Влияние состояния ВПП

Взлет и посадка при наличии осадков (вода, слякоть, снег, лед на ВПП) для современных реактивных самолетов - сложный процесс. Под термином "осадки" понимаются любые осадки на ВПП: от сухого снега до стоячей вода. Несмотря на разнообразие средств торможения современного самолета, основ­ными все же являются тормоза колес иреверс тяги. Если при посадке на сухую бетонную полосу около 8% энергии движения самолета гасится в результате использования тормозов ире­верса тяги и около 20% - за счет аэродинамического сопротив­ления самолета (закрылки, интерцепторы и т.д.), то при посад-

ке на мокрую ВПП только около 40% кинетической энергии гасят­ся тормозами, а в случае износа покрышек еще меньше. Реверс тяги и интерцепторы в этом случае играют большую роль.

При взлете в посадке во время дождя или при наличии осадков авиашины становятся неэффективными, вследствие резко­го ухудшения характеристик их сцепления с поверхностью ВПП, я управление колесами передней опоры ухудшается.

Наличие осадков на ВПП оказывает отрицательное влияние на- конструкцию самолета и его взлетно-посадочные характерис­тики: появляется дополнительное сопротивление от ударов мок­рого снега, брызг воды о самолет возникает опасность попа­дания жидкости в воздухозаборники двигателей, управление самолетом затрудняется и увеличивается длина разбега и про­бега.

Особенно опасна посадка при наличии бокового ветра. Незначительное отклонение самолета от оси ВПП при воздейст­вии разворачивавших моментов и сил не всегда удается испра­вить органами управления самолета, вследствие чего самолет может оказаться за пределами ВПП, так как боковая сила, воз­никающая при скольжении на разбеге или пробеге, не может быть уравновешена силами сцепления колес с ВПП и аэродина­мическими силами органов управления. Поэтому величина макси­мально допустимого бокового ветра при наличия осадков на ВПП составляет 5м/с.

Указанные особенности взлета и посадки самолета явля­ются следствием возникновения гидроглиссирования (аквапланирования). Проведенные исследования показали, что при опре­деленной толщине слоя жидкости на ВПП и при некоторых пара­метрах авиашин имеется определенная скорость самолета, при которой авиашины полностью отрываются от поверхности ВПП под действием гидродинамических сил, создаваемых жидкостью, заключенной между авиашиной и поверхностью ВПП. Эта скорость называется скорости, гидроглиссирования (аквапланирования).

При длительном скольжении протектор нагревается. Степень нагрева столь велика, что вода от контакта с ним превращается в пар. Большая температура и высокое давление могут вызвать плавление

резины - ревулканизация. Резина размягчается, ста­новится клейкой и пузырька пара оказываются как в ловушке. В итоге на площади отпечатка колеса образуется паровая подуш­ка (этим объясняются характерные белые следы, оставляемые колесами шасси на мокрых ВШ, в отличие от черных следов, образующих на сухой ВПП). Эффект гидроглиссирования значительно увеличивает длину пробега на мокрой ВПП. Исследования показали, что гидроглиссирование возникает при скоростях в среднем 170-190км/ч (за­висит от давления в авиашинах V₂ =62 ). При этом контакт между колесами и покрытием полосы нарушается и между ниш появляется водяная пленка. Это приводит к потере эффек­тивности тормозов в затрудняет выдерживание направления про­бега самолета.

Физическая сущность гидроглиссирования заключается в том, что при взлете и посадке на ВПП, покрытой водой или мокрым снегом, перед каждым колесом образуется волна, в которой воз­никает повышенное гидродинамическое давление. При этом появ­ляется сила сопротивления вращению колеса, вследствие сме­щения вперед и роста вертикальной реакции земли на давление колеса. В результате колесо останавливается, даже если не был использован тормоз. Когда гидродинамическое давление в этой волне сравняется с давлением в авиашине, колесо приподнимается над поверхностью ВПП и начинает скользить по водяному слою. Но до наступления аквапланирования, пока сохраняется некото­рый контакт колеса с поверхностью ВПП, создается так называемый водяной клин. В нем молекулы воды под действием гидродина­мического давления проникают между авиашиной и поверхностью ВПП, уменьшая его контактную площадь. В то же время они слу­жат как бы смазкой, снижающей коэффициент трения. Вследствие гидродинамического давления создается гидродинамическая подъемная сила у_гл, которая в сумме с аэродинамической подъемной силой способна уравновесить приходящуюся на него долю силу тяжести самолета.