Влияние опасных явлений на полеты легких воздушных судов и улучшение безопасности полетов
Заказать уникальную дипломную работу- 104 104 страницы
- 32 + 32 источника
- Добавлена 24.12.2018
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Введение 3
Глава 1. Характеристика опасных явлений для выполнения полетов 9
1.1. Обледенение 9
1.2. Атмосферная турбулентность 18
1.3. Грозы 22
1.4. Электрические разряды 28
1.5. Сдвиги ветра в приземном слое атмосферы 31
Глава 2. Анализ полетов легких воздушных судов в опасных условиях 38
2.1. Виды легких воздушных судов 38
2.2. Анализ влияния метеоусловий на безопасность полетов 47
Глава 3. Разработка рекомендаций по улучшению безопасности полетов легких воздушных судов 60
3.1. Критерии безопасности полетов 60
3.2. Рекомендации по улучшению безопасности полетов 73
Заключение 89
Список использованной литературы 98
И как показывает статистика, их количество практически не уменьшается.Примеры влияния опасных метеорологических условий на безопасность полетов приведены в табл. 5[9].Таблица 5. Примеры влияния опасных метеорологических условий на безопасность полетов№ п\пМесто и дата событияТип воздушного суднаКлассификация событияОбстоятельства и причины1Ханты-Мансийскийавтономный округ- Югра18.01.2015 г.СамолетС-150катастрофаНаиболее вероятной причиной катастрофы явилась потеря пилотомконтроля за высотой полета при попадании в условия ливневого снега,исключающие возможность визуального пилотирования. Наиболее вероятно,пытаясь восстановить визуальный контакт с наземными ориентирами, пилотвыполнял полет со снижением. В условиях белизны, вызванной снегопадом,и белой подстилающей поверхности заснеженного озера пилот не смогправильно оценить высоту полета, что привело к столкновению самолета вуправляемом полете с поверхностью замерзшего водоема, разрушениюсамолета и травмированию находящихся на нем людей.Способствующими факторами могли быть:неудовлетворительный анализ метеообстановки и переоценка пилотомсвоих возможностей по выполнению полетов по ПВП в прогнозируемых ифактических условиях, хуже определенных пилотом-инструктором припроведении последней квалификационной проверки;неправильная установка давления на высотомерах;стремление выполнить предоплаченный полет.5Ленинградская область22.05.2016 г.СамолетА-22 КречетАварияСо слов пилота, после выполнения взлета и набора высоты 200 м самолет попал в условия обледенения.Для поддержания скорости полета пилот увеличил режим работыдвигателя, тем не менее, скорость полета продолжала уменьшаться, возрослаобщая вибрация самолета, ВС стало «валиться» на левое крыло. Пилот, дляпредотвращения сваливания ВС, воспользовался бортовой парашютнойспасательной системой, установленной на ВС.Наиболее вероятной причиной авиационного происшествия явилосьпопадание воздушного судна, не оснащенного противообледенительнойсистемой, в условия обледенения, не позволявшие продолжить полет.Продолжение таблицы 53Волгоградская область21.05.2016 г.Самолет«Иволга»АварияНаиболее вероятной причиной авиационного происшествия явился выводвоздушного судна на режим сваливания при выполнении фигур пилотажа намалой высоте. Из-за недостатка высоты для вывода из режима сваливанияпроизошло столкновение ВС с земной поверхностью.Авиационное происшествие стало возможным вследствие ошибок пилотав технике пилотирования и невыполнения требований Федеральныхавиационных правил.4Тверская область30.07.2017 г.Самолет«Русь»КатастрофаНаиболее вероятной причиной катастрофы явилась потеря пилотомконтроля за высотой и скоростью полета при энергичном маневрировании напредельно малых высотах с кренами и полетным весом, превышающимимаксимально допустимые значения.3.2. Рекомендации по улучшению безопасности полетовАнализ данных об авиационных происшествиях показал, что несмотря на высокую оснащенность полетов до настоящего времени происходят аварийные ситуации как с тяжелыми воздушными судами, так и с легкими воздушными судами. Улучшение безопасности полетов возможно при выполнении рекомендаций, разработанных ИКАО и соответствующими органами России, учеными и исследователями.Проанализируем данные рекомендации для различных опасных метеорологических условий. Перед полетом необходимо изучать метеорологическую обстановку в зоне полета и оценить возможность встречи в полете с такими опасными метеорологическими условиями как:- зоны умеренного и сильного обледенения;- зоны турбулентности;- зоны грозовой деятельности.Для этой цели пилотами используются синоптические карты, карты барической топографии и данные бортовой погоды.Синоптическая карта представляет собой географическую карту, на которой содержатся результаты метеорологических наблюдений ряда метеостанций, которые следят за погодой. Результаты собираются в определенный момент времени и фиксируются с помощью символов и знаков, общепринятых среди синоптиков. Такие карты составляются несколько раз в день, а систематизация и анализ данной информации используются для прогнозирования погоды.В зависимости от специфики собранной информации синоптические карты бывают приземными, кольцевыми и высотными.Приземная синоптическая карта содержит наблюдения метеостанций с периодичностью в 3 часа. На нее наносят метеорологические элементы вокруг точки расположения наблюдательного центра, используя международный синоптический код КН-01.Кольцевая картаявляется разновидностью синоптической карты, на ней метеорологические данные показываются в виде кольца по значениям станций, которые расположены вокруг определенного метеоцентра. Данные карты являются основным источником для краткосрочного прогноза погоды в отдельном районе. Данные о наблюдаемых метеорологических явлениях, уровне давления и фронтальных зонах на карте обозначаются различными цветами.Высотные, или аэрологические, карты систематизируют сведения о погодных условиях на определенных высотах. Различают карты абсолютной (для конкретной высоты) и относительной (для двух высот избранной поверхности) топографии.Синоптическая карта европейской части России и всей страны находится в общем доступе на официальном сайте Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.На карте можно увидеть приземный анализ погоды, что позволит оценить метеоусловия условия в районе полета (рис. 15)[32].Рис. 15. Синоптическая карта европейской части РоссииНа рис. 16-23 приведена карты Гидрометцентра России с анализом различных метеорологических условий[32].Рис. 16. Анализ приземныйРис. 17. Минимальная температура за суткиРис. 18. Максимальная температура за суткиРис. 19. Осадки за суткиРис. 20. Высота снежного покроваРис. 21. АэрологияРис. 22. Кольцевая карта за 00 часовРис. 23. Кольцевая карта за 21 часУмеренное и сильное обледенение обычно наблюдается при температурах от 0 до -29оС (на высотах ниже 1000 м).Использую карту барической топографии (рис. 12), ближайшую к зоне полета, по дефициту точки росы определяется облачность на отдельных участках трассы, а по температуре воздуха оценивается возможность обледенения в облаках.Перед полетом необходимо тщательно изучить всю имеющуюся метеорологическую обстановки. И особенно это касается пунктов взлета и посадки [10]. И чтобы избежать отрицательных последствий вследствие обледенения, необходимо своевременно включать противообледенительную систему.О начале обледенения экипаж воздушного судна информацию от сигнализаторов обледенения. Признаками сильного обледенения обычно является быстрое нарастание льда на стеклоочистителях и уменьшение приборной скорости. Также одной из первых предупредительных мер экипажу судна является уменьшение угла отклонения закрылков.Исходя из вышесказанного, конкретизируем рекомендации для предотвращения обледенения [23]:- тщательно изучить перед полетом экипажемвоздушного суднаметеообстановкинамаршруте полета и особенно в пунктах взлета и посадки, учитывая при этом, что обледенение, главным образом, происходит в наборе или снижении на высотах ниже 5 км;- обязательно учесть наличие атмосферных фронтов и данные о распределении температур по вертикали;- изучить нижнюю и верхнюю границ облаков, их характер и протяженность, влагосодержаниевоздушной массы, высоты расположения значений температур 0°С, -10°С, -20°С, что позволит определить вероятные зоны обледенения и, как следствие, наметить возможные пути облета наиболее опасных зон на маршруте полета;- проверить работоспособность противообледенительных систем;- убедиться в отсутствии льда на поверхностях воздушного суднаперед запуском двигателя;- категорически запрещен взлет, если на поверхностях воздушного суднаобнаружен лед, иней и снег;- до выхода из зоны обледенения взлет и набор высоты производить с постоянно включеннымипротивообледенительными системами;-признаками интенсивного обледенения являются быстрое нарастание льда на стеклоочистителях и центральном лобовом стекле, удары по обшивке фюзеляжа воздушного судна льдом, уменьшение скорости по приборупосле входа в зону обледенения на 10-20 км/ч;- если, несмотря на принятые меры, обледенение продолжается и при этом не обеспечивается безопасность полета, то по согласованию с диспетчером необходимо изменить высоту для выхода из зоны обледенения;- всегда необходимо придерживаться основного принципа, который заключается в том, что время нахождения воздушного судна в условиях обледенения должно быть минимальным.Следует также помнить о том, что полеты воздушных судов в зонах обледенения относятся к полетам вособых условиях. Сильное обледенение воздушных судов в полете является опасным явлением как на аэродромах, так и по маршрутам полетов. Взлет и посадка воздушного судна в условияхсильного обледенения запрещены.Полеты на воздушных судах, не имеющих противообледенительных систем, в настоящее время запрещены. Зимой из зоны обледенения необходимо уходить вверх, где более низкие температуры воздуха, а летом вниз, в область положительных температур воздуха[27].Органы управления воздушным движением (УВД)обязаны:- своевременно доводить до экипажей воздушных судов всю необходимую информацию оналичии и/или прогнозировании обледенения на аэродроме и в районе аэродрома;- рекомендовать экипажам пути обхода зон сильногообледенения и запасные аэродромы.В условиях наземного обледенения, оценивая метеорологическую обстановку на аэродромах, экипажамвоздушных судов и диспетчерам УВД необходимо учитывать климатические, синоптические и метеорологические закономерности возникновения различных видов наземного обледенения. При анализе информации необходимо также учитывать тот факт, что температура воздуха на высоте 2 м от поверхностиземли, которая указывается в сводках фактической погоды на аэродроме, может на несколько градусов отличаться от температуры взлетно-посадочной полосы и различных частей воздушного судна во время его стоянки на аэродроме [27].Следующим опасным метеорологическим явлением является болтанка. В данном случае нормативными документами рекомендованы следующие действия экипажа [23].При ознакомлении с метеорологической обстановкой особое внимание обращаетсяна:- районы, которые заняты неустойчивой воздушной массой;- положение и направление перемещения фронтов;- возможность развития конвекции и очагов гроз;- горизонтальные и вертикальные сдвиги ветра вструйном течении;- наклон тропопаузы;- формы облаков.Полет над облаками производится с превышением 200-300 м, а над вершиной кучево-дождевых облаков не менее 500 м.Экипаж воздушного судна должен всегда помнить, что болтанка возникает в следующих случаях[23]:- при горизонтальных сдвигах ветра, если скорость на 100 км расстояния изменяется на 6м/с и более;- при вертикальных сдвигах равным 5-10 м/с и более на 1000 мвысоты; - горизонтальных градиентах температуры 2,5°С на 100 км.При попадании воздушного судна в сплошную болтанку командир экипажа обязан принять меры по немедленному выходу из опасной зоны или изменению высоты полета с разрешения диспетчера. Пилот при полете по ПВП на высоте менее 900 м над горами и попадании в зону сильной болтанки должен выйти из нее с набором высоты или возвратиться на аэродром вылета или запасной, при этом свои действия согласовавс диспетчером УВД. Пилотирование и выдерживание режима полета в турбулентной атмосфере выполняется в строгом соответствии требований руководства по летной эксплуатации воздушного судна данного типа.Для предотвращения попадания воздушного судна в турбулентные зоны, которые связаны с грозовойдеятельностью, при наличии в них кучево-дождевых и мощно-кучевых облаков экипаж воздушного судна должен продолжать полет на безопасном расстоянии от них[23].При выполнении сниженияи попадании при этом воздушного судна, подготовленного к посадке, в интенсивныйнисходящий поток, который вызывает увеличение установленной вертикальной скорости снижения повариометру на значение более 3 м/с или превышение перегрузки более ±0,4 единицы, токомандиром устанавливается взлетный режим и воздушное судно уходит на второй круг для полета на запасной аэродром.Вертикальные пылевые и песчаные вихри, которые не связаны с облаками и обнаруживаются визуально, обходятся стороной. Вертикальный вихрь (смерч), который имеет связь с кучево-дождевыми облаками, и обнаруживается визуально, обходится на удалении не менее 30 кмот его видимых боковых границ[23].При попадании воздушного судна в зону сильной турбулентности, которая угрожает безопасности полета, его командир имеет право самостоятельно изменять эшелон с немедленным докладом об этом диспетчеру УВД.Необходимо помнить, что попадание судна в зону сильной турбулентности также относится к особым случаям в полете. Сильная турбулентность в атмосфере - это опасное явление на аэродромах и по маршруту полета.Органы УВД обязаны своевременно сообщать экипажам воздушных судов о наличии и/илипрогнозировании атмосферной турбулентности в контролируемом воздушномпространстве.Полеты в зоне грозовой деятельности и сильных ливневых осадков относятся к полетам воздушного судна в особых условиях. Для обеспечения безопасности полетов в этом случаенеобходимо строго соблюдать требования руководящих документов.Принеобходимости полета с пересечением грозовой деятельностиважное значение в этом случае приобретает своевременное обнаружение очагов с целью их обхода.Для обеспечения безопасности полета необходимо выполнять следующих рекомендаций[27].Если принято решение на полет в районе грозовой деятельности, то экипажем должен учитываться характер гроз, т.е. внутримассовые они или фронтальные. Также учитывается расположение и перемещение грозовых очагов, их верхняя граница, характер рельефа и возможные маршруты обхода очагов грозовой деятельности. Также выясняется необходимостьдополнительной заправки воздушного судна топливом. В полете экипаж должен постоянно отслеживать метеорологическую обстановку,используя метеорологическую информацию, поступающую с земли, данные визуального радиолокационного и наблюдения.В горной местности, если прогнозируется наличие фронтальных гроз, то в этом случае запрещено принимать решение на вылет по ПВП и особых ПВП ниже нижнего эшелона.Подойдя к зоне грозовой деятельности,экипаж воздушного судна обязан провести оценку возможности продолжения полета, принять решение, обходить опасную зону или совершить на полет на запасной аэродром. Все свои действия командир экипажа в обязательном порядке и согласовываетс диспетчером УВД.На экране радиолокационной станции определяетсярасположение очагов грозовой деятельности.От наземных изображений оно отличается характерной тенью по границам очагов и при поворотеантенны мало изменяется.Кроме того, на расстоянии 50-100 км от очага грозовой деятельностинаблюдаются радиопомехи.На расстоянии не менее 100 км от очага грозовой деятельности выбирается место прохода воздушного судна. Если в полете визуальнообнаруживаются мощно-кучевые и кучево-дождевые облака, то разрешено обходить их на удалении не менее 10 км. При отсутствии возможности их обхода разрешаетсявизуальный полет под облаками и вне зоны осадков. Но это разрешается только днем и в следующих случаях [23]:- высота полета воздушного судна над рельефом местности и искусственными препятствиями неменее истинной безопасной высоты, в равнинной и холмистойместности это не менее 200 м, а в горной местности - не менее 600 м;- вертикальное расстояние от воздушного судна до нижней границы облаков должно быть не менее 200 м;- обход грозовыхоблаков должно выполняться в направлении понижения рельефа местности.Разрешается полет воздушного судна над верхней границей мощно-кучевых и кучево-дождевых облаков, превышениенад ними в этом случае должно бытьне менее 500 м, при этом должна быть обязательно учтена предельно-допустимая высота полета воздушного судна [10].Воздушные суда, которые оборудованы бортовым радиолокатором, могут обходить мощно-кучевыеи кучево-дождевые облака на удалении не менее 15 км от ближней границы засветки. Фронтальная облачность. В которой наблюдаются отдельные грозовые очаги,можно пересекать в тех местах, в которых расстояниемежду границами засветок, на экране бортового радиолокатора составляет не менее 50 км.Если нет возможности обойти очаг грозы, то необходимо возвратиться на аэродром вылета или уйти на запасной аэродром [10].Для исключения случаев поражения воздушного судна электростатическимиразрядами, которые в холодное время года развиваютсяво фронтальных слоисто-дождевыхоблаках на высотах между изотермами от 0° и -15°С, необходимо принять меры по изменению высоты полета, согласовав эти действия с диспетчером.При взлете и заходе на посадку в условиях ливневых осадков экипаж обязанучитывать вероятность ухудшения летных и аэродинамических характеристик воздушного судна.При оценке метеорологической обстановки на аэродроме и по маршруту полета экипажам воздушных судов рекомендовано использовать прогностическую, радиолокационную и спутниковую информацию, а также данные бортовой погоды о грозах[26].Диспетчер УВД, используя радиолокаторы, метеорологическую информацию и сообщения сбортов воздушных судов, должен передавать экипажамследующую информацию:- о характере облачности на маршруте полета;- о расположении на маршруте полета грозовых очагов;- о направлении и скорости их смещения.Также он должен рекомендовать экипажу маршруты обхода очагов грозовой деятельности. При отсутствии на экранах наземных РЛС отображения очагов грозовой деятельности, диспетчер обязан сообщить об этом экипажам. Используя метеорологические данные и сообщения сбортов воздушных судов, он информирует экипажи о метеоусловиях в контролируемом пространстве. В этом случае обход очагов грозовой деятельностивыполняется по бортовымРЛС или визуально.Орган УВД постоянно оценивает метеорологическую обстановку вконтролируемом им пространстве, для этого им используются:- местные сводки фактической погодына аэродроме;- телеграммы METAR, SPECI, TAF;- информацию AIRMET,SIGMET, AIREP;- спутниковая и радиолокационная информация.При появлении признаков сильной электризации экипажемвоздушного судна докладывается об этом диспетчеру, а далее экипаж выполняет рекомендации диспетчера по выходу из опаснойзоны. Одновременно с этим должна быть выключена одна УКВ радиостанция, чтобыона стала резервной в случае электрического разряда. Ночью включается освещение кабины пилота для исключенияповреждения глаз членов экипажа при электрическом разряде.Изменение высоты полета воздушного судна выполняется с повышенной вертикальной и уменьшенной поступательной скоростью полета, следуя РЛЭ[27].При поражениивоздушного судна электрическим разрядом экипаж докладывает об этом диспетчеру УВД, сообщая при этом метеоусловия, место и высоту поражения судна.Также в целях обнаружения повреждений экипажемосуществляется контроль параметров работы двигателей, проверяется работа электрооборудования и пилотажно-навигационного оборудования, осматриваетсявоздушное судно.При оценке метеорологической обстановки перед полетом и в полете экипаж должен учитывать синоптические и метеорологические условия поражения судна электрическим разрядом вне зон конвективной деятельности.Сдвиги ветра также относятся к опасным метеорологическим условиям. В целях обеспечения безопасности взлетов и посадок воздушных судов в условиях сдвига ветра необходимо помнить о том, что взлет и заход на посадку запрещены. При взлете и заходе на посадку в условиях сдвига ветра необходимо выполнить следующие действия:- увеличить расчетные скорости в соответствии с требованиями РЛЭ;- осуществлять повышенный контроль над изменением поступательной и вертикальной скоростей;- немедленно парировать возникающие отклонения от расчетных параметров и заданной траектории полета.При заходе на посадку нужно немедленно уходить на второй круг, используя взлетный режим, и следовать на запасной аэродром.Диспетчер УВД должен качественно оценивать метеообстановку на аэродроме и своевременно доводить до экипажей воздушных судов информацию о наличии и/илипрогнозировании сдвигов ветра на аэродроме. Он должен быть готов рекомендовать экипажам запасной аэродром[23].Таким образом, в общем случае рекомендации по улучшению безопасности полетов легких воздушных судов можно сформулировать в следующем виде:1. Повышать точность метеорологических прогнозов и обеспечивать экипажи воздушных судов качественной метеорологической информацией.2. Экипажами воздушных судов тщательно изучать предоставленную им информацию об условиях полета. 3. Неукоснительно соблюдать требования нормативных и руководящих документов в части обеспечения безопасности полетов.4. Перед выполнением полета выполнять контроль технического состояния воздушного судна и его оборудования.ЗаключениеЦелью дипломной работы являлось выполнение анализа влияние опасных явлений на полеты легких воздушных судов и улучшение безопасности полетов.В процессе работы были решены задачи исследования:- рассмотрены опасные явления для выполнения полетов;- проанализированы полеты легких воздушных судов в опасных условиях;- выполнена оценка влияния метеоусловий на безопасность полетов;- рассмотрены критерии безопасности полетов;- предложены рекомендации по улучшению безопасности полетов легких воздушных судов.Основной показатель качества деятельности авиационной транспортной системы - это безопасность полетов. Ее обеспечение до настоящего времени является актуальной и наиболее сложной проблемой в области эксплуатации воздушного транспорта. Безопасность полетов зависит от ряда факторов, среди которых устойчивость и управляемость воздушного судна, отказы его функциональных систем, ошибки в пилотировании, особые условия полета.В настоящее время полеты воздушных судов совершаются днем и ночью, в самых различных природно-климатических условиях. Это всё приводит к дополнительным трудностям в эксплуатации их, к снижению их летно-технических характеристик и снижению безопасности полетов.Вероятность возникновения особых ситуаций зависит от целого ряда постоянных и случайных факторов, и в первую очередь от типа воздушного судна и техники его пилотирования, от состояния взлетно-посадочной полосы и атмосферных возмущений, отказов элементов воздушного судна.Среди них решающим является состояние атмосферы в момент свершения полета. А настоящее время ни один из полетов не может выполняться без получения информации о состоянии погоды и метеорологических условиях в зоне выполнения полета.Безопасность полетов состоит в правильном использовании полученной метеорологической информации и понимания, как тот или иной показатель оказывает влияние на безопасность полетов. Особое внимание при этом уделяется опасным явлениям, таким как грозы, обледенение, туманы, турбулентность и другим.Безопасность воздушного судна оценивается показателем отсутствия вероятности появления в полете катастрофической ситуации. Работы отечественных и зарубежных исследователей в области влияния опасных метеорологических условий на полеты воздушных судов в большей степени посвящены полетам тяжелых самолетов. В связи с этим тема исследования является актуальной.В процессе работы была дана характеристика опасным метеорологических явлениям, среди которых обледенение, наземное обледенение, атмосферная турбулентность, грозы, электрические разряды и сдвиги ветра в приземном слое атмосферы. Обледенение появляется при определенных метеорологических условиях и вызвано присутствием воды в атмосфере. Обледенение возникает при выполнении полетов в тумане, облаках, мокром снеге, переохлажденных осадках при температурах от 0°С до - 40°С. Интенсивное обледенение происходит при температурах от 0°С до - 10°С.Интенсивность обледенения зависит от следующих факторов: скорость полета воздушного судна, водность облака и захват крыла. Интенсивность обледенения возрастает при увеличении скорости полета. Сильное обледенение происходит при водности свыше 1 г/м3.Различают слабое обледенение, при котором скорость отложения льда составляет 0,01 - 0,5 мм/мин, умеренное (0,5 - 1,0 мм/мин) и сильное (более 1,0 мм/мин). В ряде случаев скорость отложения льда может составлять 5-6 мм/мин.Воздушные суда чаще всего подвергаются обледенению при взлете, наборе высоты, снижении и заходе на посадку.В природе наблюдаются следующие виды обледенения: прозрачный лед. матовый шероховатый лед, белый крупообразныйлед, изморозь и иней.Наиболее часто обледенение наблюдается в облаках, которые располагаются на высоте до 2,5 км и состоят из переохлажденных капель. Наиболее опасное и сильное обледенение происходит в кучево-дождевых облаках в той части их, которая находится между уровнем температур от 0° до-10°С.В атмосфере движение воздуха имеет вихревой характер. Вихри в атмосфере образуются размерами от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Вертикальные составляющие движения воздуха, связанные с этими вихрями, приводят к болтанке воздушного судна. Болтанка проявляет себя в виде тряски, вздрагиваний, резких и значительных перемещений воздушного судна в вертикальной плоскости на десятки, а ряде случаев на сотни метров. Разные воздушные суда при полете в одной и той же турбулентной испытывают болтанку разной интенсивности.Турбулентные зоны в атмосфере появляются в результате изменения ветра и температуры воздуха. Эти изменения происходят при совершении различных физических процессов. Обычно турбулентные зоны являются не сплошными возмущенными слоями, а прерывистыми, это означает, что возмущенные участки чередуются со спокойными. Чаще всего их толщина не превышает 300-600 м при их горизонтальной протяженности 60-80 км. Иногда толщина составляет 2-3 км, а протяженность до 1000 км и более.В среднем время существования турбулентной зоны составляет 5 часов, затем происходит затухание турбулентности. Турбулентная зона в исключительно редких случаях может сохраняться 24 часа и более. Турбулентная зона над аэродромом в верхней тропосфере чаще всего сохраняется не более 2 часов.Грозовые облака и явления, связанные с ними, для полетов воздушных судов представляют наибольшую опасность. Главная опасность состоит в сильной турбулентности, возникающей внутри кучевых дождевых облаков и около них. Часто происходите сочетание интенсивных вертикальных токов с резкими порывами ветра, что приводит к штормовой болтанки воздушных судов, интенсивному обледенению, граду, ливневым осадкам, шквалам, смерчам и сдвигам ветра. Грозы возникают в зонах конвективной деятельности. К необходимым условиям возникновения гроз относятся: высокое влагосодержание воздуха, неустойчивая стратификация атмосферы, триггерный (спусковой) механизм, который заставляет частицу воздуха двигаться вверх. Главной характеристикой грозы являются молнии. Они возникают в процессе образования объемных электрических зарядов за счет электризации капель воды и кристаллов льда. Отрицательные заряды сосредоточены, главным образом, в средней и тыловой частях кучевого дождевого облака.Грозы в зависимости от синоптических условий делятся на внутримассовые и фронтальные. Внутримассовые грозы являются кратковременными, чаще всего происходят в 15-19 часов и носят очаговый характер. На локаторе воздушного судна видны только отдельные очаги засветок, их легко обходить. Перемещаются такие грозы со скоростью 5-25 км/ч в направлении ведущего потока на высотах 3-5 км. Фронтальные грозы являются наиболее активными, у них большая горизонтальная протяженность.На атмосферном фронте грозовая деятельность происходит тем интенсивнее, чем больше разность температур между воздушными массами и чем больше влагосодержание теплой воздушной массы. Грозовые облака сосредотачиваются вдоль линии фронта шириной от 30 до 50 км, а их протяженность может достигать 1000 км. Перемещаются грозы вместе с фронтом.Следующим видом опасного метеорологического условия являются электрические разряды. Считается, что на поверхности земли наблюдается отрицательный электрический заряд, а в атмосфере суммарный заряд положительный. Средние значения напряженности электрического поля в различных населенных пунктах отличаются друг от друга. Максимум напряженности электрического поля на Земле отмечается в умеренных широтах северного полушария, к полюсам и экватору напряженность убывает. В годовом ходе максимум наблюдается зимой, а минимум – летом.При отсутствии особых явлений погоды электризация воздушного судна в полете при ясном небе мала, т.к. судно встречается с небольшим количеством заряженных частиц. При полете воздушного судна в облаках и при осадках электризация может быть значительной. Во фронтальных слоистообразных облаках напряженность примерно в 2 раза больше, чем во внутримассовых облаках. Величина электрического заряда, приобретаемого воздушным судном при полете в облаках, находится в зависимости от его размеров и скорости полета, а также от характеристик облачности. Чем выше скорость полета судна и его размеры, тем больше значение электрического заряда.Поражение судна разрядами чаще всего наблюдается на высотах от 0,5 до 4,0 км. В зонах поражения судна температура воздуха лежит в пределах от 5 до - 15 °С. Но чаще всего разряды в облаках наблюдаются при температуре воздуха, равной 0 °С. Обледенение воздушного судна и турбулентность увеличивают вероятность поражения судна электрическими разрядами.В атмосфере могут наблюдаться вертикальные и горизонтальные сдвиги, при этом под сдвигом ветра понимается изменение направления и/или скорости ветра в пространстве в районе аэродрома, включая нисходящие и восходящие воздушные потоки. Случаи резкой смены характера воздействия сдвига ветра являются также к трудным случаям для полета. Так, увеличение скорости встречного ветра может смениться резким уменьшением его скорости, а также ветер изменить направление и стать попутным. Восходящий поток может замениться на нисходящий. При неудачном сочетании запаздывания действий по парированию сдвига ветра с новым характером влияния сдвига ветра на воздушное судно, заключающимся в действиях по уменьшению скорости судна и ослаблению встречной скорости ветра, может в результате привести к большому суммарному отклонению его от траектории полета. Особенно опасны сильные сдвиги ветра в условиях ухудшения видимости, низкой облачности, в темное время суток и при осадках.Если метеорологические условия одинаковы, то сдвиги ветра всегда несколько больше на пересеченной местности, чем над равниной. Влияние рельефа возрастает при увеличении скорости ветра. При обтекании судна воздушным потоком, который имеет значительную скорость, на наветренной стороне происходит формирование восходящего потока, увеличиваются вертикальные и горизонтальные сдвиги ветра и турбулентность.Оценка сдвига ветра осуществляется с помощью критериев. Согласно принятым критериям различают слабый, умеренный, сильный и очень сильный сдвиг ветра.Во всех странах мира легкие воздушные суда занимают ведущее положение по широкому применению в различных отраслях народного хозяйства. В России у них также широкая область применения. Это - доставка грузов в труднодоступные районы, выполнение работ в сельском и лесном хозяйствах. геология и метеорология, транспортно-связные и аэрофотосъемочные работы, медицинское обслуживания населения, рыбные и зверобойные промыслы, геологоразведка, газовая и нефтедобывающая промышленности и обслуживание газо- и нефтепроводов, линий электропередач.Согласно ст. 32 ВК РФ под воздушным судном понимается летательный аппарат, который поддерживается в атмосфере за счет взаимодействия с воздухом, отличного от взаимодействия с воздухом, отраженным от поверхности земли или воды. Согласно ВК и нормам ИКАО к легким воздушным судам относятся воздушные суда, у которых максимальная взлетная масса менее 5700 кг. В эту группу также входят и вертолеты, у которых максимальная взлетная масса менее 3100 кг. Согласно нормам летной годности АП-2,3 к легким воздушным судам относятся судам, в которых количество посадочных мест не более 9 (за исключением мест экипажа), с максимальным взлетным весом не более 5700 кг. Легкие воздушные суда должны безопасно управляться и выполнять маневры при: взлете. наборе высоты. горизонтальном полете, снижении, уходе на второй круг и посадке. Они должны обладать продольной, путевой и поперечной устойчивостью. Для обеспечения безопасности полетов легкие воздушные суда должны быть оборудованы следующими видами оборудования: пилотажно-навигационным оборудованием и радиотехническим оборудованием навигации, посадки и управления воздушным движением.Обеспечение безопасности полетов гражданских воздушных судов, в том числе и легких воздушных судов, является сложной задачей, которая решается совместно проектировщиками, производителями и ее эксплуатантами.При эксплуатации на безопасность полетов влияют следующие основные факторы: человеческий фактор, технический фактор (характеристики воздушных судов, средства навигации и управления воздушным движением), неблагоприятные внешние условия (неблагоприятные метеорологические условия, большие скопления птиц в воздухе, наличие спутных следов от ранее пролетевших самолетов и т. д.). Среди перечисленных факторов на безопасность полетов метеорологические условия оказывают значительное влияние.Анализ статистической информации об авиационных происшествиях, произошедших с воздушными судами, показывает, что 24% авиационных происшествий связаны с метеорологическими условиями. Следует отметить, что влияние всех опасных метеорологических условий на безопасность полетов значительнее на легкие воздушные суда, чем на тяжелые.Для магистральных и тяжелых воздушных судов обледенение особую опасность представляет при наборе высоты и снижении при посадке. Для легких воздушных судов местных воздушных линий, имеющих небольшой высотный потолок и не имеющих, как правило, специализированного метеорологического и навигационного оборудования, опасность обледенения сохраняется на протяжении всего полета, и особенно в периоды межсезонья. Как уже отмечалось ранее, на территории России – это весной и осенью.Анализ влияния опасных метеорологических условий на безопасность полетов показал, что все они приводят к изменению летных характеристик воздушных судов, что в результате является причиной авиационных происшествий, аварий и катастроф.В качестве критериев безопасности полетов применяются абсолютные и относительные критерии. Абсолютные и относительные критерии входят в группу статистических оценок безопасности полетов. Статистические оценки применяются для анализа безопасности полетов в авиапредприятиях. Также они используются для определения степени опасности и прогноза проявления неблагоприятных факторов.Недостаток абсолютных критериев заключается в том, что они не учитывают объем выполненной полезной работы, и связи с этим не могут быть использованы для сравнительной оценки работы различных авиапредприятий. Более универсальными являются относительные критерии безопасности полетов, определяемые отношением потерь к выполненной полезной работе за анализируемый период.В России ежегодно осуществляется анализ состояния безопасности полетов гражданской авиации Российской Федерации. Для проведения анализа используется информация, полученная в ходе расследования авиационных происшествий и инцидентов, и поступающая в Федеральное агентство воздушного транспорта. Согласно данных анализа, проведенного по результатам 2017 года, можно отметить, что относительные показатели безопасности полетов в 2017 году были лучше средних значений показателей за последние 10 лет. Также было выявлено, что основными причинами авиационных происшествий и катастроф в 2017 году были отказы двигателей, потеря управления в полетах, нештатное касание посадочной площадки, столкновение с препятствиями при полете на малых высотах, резкое маневрирование с превышением эксплуатационных ограничений и метеорологические условия.Анализ данных об авиационных происшествиях показал, что несмотря на высокую оснащенность полетов до настоящего времени происходят аварийные ситуации как с тяжелыми воздушными судами, так и с легкими воздушными судами. Улучшение безопасности полетов возможно при выполнении рекомендаций, разработанных ИКАО и соответствующими органами России, учеными и исследователями.Таким образом, в общем случае рекомендации по улучшению безопасности полетов легких воздушных судов можно сформулировать в следующем виде:1. Повышать точность метеорологических прогнозов и обеспечивать экипажи воздушных судов качественной метеорологической информацией.2. Экипажами воздушных судов тщательно изучать предоставленную им информацию об условиях полета. 3. Неукоснительно соблюдать требования нормативных и руководящих документов в части обеспечения безопасности полетов.4. Перед выполнением полета выполнять контроль технического состояния воздушного судна и его оборудования.Список использованной литературыНормативно-правовые актыВоздушный кодекс Российской Федерации от 19.03.1997 N 60-ФЗ (ред. от 03.08.2018) (с изм. и доп., вступ. в силу с 14.08.2018)Приложение 3 к Конвенции о международной гражданской авиации «Метеорологическое обеспечение международной аэронавигации» 18-е изд. - ИКАО: Монреаль, 2013. - 180 с.Руководство по авиационной метеорологии. Издание десятое - ИКАО, Doc. 8896-AN/893,2015. – 196 с.Руководство по сдвигу ветра на малых высотах. Издание первое ИКАО, Doc. 9817-AN/449, 2005 - 258 с.Приказ Министерство транспорта Российской Федерации от 3 марта 2014 года N 60 «Об утверждении Федеральных авиационных правил «Предоставление метеорологической информации для обеспечения полетов воздушных судов»Приказ Росгидромета N 131, Минтранса РФ N 111 от 27.12.1995 «Об утверждении и введении в действие временного Наставления по метеорологическому обеспечению гражданской авиации»Авиационные правила. Часть 23. Нормы летной годности гражданских легких самолетов (утв. МАК). ЛитератураАкимов В.А., Дурнев Р.А., Соколов Ю.И. Опасные гидрометеорологические явления на территории России / МЧС России. — М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2009. — 316 с.: ил.Анализ состояния безопасности полетов в гражданской авиации Российской Федерации в 2017 году. – М.: Федеральное агентство воздушного транспорта. Управление инспекции по безопасности полетов, 2018. – 90 с.Астапенко П.Д., Баранов А.М., Шварёв И.М. и др. Авиационная метеорология // Учебное пособие. М.: Транспорт, 1979. - 263 с.Атмосфера. Справочник. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – 509 с.Баранов А.М. Авиационная метеорология и метеорологическле обеспечение полетов: учебник для вузов. – М.: Транспорт, 1993. – 287 с.Безопасность полетов : метод. указания по изучению дисциплины / сост. Ю. В. Суслов. – Ульяновск: УВАУ ГА(и), 2009 – 24 с.Бехтир В.П. Особенности выполнения полета самолета в условиях обледенения: учеб. пособие. Ульяновск: УВАУ ГА, 1998. – 70 с.Бехтир В.П. Влияние сдвига ветра на взлет и посадку самолета: учеб. пособие. Ульяновск: УВАУ ГА, 1993. – 50 с.Богаткин О.Г. Основы авиационной метеорологии: учебник для вузов. СПб.: из-во РГГМУ, 2009. - 340 c.Богаткин О.Г. Авиационные прогнозы погоды: учебник для вузов. СПб.: из-во РГГМУ, 2003. - 164 c.Вислов И.П. Эскизное проектирование легких самолетов: учеб. пособие / II. П. Вислое. - Самара: Изд-во Самар, гос. аэрокосм, ун-та, 2006 - 82 с. : ил.Мазуров Г.И., Акселевич В.И. Метеорологические причины некоторых авиакатастроф // Метеорологический вестник, 2017, т. 9, № 5. – С. 75-95 Новожилов Г.В. Безопасность полета самолета (Концепция и технология). – М.: Машиностроение, 2013. – 138 с.НМО ГА-95. – М.: Гидрометеоиздат, 1995. – 158 с.НПП ГА-95. – М.: Воздушный транспорт, 1985. – 254 с.Практическая авиационная метеорология. сост. Позднякова В.А. // Учебное пособие. Екатеринбург, 2010. - 113 c.Расследование авиационных происшествий и инцидентов, связанных с метеорологическими факторами. Методическое пособие. // М., 2009. - 111 c.Руководство по прогнозированию метеорологических условий для авиации / Под ред. Абрамович К.А., Васильев А.А. // Л.: Гидрометиздат, 1985. - 302 c.Рыбалкина А.Л. Управление рисками для безопасности полетов, связанными с неблагоприятными метеоусловиями // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2018. Т. 7. №1(41). – С. 61-66Сафонова Т.В. Авиационная метеорология. // Учебное пособие. Ульяновск: УВАУ ГА, 2005, - 257 с.Сарайский Ю.Н., Алешков И.И. Аэронавигация. Часть I. Основы навигации и применение геотехнических средств: Учебное пособие. - СПб.:СПбГУГА, 2010.- 302 с.Тяппо А.Е. Безопасность полетов, пути ее повышения при заходе на посадку в условиях сдвига ветра // Научный вестник МГТУ ГА, 2010, № 151. – С. 192 - 197Интернет-ресурсыhttps://www.mintrans.ru/http://авиару.рф/aviamuseum/aviatsiya/rf/legkie-samolety/2000-e-gody/legkij-mnogotselevoj-samolet-l-451/https://meteoinfo.ru/
Нормативно-правовые акты
1. Воздушный кодекс Российской Федерации от 19.03.1997 N 60-ФЗ (ред. от 03.08.2018) (с изм. и доп., вступ. в силу с 14.08.2018)
2. Приложение 3 к Конвенции о международной гражданской авиации «Метеорологическое обеспечение международной аэронавигации» 18-е изд. - ИКАО: Монреаль, 2013. - 180 с.
3. Руководство по авиационной метеорологии. Издание десятое - ИКАО, Doc. 8896-AN/893,2015. – 196 с.
4. Руководство по сдвигу ветра на малых высотах. Издание первое ИКАО, Doc. 9817-AN/449, 2005 - 258 с.
5. Приказ Министерство транспорта Российской Федерации от 3 марта 2014 года N 60 «Об утверждении Федеральных авиационных правил «Предоставление метеорологической информации для обеспечения полетов воздушных судов»
6. Приказ Росгидромета N 131, Минтранса РФ N 111 от 27.12.1995 «Об утверждении и введении в действие временного Наставления по метеорологическому обеспечению гражданской авиации»
7. Авиационные правила. Часть 23. Нормы летной годности гражданских легких самолетов (утв. МАК).
Литература
8. Акимов В.А., Дурнев Р.А., Соколов Ю.И. Опасные гидрометеорологические явления на территории России / МЧС России. — М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2009. — 316 с.: ил.
9. Анализ состояния безопасности полетов в гражданской авиации Российской Федерации в 2017 году. – М.: Федеральное агентство воздушного транспорта. Управление инспекции по безопасности полетов, 2018. – 90 с.
10. Астапенко П.Д., Баранов А.М., Шварёв И.М. и др. Авиационная метеорология // Учебное пособие. М.: Транспорт, 1979. - 263 с.
11. Атмосфера. Справочник. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – 509 с.
12. Баранов А.М. Авиационная метеорология и метеорологическле обеспечение полетов: учебник для вузов. – М.: Транспорт, 1993. – 287 с.
13. Безопасность полетов : метод. указания по изучению дисциплины / сост. Ю. В. Суслов. – Ульяновск: УВАУ ГА(и), 2009 – 24 с.
14. Бехтир В.П. Особенности выполнения полета самолета в условиях обледенения: учеб. пособие. Ульяновск: УВАУ ГА, 1998. – 70 с.
15. Бехтир В.П. Влияние сдвига ветра на взлет и посадку самолета: учеб. пособие. Ульяновск: УВАУ ГА, 1993. – 50 с.
16. Богаткин О.Г. Основы авиационной метеорологии: учебник для вузов. СПб.: из-во РГГМУ, 2009. - 340 c.
17. Богаткин О.Г. Авиационные прогнозы погоды: учебник для вузов. СПб.: из-во РГГМУ, 2003. - 164 c.
18. Вислов И.П. Эскизное проектирование легких самолетов: учеб. пособие / II. П. Вислое. - Самара: Изд-во Самар, гос. аэрокосм, ун-та, 2006 - 82 с. : ил.
19. Мазуров Г.И., Акселевич В.И. Метеорологические причины некоторых авиакатастроф // Метеорологический вестник, 2017, т. 9, № 5. – С. 75-95
20. Новожилов Г.В. Безопасность полета самолета (Концепция и технология). – М.: Машиностроение, 2013. – 138 с.
21. НМО ГА-95. – М.: Гидрометеоиздат, 1995. – 158 с.
22. НПП ГА-95. – М.: Воздушный транспорт, 1985. – 254 с.
23. Практическая авиационная метеорология. сост. Позднякова В.А. // Учебное пособие. Екатеринбург, 2010. - 113 c.
24. Расследование авиационных происшествий и инцидентов, связанных с метеорологическими факторами. Методическое пособие. // М., 2009. - 111 c.
25. Руководство по прогнозированию метеорологических условий для авиации / Под ред. Абрамович К.А., Васильев А.А. // Л.: Гидрометиздат, 1985. - 302 c.
26. Рыбалкина А.Л. Управление рисками для безопасности полетов, связанными с неблагоприятными метеоусловиями // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2018. Т. 7. №1(41). – С. 61-66
27. Сафонова Т.В. Авиационная метеорология. // Учебное пособие. Ульяновск: УВАУ ГА, 2005, - 257 с.
28. Сарайский Ю.Н., Алешков И.И. Аэронавигация. Часть I. Основы навигации и применение геотехнических средств: Учебное пособие. - СПб.:СПбГУГА, 2010.- 302 с.
29. Тяппо А.Е. Безопасность полетов, пути ее повышения при заходе на посадку в условиях сдвига ветра // Научный вестник МГТУ ГА, 2010, № 151. – С. 192 - 197
Интернет-ресурсы
30. https://www.mintrans.ru/
31. http://авиару.рф/aviamuseum/aviatsiya/rf/legkie-samolety/2000-e-gody/legkij-mnogotselevoj-samolet-l-451/
32. https://meteoinfo.ru/
Вопрос-ответ:
Какие опасные явления могут повлиять на полеты легких воздушных судов?
На полеты легких воздушных судов могут повлиять такие опасные явления, как обледенение, атмосферная турбулентность, грозы, электрические разряды и сдвиги ветра в приземном слое атмосферы.
Какое влияние оказывает обледенение на полеты легких воздушных судов?
Обледенение может привести к изменению аэродинамических характеристик воздушного судна, ухудшению управляемости и снижению скорости полета. Это может вызвать потерю управления и аварию.
Какой эффект может оказать атмосферная турбулентность на полеты легких воздушных судов?
Атмосферная турбулентность может вызвать непредсказуемые изменения воздушного потока, что может привести к потере управления над воздушным судном и аварии. Также она может вызвать комфортное состояние для пассажиров и высокие нагрузки на конструкцию самолета.
Какие меры обеспечения безопасности полетов применяются при грозах?
При грозах применяются такие меры, как избегание областей, где пролетают молнии и электрические разряды, и временные ограничения на полеты. Также легким воздушным судам рекомендуется использование систем защиты от молний и проведение регулярного технического обслуживания.
Как сдвиги ветра в приземном слое атмосферы могут повлиять на полеты легких воздушных судов?
Сдвиги ветра в приземном слое атмосферы могут привести к резким изменениям скорости и направления ветра, что может затруднить взлет и посадку легких воздушных судов. Также это может вызвать потерю управления и аварию.
Какие опасные явления могут повлиять на полеты легких воздушных судов?
Опасные явления, которые могут повлиять на полеты легких воздушных судов, включают обледенение, атмосферную турбулентность, грозы, электрические разряды и сдвиги ветра в приземном слое атмосферы.
Что такое обледенение и как оно влияет на полеты легких воздушных судов?
Обледенение - это процесс образования льда на поверхности воздушного судна. Оно может привести к изменению формы, массы и аэродинамических характеристик самолета, что может негативно повлиять на его управляемость и безопасность полета.
Какая роль атмосферной турбулентности при выполнении полетов на легких воздушных судах?
Атмосферная турбулентность - это изменения скорости и направления воздушных потоков в атмосфере. Она может привести к нестабильности полета и вызвать вибрации, колебания и потерю контроля над самолетом.
Какие могут быть последствия полета легких воздушных судов во время грозы?
Полеты легких воздушных судов во время грозы могут быть опасными из-за возможного возникновения молнии. Молния может повредить электронные системы самолета и привести к потере управления и аварии.
Как сдвиги ветра в приземном слое атмосферы могут повлиять на полеты легких воздушных судов?
Сдвиги ветра в приземном слое атмосферы могут вызвать резкие изменения скорости и направления ветра, что может привести к нестабильности полета и трудностям при посадке и взлете легких воздушных судов.
Какие опасные явления могут оказывать влияние на полеты легких воздушных судов?
Опасные явления, которые могут оказывать влияние на полеты легких воздушных судов, включают обледенение, атмосферную турбулентность, грозы, электрические разряды и сдвиги ветра в приземном слое атмосферы.