство лётчика, но грош ему цена, если он не делал этого, ориентируясь на свой глазомер.

Посадка Ту-154 в Ижме воспроизведена в фильме "Ёлки 2", где для ориентирования в пространстве используется стакан с водой в качестве авиагоризонта.

Кстати, при съёмках фильма "Приключение итальянцев в России" отказались от приземления на реальную Минскую автостраду, садиться на которую одно удовольствие, а замаскировали ВПП Ульяновского аэродрома под шоссе.

Answer 5

При визуальной посадке летательных аппаратов (в нашем случае самолета) на незнакомые необорудованные аэродромы, определяют высоту летательного аппарата по бортовому радиовысотомеру и используют зрительный аппарат человека. Летчик определяет в выбранных точках глиссады (траектория движения самолета перед посадкой на взлетную полосу в вертикальной плоскости) наклонной дальности до начала взлетно-посадочной полосы с использованием искусственных реперных объектов(отметка или знак, закрепленный в конкретной точке на земной поверхности), установленных в торце взлетно-посадочной полосы по обе стороны. Объекты состоят из N бинарных мир с периодом 4·10-4·li, где li - измеряемая наклонная дальность до реперного объекта. При достижении наклонной дальности летчик делает заключение в момент времени, когда полосы i-й миры начинают наблюдаться раздельно. Достигается повышение точности выдерживания летчиком параметров глиссады снижения при выполнении посадки самолета на аэродромы которые необорудованы специальными огнями (огни зоны приземления,боковые,глиссадные и.т.д) .