Учебное пособие для летного и диспетчерского состава га составила
жүктеу/скачать 1.76 Mb. Pdf көрінісі
|
|
9.7 Сдвиг ветра 9.7.1 Общие положения Сдвиг ветра — это изменение направления и/или скорости ветра в пространстве в районе аэродрома, включая восходящие и нисходящие воздушные потоки. В зависимости от расположения в пространстве двух точек, между которыми определяется сдвиг ветра, различают вертикальный сдвиг ветра, описывающий изменение горизонтального движения воздуха (ветра) по вертикали (например, по данным датчиков ветра, установленных на разных высотах на мачте, башне и т.п., шаропилотным данными т.п.) и горизонтальный сдвиг ветра — изменение движения воздуха по горизонтали (между различными концами ВПП, разными точкам измерений ветра на аэродроме и т.п.). Кроме того, могут наблюдаться вертикальные восходящие и нисходящие потоки, представляющие собой движение воздуха в вертикальном направлении. При расследовании авиационных происшествий и инцидентов нередко возникает вопрос о возможном влиянии сдвига ветра на развитие аварийной ситуации, а также проявляются противоречия между показаниями экипажей и данными наземных наблюдений. Поэтому важно знать метеорологические условия, при которых могут возникать сдвиги ветра, опасные для полетов воздушных судов, а при их оценке учитывать, что вертикальные, горизонтальные сдвиги и турбулентность в нижних слоях атмосферы, оказывающие воздействие на полет воздушного судна, в зависимости от метеорологических условий могут встречаться в различных сочетаниях. Случаи, при которых характер воздействия на воздушное судно сдвигов или потоков воздуха складывается (направлен в ту же сторону), например, из сочетания нисходящего потока и резкого ослабления встречного ветра (большая суммарная потеря высоты), являются наиболее опасными. Кроме того, трудными для пилотирования (с учетом времени запаздывания действий пилота и инерции управления) являются случаи резкой смены характера воздействия сдвига ветра. Так, увеличение скорости встречного ветра может смениться резким уменьшением его скорости (ветер даже может измениться на попутный, восходящий поток на нисходящий и т.п.). Неудачное 40 сочетание запаздывания действий по парированию сдвига ветра с новым характером влияния сдвига ветра на воздушное судно (действия по уменьшению скорости воздушного судна и ослаблению встречной скорости ветра) может привести к большому суммарному отклонению его от траектории полета. Сильные сдвиги ветра особенно опасны, когда они встречаются в условиях ухудшения видимости, низкой облачности, при осадках и в темное время суток. Следует заметить, что после пролета крупного самолета (особенно реактивного) или вертолета, в атмосфере, несколько ниже траектории его движения, в течение 1-2 мин сохра- няется узкая зона интенсивной турбулентности и сильных сдвигов ветра, вызванная воз- мущением потока при обтекании ВС и воздушными струями от двигателей. Такая зона, называемая спутным следом, может смещаться по ветру, и положение ее центральной части можно оценить визуально в светлое время по следу загрязнения, оставляемому в воздухе двигателями воздушного судна. Известно, что при пересечении спутного следа во время набора высоты или снижения воздушное судно (особенно легкомоторное) может испытать сильные броски или болтанку. Такие случаи могут быть ошибочно приняты экипажем за явления сильного сдвига ветра и турбулентности атмосферы, что следует иметь в виду при использовании информации, поступившей от экипажей воздушных судов. С точки зрения синоптической ситуации, наиболее благоприятными для усиления сдвига ветра в слое инверсии являются условия ночной приземной радиационной инверсии температуры при безоблачной (или малооблачной) погоде на периферии антициклона (или циклона) при наблюдающемся в течение ночи увеличении горизонтального барического градиента в связи с приближением ложбины или фронта к району аэродрома, особенно при адвекции тепла на верхней границе пограничного слоя атмосферы (например, на карте AT 850 ). В таких условиях во второй половине ночи могут сформироваться очень резкие вертикальные профили ветра в инверсионном слое и наиболее сильные вертикальные сдвиги ветра обычно наблюдаются в верхнем слое инверсии (выше 50-60 м от земной поверхности). Если усиление ветра (на высоте и у земной поверхности) наблюдается вечером (до захода солнца), то вследствие сильной турбулентности не происходит инверсии температуры, и в этом случае резких вертикальных сдвигов ветра не возникает. При одинаковых метеорологических условиях сдвиги ветра всегда несколько больше в условиях пересеченной местности, чем над равниной. С увеличением скорости ветра влияние рельефа возрастает. При обтекании препятствия воздушным потоком, имеющим значительную скорость, на наветренной стороне (перед препятствием) формируется вос- ходящий поток, увеличиваются горизонтальные и вертикальные сдвиги ветра и турбулент- ность. Над вершиной скорость и сдвиги ветра еще более возрастают, а на подветренной стороне (за препятствием) воздушный поток испытывает наибольшую деформацию — здесь встречаются самые сильные сдвиги ветра и турбулентность, причем размеры (протяженность по горизонтали) возмущенной зоны могут во много раз превышать протяженность самого препятствия. Особую опасность для воздушного судна в этой зоне представляют возникающие иногда «роторные» вихри с горизонтальной осью, имеющие радиус 100 м и более, в которых могут встретиться чрезвычайно сильные (более 10 м/с) вертикальные потоки и отдельные порывы. Выпадающие из кучево-дождевого (грозового) облака ливневые осадки вызывают сильный нисходящий поток воздуха, который при достижении земной поверхности растекается в стороны от очага, особенно в направлении его движения, где перед очагом формируется зона резкого усиления ветра, называемая зоной шквала, или фронтом порывистости. Эта зона чрезвычайно опасна для воздушных судов, поскольку в ней наблюдаются не только сильные, но и очень сильные сдвиги ветра (вертикальные, горизон- тальные, вертикальные потоки) и турбулентность. Фронт порывистости может выдвинуться вперед от очага на расстояние до 30км, но он существует не постоянно, а как «пульсирующий процесс». Поэтому весьма опасен полет на малой высоте навстречу дви- жущемуся грозовому очагу или пересечение его передней части. Зоны сильных сдвигов ветра чаще возникают в передней части грозовых очагов, имеющих дугообразную, серпо- 41 видную или крючкообразную форму, и реже — у очагов округлой формы. Приближение фронтальной зоны у земной поверхности часто сопровождается существенным увеличением скорости ветра (иногда до шквала), вследствие чего могут возникать сильные сдвиги ветра. При оценке сдвига ветра весьма важно ориентироваться на критерии интенсивности сдвига ветра (табл. 9.1). Таблица 9.1 Критерии интенсивности сдвига ветра Интенсивность сдвига ветра (качественный термин) Влияние на управление ВС Вертикальный сдвиг ветра, м/с на 30 м высоты Горизонтальный сдвиг ветра на 600 м Скорость восходящего или нисходящего потока, м/с Слабый Умеренный Сильный Очень сильный Незначительное Значимое Существенные трудности Опасное 0-2,0 2,1-4,0 4,1-6,0 > 6 0-2,0 2,1-4,0 4,1-6,0 > 6 0-2,0 2,1-4,0 4,1-6,0 > 6 Эти промежуточные критерии были рекомендованы пятой Аэронавигационной кон- ференцией, проходившей в Монреале в 1967г. В тот период полагали, что преобладающая угроза сдвига ветра связана с фронтами, включая фронты порывов при грозах и профили сильных ветров вблизи земли, которые легко выразить в виде градиентов скорости ветра. Однако впоследствии стало очевидным, что такой относительно простой подход к клас- сификации интенсивности сдвига ветра не является полностью удовлетворительным в силу следующих причин: – сдвиг ветра одной и той же интенсивности (согласно табл. 9.1) может по-разному воздействовать на воздушные суда различных типов; то, что для воздушного судна одного типа может расцениваться как очень сильный сдвиг ветра, для другого будет лишь умерен- ным; это особенно справедливо в отношении воздушных судов крайне различной категории массы; – воздействие, оказываемое сдвигом ветра на воздушное судно, зависит, помимо прочего, от скорости прохождения через зону сдвига ветра и, следовательно, от длитель- ности подверженности его воздействию; – информация об интенсивности сдвига ветра в единицах скорость/расстояние не является в прямом смысле полезной для пилота воздушного судна, летящего по глиссаде с углом наклона 3°, поскольку пилот не мыслит такими категориями и они не связаны ни с одним из обычных бортовых приборов; пилот мыслит категориями воздушной скорости, и, таким образом, изменения скорости- это ускорение либо торможение в узлах (метрах) в секунду или в единицах g; – наиболее опасен сдвиг ветра, связанный с грозами, например при микропорывах, при которых все три составляющие ветра меняются одновременно. По практике ИКАО, требуется представлять донесения, сообщения, прогнозы и предупреждения о сдвиге ветра без определения его интенсивности. Вместе с тем пилоты в сообщениях о сдвиге ветра могут использовать такие классифицирующие термины, как «умеренный», «сильный» или «очень сильный», основанные в значительной степени на их субъективной оценке интенсивности имеющегося сдвига ветра. Исходя из вышеизложенного, промежуточные критерии, указанные в табл. 9.1, следует считать условными. |