Особенности выполнения взлета и посадки с боковым ветром

Существенное влияние на принятие решения о взлете в конкретных метеорологических условиях оказывают характеристики ветра в районе аэродрома.

При разбеге с боковым ветром постоянной скорости U1, появляется угол скольжения, образованный направлением результирующей скорости набегающего потока воздуха W и осью самолета. В момент страгивания самолета он равен 90°, а затем с ростом скорости движения быстро уменьшается.

На самолет действует разворачивающий момент Мразв, создаваемый боковой силой Zбок, образующейся вследствие несимметричного обдува фюзеляжа и киля набегающим воздушным потоком. Разворачивающий момент и боковая сила непрерывно изменяются в процессе разбега.

 

 

 

Подветренное полукрыло несколько затенено фюзеляжем, поэтому его подъемная сила несколько меньше, чем у наветренного полукрыла. При наличии у крыла стреловидности поперечная составляющая скорости Wx, определяющая величину аэродинамических сил, у наветренного, левого полукрыла будет больше, чем у подветренного, правого. Соответственно, подъемная сила Ул и сила лобового сопротивления Qл левого полукрыла будут больше, чем Yп и Qп правого полукрьша. В результате разности подъемных сил возникнет момент кренящий самолет на правое полукрыло (по ветру), а разность сил лобового сопротивления приведет к образованию дополнительного разворачивающего момента, совпадающего по направлению с моментом от боковой силы Zбок.

Таким образом, при взлете с боковым ветром самолет стремится развернуться против ветра и имеет тенденцию к накренению по ветру.

Кренение самолета по ветру приводит к разгрузке наветренной основной опоры шасси и к догрузке подветренной, поэтому силы реакции земли и зависящие от них силы трения качения на наветренной опоре будут меньше, чем на подветренной. Разность сил трения на правой и левой опорах Fтр.п. – Fтр.л. создает некоторый момент, противоположный разворачивающему моменту.

Сила Zбок стремится "сдуть" самолет с ВПП. Ей препятствуют боковые силы Zп и Zл, возникающие на колесах левой и правой основных опор шасси. Величины этих боковых сил пропорциональны реакциям земли на колеса левой и правой опор:

 

До тех пор пока Zбок не превысит по величине сумму сил Zл и Zп, "сдува" не произойдет. Поэтому выгодно увеличивать боковые силы Zл и Zn. Этого можно достигнуть, если производить разбег на малом угле атаки по возможности дольше, искусственно затягивая подъем носовой опоры. Но рано или поздно ее придется поднять, и тогда соотношение между силами Zбок и (Zл+ Zn) резко изменится в сторону силы Zбок. Однако если подъем носовой опоры затянуть до больших значений скорости, то руль направления станет достаточно эффективным и при его отклонении возникнет момент, противоположный разворачивающему, а соответствующее отклонение элеронов будет компенсировать кренящий момент. Полностью предотвратить "сдув" самолета с оси ВПП нельзя, так Н как по мере приближения к отрыву сцепление колес с поверхностью ВПП уменьшается. Можно лишь добиваться, чтобы равенство Zбок= Zл + Zn нарушалось на скорости, большей чем скорость подъема носовой опоры. С увеличением скорости движения самолета угол скольжения уменьшается, величины Zбок, Мразв, Мкрен также уменьшаются, при этом путевая и поперечная устойчивости самолета возрастают.

Рекомендации по технике выполнения взлета при наличии бокового ветра:

1. Выдерживание направления на разбеге до момента подъема носовой опоры надо осуществлять управлением колесом носовой опоры и соответствующим отклонением руля направления.

2. Кренение самолета следует парировать элеронами при движении штурвала против ветра с тем, чтобы разбег и отрыв самолета произошли без крена.

3. Угол атаки на разбеге должен быть уменьшен, следовательно, подъем носовой опоры производится непосредственно перед отрывом. Скорость отрыва увеличивается на 10...15 км/ч.

4. Основным мероприятием, обеспечивающим безопасность взлета при наличии бокового ветра, является введение ограничения предельно допустимой скорости бокового ветра. Для каждого самолета в соответствии с его конструктивными и аэродинамическими особенностями установлена величина предельно допустимой скорости бокового ветра.

5. Разгон самолета после отрыва надо производить с углом упреждения в сторону ветра на величину угла сноса, не допуская крена. По мере разгона угол сноса уменьшается, поэтому и угол упреждения надо уменьшить.

Посадка с боковым ветром.

Посадка при боковом ветре имеет ряд особенностей и создает ряд трудностей при пилотировании самолета. Если своевременно не принять необходимых мер, то при движении по глиссаде самолет будет сносить с оси ВПП. Кроме того, в момент приземление самолет будет перемещаться поперек полосы, что может привести к поломке самолета или к более серьезным авиационным

происшествиям.

Парирование сноса после выхода самолета на ось ВПП можно

обеспечить двумя способами: полетом со скольжением и изменением курса полета относительно посадочного (посадочным считается курс оси ВПП).

При первом способе (рис. 13.6) с помощью руля направления пилот

создает скольжение на полукрыло, которое находится со стороны ветра.

При полете со скольжением возникает боковая аэродинамическая

сила Zбок, стремящаяся искривить траекторию. Для обеспечения прямолинейного полета необходимо создать крен с углом у, чтобы парировать боковую силу с помощью составляющей подъемной силы У2.

Потребный угол скольжения зависит от расчетного значения посадочной скорости Vпос и скорости ветра u:

 

Приведенная формула показывает, что для уменьшения угла скольжения (и крена, с ним связанного) необходимо увеличить посадочную скорость.

Известно, что углы скольжения и отклонения руля направления связаны соотношением:

 

 

 

где My и My — производные от коэффициента

путевого момента ту по углу скольжения

и углу отклонения руля направления соответственно.

Предельное значение бокового ветра, требующее

полного отклонения руля направления (5рнтах),

можно найти так:

 

 

 

Применение парирования сноса скольжением ограничено предельным значением скорости бокового ветра. Этот способ можно применять при скоростях бокового ветра не свыше 5... 10 м/с.

Перед концом выравнивания крен должен быть убран во избежание касания ВПП консолью крыла или одним колесом.

При большой скорости бокового ветра для парирования сноса требуется создать такие большие углы крена и скольжения, чтобы сбалансировать самолет элеронами и рулем направления хотя и возможно, но выполнять полет при такой конфигурации самолета на протяжении всей глиссады снижения очень сложно. Особенно это характерно для самолетов со стреловидным крылом, поперечная устойчивость которых очень велика.

Поэтому при сильном боковом

ветре предпочтительнее второй

способ парирования сноса — изме-

нение курса относительно поса-

дочного, или упреждение по курсу.

При таком методе па-

рирования сноса продольная ось

самолета не совпадает с направле-

нием движения его центра тяжести,

проходящим вдоль оси ВПП.

 

Потребный угол упреждения зависит от

посадочной скорости Vпос и скорости ветра и:

 

 

Отворот самолета от посадочного курса на угол (см в формуле 1 букву) не усложняет пилотирования самолета, который обтекается воздушным потоком симметрично; руль направления и элероны находятся в положении, близком к нейтральному. Недостатком такого способа является то, что самолет подходит к ВПП под углом к ее оси, тогда как его путевая скорость параллельна оси ВПП.

Планирование и посадка при боковом ветре должны выполняться на скоростях, на 10... 15 км/ч превышающих обычно рекомендуемые. Это необходимо для уменьшения потребного угла упреждения. Сразу же после приземления нужно опустить носовую опору и выдерживать направление пробега с помощью руля направления и управления носовой опорой.

Для большинства самолетов ГА наиболее распространенным способом парирования бокового сноса является упреждение по курсу.

На пробеге с боковым ветром самолет стремится накрениться по ветру и развернуться против ветра. Выдерживание направления на пробеге осуществляется с помощью руля направления и поворота носовой опоры; при необходимости допускается раздельное торможение колес основных опор.

Наиболее эффективным способом обеспечения безопасности посадки с боковым ветром является ограничение предельно допустимой скорости бокового ветра. Ее значение для большинства самолетов при посадке несколько меньше, чем при взлете, так как на посадке эффективность рулей меньше, чем на взлете. Значение предельно допустимой скорости бокового ветра сильно зависит от состояния ВПП и приведено в РЛЭ. Оно, как правило, не превышает 20 м/с.