Предупреждение о сдвиге ветра на малых высотах.

Сдвиг ветра - это неожиданное изменение скорости и направления ветра. С точки зрения опасности столкновения ВС с земной поверхностью наиболее опасен вертикальный сдвиг ветра, т. е. вертикальные отклонения горизонтальной составляющей ветра, которые приводят к турбулентности. Сдвиги ветра влияют на воздушную скорость ВС в процессе набора высоты после взлёта или ухода на второй круг, а также при снижении через слой сдвига при заходе на посадку и в значительной степени ухудшают лётные возможности ВС [30].

Группа экспертов всемирного фонда безопасности полётов по проблеме сокращения количества АП при заходе на посадку и посадке (ALAR) пришла к заключению, что сильный боковой ветер, попутный ветер и сдвиг ветра наблюдался примерно в 33 % АП и инцидентов при заходе на посадку и посадке [30].

Сдвиг ветра обычно связан со следующими наиболее часто встречающимися погодными условиями:

- воздушные течения;

- горные потоки;

- фронтальные разделы;

- грозы и конвекционные облака;

- микропорывы.

Микропорывы создают два вида угроз для безопасности полётов на малых высотах:

- мощный нисходящий порыв воздуха, который переходит в нисходящие воздушные потоки с вертикальной скоростью до 20 м/с;

- мощный горизонтальный порыв воздуха, который переходит в сильный горизонтальный сдвиг ветра и составляющую воздушного потока с горизонтальной скоростью до 180 км/ч.

Показателями возможного попадания ВС в зону сдвига ветра являются:

- изменения воздушной скорости ВС более, чем 25 км/ч;

- резкие изменения путевой скорости, вызванные уменьшением встречной или увеличением попутной составляющей ветра, а также сменой встречного ветра на попутный;

- отклонения от средней вертикальной скорости на 2,5 м/с и более при снижении;

- резкие отклонения от глиссады на одну точку и более;

- отклонения курса полёта на 10° и более;

- необычная работа автомата тяги или движения РУДов.

В дополнение к пассивным методам обнаружения вероятного сдвига ветра, основанным на наблюдении за указанными показателями, в настоящее время используются специальные бортовые доплеровские метеолокаторы и системы EGPWS.

В системе EGPWS режим предупреждения о сдвиге ветра используется как после отрыва от ВПП при взлёте, так и на заключительном этапе захода на посадку в соответствии с указаниями по техническому стандарту TSO-C117a. Режим активен на высотах от 3 до 500 м относительно уровня земли.

Для функционирования этого режима используется информация о текущих значениях истинной воздушной и путевой скоростях, вертикальной скорости, истинной высоты от радиовысотомера, об углах крена, тангажа или атаки, сигналы о выпуске шасси и закрылков. Может использоваться информация о поперечном и продольном ускорениях ВС, о температуре наружного воздуха, а также о величине отклонения вниз от глиссады при заходе по РМС.

Существует несколько разновидностей логических программ обнаружения сдвига ветра в соответствии с алгоритмами американских фирм Boeing и Honeywell. Основу этих алгоритмов составляет вычисление главных показателей сдвига ветра - резких изменений скоростей попутного или встречного ветра и поперечных порывов ветра. Вычисляется векторная сумма горизонтальных и вертикальных компонентов.

Главные показатели смещения воздушных масс сравниваются с пороговыми значениями, которые зависят от этапа полёта, типа ВС, его посадочной скорости и конфигурации.

Таким образом, логическая программа системы EGPWS вырабатывает предупреждения для экипажа ВС в условиях встречного ветра и вертикального порыва ветра вверх, что обычно наблюдается на передней кромке микропорыва при ветровом сдвиге. Информация о сдвиге ветра используется для выдачи как предупреждающей «Caution, Windshear» (осторожно, сдвиг ветра), так и аварийной сигнализации « Windshear» (рис. 2.24).

Области сигнализации для режима обнаружения сдвига ветра представлены на рис. 2.25.

Величины порогов в случаях предупреждающей и аварийной сигнализации аналогичны, но различаются полярностью, т. е. направлениями. Пороги обнаружения сдвига ветра автоматически изменяются в соответствии с температурой наружного воздуха, скоростью снижения, текущей высотой относительно поверхности земли, углом крена, запасом по сваливанию и положением ВС относительно радиоглиссады. Всё это предопределяет запас времени для экипажа и позволяет избежать нежелательных ложных сигнализаций.

Предупреждающая сигнализация может выдаваться с помощью со­ответствующего речевого сообщения «Caution, Windshear» или только световой сигнализации. Условия выдачи предупреждающей сигнализации обычно сохраняются на период 8 с. Эта возможность блокируется, когда вырабатывается аварийная сигнализация «Windshear», имеющая боль­ший приоритет. Выдача речевого предупреждения «Windshear. Windshear. Windshear» может быть возобновлена, если сохраняются или возникают вновь условия обнаружения сдвига ветра, т. е. превышаются предуста­новленные уровни срабатывания, но не ранее 8 с. Световой сигнализатор светится пока существуют условия сдвига ветра, но не менее 8 с.

Для предотвращения пагубных последствий сдвига ветра необходимо использовать стандартные эксплуатационные правила (SOPs) [30].

При получении предостережения о вероятном сдвиге ветра «Caution, Windshear» экипаж ВС должен быть готов к немедленным действиям по сигналу о сдвиге ветра «Windshear». При близости земли возможна также выдача предупреждений и рекомендаций за счёт других режимов СППЗ (режим 1, 2, 4, 5 и 8). Однако другие режимы СППЗ разрешаются не ранее, чем через 5 с после сигнала о сдвиге ветра. При попадании в зону сдвига ветра необходимо выполнять действия по восстановлению режима полёта, не допускать больших изменений в режиме работы двигателей или в балансировке ВС после неожиданного изменения воздушной скорости. Необходимо по возможности задержать заход на посадку либо уйти на второй круг или на запасной аэродром. При выходе из зоны сдвига ветра убрать шасси, закрылки и предкрылки, увеличить воздушную скорость, установить допустимый режим набора высоты в соответствии с руководством по лётной эксплуатации самолёта.