Møte bakken: hvordan fly lander

En moderne passasjerjetflyfly er designet for flyvninger i høyder på rundt 9-12 tusen meter. Det er der, i veldig tynn luft, at den kan bevege seg i den mest økonomiske modus og demonstrere dens optimale hastighet og aerodynamiske egenskaper. Intervallet fra fullføringen av stigningen til begynnelsen av nedstigningen kalles å fly på cruise-nivå. Det første trinnet i forberedelsene til landing vil være en nedstigning fra toget, eller, med andre ord, følge ankomstveien. Endepunktet for denne ruten er det såkalte kontrollpunktet for den innledende innfartsfasen. På engelsk kalles det Initial Approach Fix (IAF).

En 380 lander på en stripe med vann. Tester har vist at flyet er i stand til å lande i kryssvind med vindkast på opptil 74 km / t (20 m / s). Selv om bakre bremseanordninger er valgfrie i henhold til FAA og EASA-kravene, bestemte Airbus-designere å utstyre dem med to motorer nærmere flykroppen. Dette gjorde det mulig å få et ekstra bremsesystem, samtidig som driftskostnadene ble redusert og forberedelsestiden for neste flyging redusert.

Fra IAF-punktet begynner bevegelsen i henhold til planen for tilnærming til flyplass og tilnærming, som er utviklet separat for hver flyplass. Tilnærmingen i henhold til ordningen innebærer en ytterligere reduksjon, hvor passasjen til banen spesifiseres av et antall kontrollpunkter med visse koordinater, ofte gjør svinger og til slutt når landingslinjen. På et visst punkt kommer landingslinjen inn på glidebanen. Glissade (fra den franske glissade - gliding) er en tenkt linje som forbinder inngangspunktet til starten av rullebanen. Ved å passere langs glidebanen når flyet punktet MAPt (Missed Approach Point), eller utgangspunktet til den andre sirkelen. Dette punktet sendes i beslutningshøyden (VLR), det vil si høyden manøvreren for å nærme seg den andre sirkelen bør startes hvis flykommandøren (FAC) ikke hadde oppnådd den nødvendige visuelle kontakten med referansepunktene for å fortsette tilnærmingen før den når den. Før VPR, bør PIC allerede vurdere flyets plassering i forhold til rullebanen og gi kommandoen "Sett deg ned" eller "La være."

Chassis, klaffer og økonomi

21. september 2001 landet et IL-86-fly som eies av et av de russiske flyselskapene på Dubai Airport (UAE) uten landingsutstyr. Saken endte i en brann i to motorer og kanselleringen av foringen - heldigvis var ingen skadet. Det var ikke snakk om en teknisk funksjonsfeil, bare chassiset ... glemte å slippe.

Med alt som før er moderne flyselskaper bokstavelig talt fullpakket med elektronikk sammenlignet med tidligere generasjons fly. De implementerer et fly-for-wire fjernkontrollsystem (bokstavelig talt "fly by wire). Dette betyr at rorene og mekaniseringen blir drevet av aktuatorer som mottar kommandoer i form av digitale signaler. Selv om flyet ikke flyr i automatisk modus, overføres ikke rattbevegelsene direkte til hjulene, men registreres i form av en digital kode og sendes til en datamaskin som umiddelbart behandler dataene og gir en kommando til den utøvende enheten. For å øke påliteligheten til automatiske systemer, er to identiske dataenheter (FMC, Flight Management Computer) installert i flyet, som hele tiden utveksler informasjon og kontrollerer hverandre. Inn i FMC introduseres en flygeoppgave som indikerer koordinatene til punktene som flystien vil løpe gjennom. Langs denne banen kan elektronikk fly et fly uten menneskelig innblanding. Men rorene og mekaniseringen (klaffer, lameller, spoilere) av moderne foringer er ikke mye forskjellig fra de samme enhetene i modeller som ble utgitt for tiår siden. 1. Klaffer. 2. Interceptors (spoilere). 3. Lameller. 4. Ailerons. 5. Roret. 6. Stabilisatorer. 7. Ror.

Økonomien er relatert til bakgrunnen for denne ulykken. Innflyging til flyplassen og tilnærming assosiert med en gradvis reduksjon i flyets hastighet. Siden størrelsen på vingeheisen er direkte avhengig av både hastigheten og vingearealet, er det nødvendig å øke vingearealet for å opprettholde en heis som er tilstrekkelig til å forhindre at maskinen stopper. For dette formålet brukes mekaniseringselementer - klaffer og lameller. Klaffer og lameller utfører den samme rollen som fjærene som fuglene vifter ut før de slipper ned på bakken. Når hastigheten på starten av mekaniseringsproduksjonen er nådd, gir PIC en kommando om å frigjøre klaffene og nesten samtidig - for å øke motorens driftsmodus for å forhindre kritisk turtall på grunn av en økning i dra. Jo flere klaffer / lameller blir avbøyd i større vinkel, jo større er motorene trenger. Derfor, jo nærmere den stripen den endelige frigjøringen av mekaniseringen skjer (klaffer / lameller og chassis), desto mindre brensel vil brennes.

Patriarch of Small Aviation: An-2 "Corn"

På innenlandske fly av de gamle typene ble en slik mekaniseringssekvens vedtatt. Først (20–25 km til stripen) ble det produsert et chassis. Deretter, i 18–20 km, var det 280 klaffer. Og allerede på de landende rette klaffene ble de helt utvidet til landingsposisjonen. Imidlertid har en annen metodikk blitt brukt i disse dager. For å spare penger prøver piloter å fly den maksimale avstanden “på en ren vinge”, og deretter, foran glidebanen, slukke hastigheten ved mellomliggende klafffrigjøring, slipp deretter landingsutstyret, før klaffvinkelen til landingsposisjonen og land.

Tilnærmingsplan Figuren viser en veldig forenklet tilnærming og avgangsordning i flyplassområdet. Ordningene kan faktisk avvike markant fra flyplass til flyplass, da de er laget under hensyntagen til terrenget, tilstedeværelsen av høyhus og forbudte soner i nærheten av flyvningen. Noen ganger for den samme flyplassen er det flere ordninger avhengig av værforhold. Så for eksempel i Moskva Vnukovo, når du kommer inn i stripen (BNP 24), den såkalte et kort diagram, hvor banen ligger utenfor Ringveien i Moskva. Men i dårlig vær kommer fly inn etter et langt mønster, og foringer flyr over sørvest for Moskva.

Mannskapet på den skjebnesvangre IL-86 utnyttet også den nye teknikken og slapp klaffene til chassiset. Il-86-automatiseringen, som ikke visste noe om nye trender innen pilotering, skrudde øyeblikkelig på lyd- og lyssignalering, noe som krevde at mannskapet skulle slippe chassiset. Slik at alarmen ikke irriterte pilotene, ble den ganske enkelt slått av, da den irriterende vekkerklokken slått av. Nå var det ingen som minnet mannskapet om at chassiset fortsatt måtte løslates. I dag har det imidlertid allerede dukket opp kopier av Tu-154 og Il-86-fly med modifiserte alarmer, som flyr etter tilnærmingsmetoden med sen utgivelse av mekaniseringen.

I henhold til faktisk vær

I informasjonsrapporter kan man ofte høre en lignende setning: "I forbindelse med de dårligere værforholdene i området til flyplass N, tar mannskaper beslutninger om start og landing i faktisk vær." Dette vanlige frimerket får både innenlandske luftfartøyer til latter og indignasjon. Selvfølgelig er det ingen vilkårlighet i flybransjen. Når flyet passerer vedtakspunktet, kunngjør flygelederen (og bare han) endelig om mannskapet vil lande foringen, eller landingen blir avbrutt ved å forlate den andre sirkelen. Selv under de beste værforholdene og fraværet av hindringer i flyplassen, har PIC rett til å avbryte en landing hvis han, som de føderale luftfartsreglene sier, "ikke er sikker på et vellykket landingsresultat". Å gå til andre runde i dag regnes ikke som en feilberegning i piloten, men velkommen i alle tvilssituasjoner. Det er bedre å være årvåken og til og med ofre noe brent drivstoff enn å utsette selv den minste risiko for livene til passasjerer og mannskap, ”forklarte Igor Bocharov, sjef for flyoperasjoner i S7 Airlines.

Kurs-glid-banesystem Kurs-glid-banesystem består av to deler: et par kurs og et par glidebaner. To retningsfyr er plassert bak rullebanen og sender ut et dirigert radiosignal langs den ved forskjellige frekvenser i små vinkler. På rullebanens midtlinje er intensiteten til begge signalene den samme. Til venstre og til høyre for dette direkte signalet fra et av fyrene er sterkere enn det andre. Ved å sammenligne signalstyrken bestemmer flyets radionavigasjonssystem hvilken side og hvor langt det er fra midtlinjen. To glidende skråninger som befinner seg i området for landingssonen fungerer på en lignende måte, bare i det vertikale planet.

På den annen side, i beslutningsprosessen er PIC strengt begrenset av de eksisterende forskriftene for landingsprosedyren, og innenfor denne forskriften (bortsett fra nødssituasjoner som en brann om bord) har ikke mannskapet beslutningsfrihet. Det er en streng klassifisering av tilnærmingstyper. For hver av dem er det foreskrevet separate parametere som bestemmer muligheten eller umuligheten for en slik landing under disse forholdene.

For Vnukovo lufthavn krever for eksempel en unøyaktig instrumentell tilnærmingstilnærming (for å kjøre radiostasjoner) passering av beslutningspunktet i en høyde av 115 m med en horisontal sikt på 1700 m (bestemt av værservicetjenesten). For å lage en landing før VPR (i dette tilfellet 115 m), bør visuell kontakt med landemerker etableres. For automatisk landing i henhold til ICAO kategori II er disse verdiene mye mindre - de er 30 m og 350 m. Kategori IIIc tillater en helautomatisk landing med null horisontal og vertikal sikt - for eksempel i komplett tåke.

Sikker stivhet

Enhver flypassasjer med erfaring med å fly innenlandske og utenlandske flyselskaper klarte sannsynligvis å merke at pilotene våre lander fly “mykt” og utenlandske “harde”. Med andre ord, i det andre tilfellet kjennes øyeblikket når du berører stripen i form av en merkbar dytting, mens flyet i det første tilfellet "gnides" forsiktig mot stripen. Forskjellen i landingsstil forklares ikke bare av flyskolens tradisjoner, men også av objektive faktorer.

Til å begynne med introduserer vi terminologisk klarhet. En hard landing i luftfart kalles landing med en overbelastning som i stor grad overstiger standarden. Som et resultat av en slik landing mottar flyene i verste fall skader i form av permanent deformasjon, og i beste fall krever det spesielt teknisk vedlikehold rettet mot ytterligere overvåking av flyets tilstand. Som Igor Kulik, hovedpilotinstruktør for S7 Airlines flystandardavdeling, forklarte oss, i dag er en pilot som gjorde en skikkelig hard landing suspendert fra flyreiser og sendt til tilleggsopplæring på simulatorer. Før fornærmede kommer inn på flyreisen igjen, vil fornærmede også ha en testtreningsflukt med en instruktør.

Landingsstilen på moderne vestlige fly kan ikke kalles hard - det er ganske enkelt et spørsmål om økt overbelastning (i størrelsesorden 1, 4–1, 5 g) sammenlignet med 1, 2–1, 3 g karakteristisk for den “hjemlige” tradisjonen. Hvis vi snakker om piloteringsteknikken, blir forskjellen mellom landinger med relativt mindre og relativt større overbelastning forklart av forskjellen i utjevningsprosedyren til flyet.

For justering, det vil si for å forberede seg på å berøre bakken, fortsetter piloten umiddelbart etter passering av enden av stripen. På dette tidspunktet overtar piloten roret, øker tonehøyde og setter flyet i en cabriolet-stilling. Enkelt sagt, løfter flyet nesen, og oppnår derved en økning i angrepsvinkelen, noe som betyr en liten økning i løftet og et fall i vertikal hastighet.

Samtidig blir motorene byttet til "lav gass" -modus. Etter en stund berører de bakre landingshjulene stripen. Deretter reduserer piloten pilen foran på søylen og reduserer banen. I kontaktøyeblikket aktiveres avlyttere (spoilere, de er også luftbremser). Ved å redusere stigningen senker piloten den fremre støtten på stripen og slår på reverseringsanordningen, det vil si at den i tillegg bremser motorene. Hjulbremsing brukes som regel i andre halvdel av løpet. Det motsatte består konstruktivt av skjold som er plassert i banen til en jetstrøm som avleder en del av gassene i en vinkel på 45 grader mot flyets gang - nesten i motsatt retning. Det skal bemerkes at bruk av omvendt under kjørelengde på fly av gamle innenlandske typer er obligatorisk.


Stillhet over bord

24. august 2001 oppdaget mannskapet på Airbus A330, som fløy fra Toronto til Lisboa, en drivstofflekkasje i en av tankene. Det skjedde på himmelen over Atlanteren. Sjefen for skipet, Robert Peach, bestemte seg for å forlate den alternative flyplassen som ligger på en av Azorene. På veien tok imidlertid begge motorene fyr og mislyktes, og omtrent 200 kilometer ble igjen til flyplassen. Ved å avvise ideen om å lande på vann, fordi den nesten ikke ga sjanse for frelse, bestemte Peach seg for å nå landet i planleggingsmodus. Og han lyktes! Landingen viste seg å være tøff - nesten alle pneumatiske stoffer sprengte - men katastrofen skjedde ikke. Bare 11 personer fikk lettere skader.

Innenlandske piloter, spesielt de som opererer i sovjetisk stil (Tu-154, Il-86), fullfører ofte innretningen med aldringsprosedyren, det vil si at de fortsetter å fly over stripen i en høyde av omtrent en meter i noen tid, og oppnå en myk berøring. Selvfølgelig er passasjerene mer komfortable med å holde landinger, og mange piloter, spesielt de med lang erfaring innen innenriks luftfart, anser denne stilen som et tegn på høy dyktighet.

Imidlertid foretrekker dagens globale trender innen flydesign og pilotering landing med en overbelastning på 1, 4-1, 5 g. For det første er slike landinger tryggere, siden langvarige landinger utgjør en risiko for å rulle ut av banen. I dette tilfellet er bruk av omvendt nesten uunngåelig, noe som skaper ekstra støy og øker drivstofforbruket. For det andre sørger designen for moderne passasjerfly for berøring med økt overbelastning, ettersom driften av automatisering, for eksempel bruk av spoilere og hjulbremser, avhenger av en viss verdi av den fysiske påvirkningen på landingsutstyret (kompresjon). I eldre flytyper er dette ikke nødvendig, siden spoilere slås på der automatisk etter å ha skrudd bakover. Og det motsatte er inkludert av mannskapet.

Det er en annen årsak til forskjellen i landingsstil, si for de i nærheten av klassen Tu-154 og A 320. Rullebanene i Sovjetunionen var ofte kjent for lav lastintensitet, og derfor prøvde den sovjetiske luftfarten å unngå for mye press på belegget. På vognene i de bakre støttene på Tu-154 med seks hjul - bidro denne designen til fordelingen av maskinens vekt over et stort område under landing. Men A 320 har bare to hjul på stativer, og den var opprinnelig designet for landing med større overbelastning på mer holdbare bånd.

Den rike Saint-Martin Øya Saint-Martin i Karibien, fordelt mellom Frankrike og Nederland, fikk beryktet ikke bare på grunn av hotellene og strendene, men på grunn av landingen av sivile foringer. Tunge bredfaste Boeing 747- eller A-340-fly flyr til dette tropiske paradiset fra hele verden. Slike biler trenger et langt løp etter landing, men på prinsesse Julianas flyplass er stripen for kort - bare 2130 meter - dens endeflate er atskilt fra havet bare av en smal stripe med en strand. For å unngå å rulle ut, sikter flybusspiloter seg helt til enden av stripen, og flyr 10-20 meter over hodene til ferierende på stranden. Slik er glidebanen lagt. Bilder og videoer med landinger på omtrent. Saint-Martin har lenge gått rundt på Internett, og mange trodde først ikke på ektheten av disse skytingene.

Trøbbel i nærheten av jorden

Og likevel skjer virkelig hard landing, så vel som andre problemer i det endelige segmentet av flyreisen. Som regel er det ikke en, men flere faktorer som fører til flyulykker, inkludert pilotfeil, utstyrssvikt, og selvfølgelig elementene.

Av stor fare er den såkalte vindskjæringen, det vil si en kraftig endring i vindstyrke med høyde, spesielt når den forekommer innenfor 100 m over bakken. Anta at et fly nærmer seg en stripe med en instrumenthastighet på 250 km / t i null vind. Men etter å ha gått ned litt lavere, møter flyet plutselig en lett vind med en hastighet på 50 km / t. Lufttrykket vil falle, og flyets hastighet vil være 200 km / t. Heisen vil også avta kraftig, men den vertikale hastigheten vil øke. For å kompensere for tapet av løft, må mannskapet legge til motormodus og øke hastigheten. Flyet har imidlertid en enorm treghetsmasse, og det vil rett og slett ikke kunne oppnå tilstrekkelig hastighet. Если нет запаса по высоте, жесткой посадки избежать не удастся. Если же лайнер натолкнется на резкий порыв встречного ветра, подъемная сила, наоборот, увеличится, и тогда появится опасность позднего приземления и выкатывания за пределы полосы. К выкатываниям также приводит посадка на мокрую и обледеневшую полосу.


Человек и автомат

Типы захода на посадку делятся на две категории, визуальные и инструментальные.

Условие для визуального захода на посадку, как и при инструментальном заходе, — высота нижней границы облаков и дальность видимости на ВПП. Экипаж следует по схеме захода, ориентируясь по ландшафту и наземным объектам или самостоятельно выбирая траекторию захода в пределах выделенной зоны визуального маневрирования (она задается как половина окружности с центром в торце полосы). Визуальные посадки позволяют сэкономить топливо, выбрав кратчайшую на данный момент траекторию захода.

Вторая категория посадок — инструментальные (Instrumental Landing System, ILS). Они в свою очередь подразделяются на точные и неточные. Точные посадки производятся по курсо-глиссадной, или радиомаячной, системе, с помощью курсовых и глиссадных маяков. Маяки формируют два плоских радиолуча — один горизонтальный, изображающий глиссаду, другой — вертикальный, обозначающий курс на полосу. В зависимости от оборудования самолета курсо-глиссадная система позволяет производить автоматическую посадку (автопилот сам ведет самолет по глиссаде, получая сигнал радиомаяков), директорную посадку (на командном приборе две директорные планки показывают положения глиссады и курса; задача пилота, работая штурвалом, поместить их точно по центру командного прибора) или заход по маякам (перекрещенные стрелки на командном приборе изображают курс и глиссаду, а кружком показано положение самолета относительно требуемого курса; задача — совместить кружок с центром перекрестья). Неточные посадки выполняются при отсутствии курсо-глиссадной системы. Линия приближения к торцу полосы задается радиотехническим средством — например, установленными на определенном удалении от торца дальней и ближней приводными радиостанциями с маркерами (ДПРМ — 4 км, БПРМ — 1 км). Получая сигналы от «приводов», магнитный компас в кабине пилотов показывает, справа или слева от полосы находится самолет. В аэропортах, оснащенных курсо-глиссадной системой, значительная часть посадок совершается по приборам в автоматическом режиме. Международная организация ИКФО утвердила список из трех категорий автоматической посадки, причем категория III имеет три подкатегории — A, B, C. Для каждого типа и категории посадки существуют два определяющих параметра — расстояние горизонтальной видимости и высота вертикальной видимости, она же высота принятия решений. В общем виде принцип таков: чем больше в посадке участвует автоматика и чем меньше задействован «человеческий фактор», тем меньше значения этих параметров.

Другой бич авиации — боковой ветер. Когда при подходе к торцу полосы самолет летит с углом сноса, у пилота часто появляется желание «подвернуть» штурвалом, поставить самолет на точный курс. При довороте возникает крен, и самолет подставляет ветру большую площадь. Лайнер сдувает еще дальше в сторону, и в этом случае единственно правильным решением становится уход на второй круг.

При боковом ветре экипаж часто стремится не потерять контроль за направлением, но в итоге теряет контроль за высотой. Это стало одной из причин катастрофы Ту-134 в Самаре 17 марта 2007 года. Сочетание «человеческого фактора» с плохой погодой стоило жизни шести людям.

Иногда к жесткой посадке с катастрофическими последствиями приводит неправильное вертикальное маневрирование на заключительном отрезке полета. Порой самолет не успевает снизиться на требуемую высоту и оказывается выше глиссады. Пилот начинает «отдавать штурвал», пытаясь выйти на траекторию глиссады. При этом резко возрастает вертикальная скорость. Однако при возросшей вертикальной скорости требуется и большая высота, на которой надо начинать выравнивание перед касанием, причем эта зависимость квадратичная. Летчик же приступает к выравниванию на психологически привычной ему высоте. В результате воздушное судно касается земли с огромной перегрузкой и разбивается. Таких случаев история гражданской авиации знает немало.

Авиалайнеры последних поколений можно вполне назвать летающими роботами. Сегодня через 20−30 секунд после взлета экипаж в принципе может включить автопилот и дальше машина все сделает сама. Если не случится чрезвычайных обстоятельств, если в базу данных бортовых компьютеров будет введен точный план полета, включающий траекторию захода на посадку, если аэропорт прибытия обладает соответствующим современным оборудованием, лайнер сможет выполнить полет и совершить посадку без участия человека. К сожалению, в реальности даже самая совершенная техника иногда подводит, в эксплуатации все еще находятся воздушные суда устаревших конструкций, а оборудование российских аэропортов продолжает желать лучшего. Именно поэтому, поднимаясь в небо, а затем спускаясь на землю, мы еще во многом зависим от мастерства тех, кто работает в пилотской кабине.

Благодарим за помощь представителей авиакомпании «S7 Airlines» — пилота-инструктора Ил-86, начальника штаба летной эксплуатации Игоря Бочарова, главного штурмана Вячеслава Феденко, пилота-инструктора директората департамента летных стандартов Игоря Кулика

Статья «Встреча с землей» опубликована в журнале «Популярная механика» (№9, Сентябрь 2008). Jeg lurer på hvordan en atomreaktor fungerer og kan roboter bygge et hus?

Alt om nye teknologier og oppfinnelser! OK Jeg godtar nettstedets regler Takk. Vi har sendt en bekreftelsesmail til din e-post.

Anbefalt

6 glemte sovjetiske og russiske biler: nostalgi og harme
2019
Kakerlakker: hvor kommer de fra i huset og hvor går de
2019
Han lovet å komme tilbake: Terminator 4
2019