3 января 2017 года в аэропорту Калининграда произошло выкатывание самолета Аirbus A321 за пределы ВПП. Данный случай вызвал довольно широкий резонанс в СМИ, что было скорее связано с последовавшей транспортной блокадой региона, длившейся более суток, нежели с самой сутью происшествия. При освещении этого случая, как впрочем, и других авиационных событий, журналистами и так называемыми экспертами озвучивались различные версии, однако, к сожалению, в большинстве случаев налицо полное отсутствие понимания сути произошедшего. Выкатывание самолета за пределы ВПП при посадке это, как ни печально, далеко не редкое явление. В этой статье мы постараемся максимально просто и доступно объяснить, как такие инциденты становятся возможными: расскажем, от чего зависит длина пробега самолета, что такое коэффициент сцепления на ВПП, как производится расчет потребной длины полосы.
Итак, в первую очередь условно разделим все выкатывания на два типа: связанные с нехваткой длины ВПП и не связанные (например, съезд самолета в сторону от ВПП в результате заноса). И хоть инцидент в Калининграде связан именно с заносом на ВПП, в этой статье мы будем говорить только о случаях нехватки длины полосы, о втором типе выкатываний мы расскажем в одной из следующих статей.
Располагаемая длина ВПП.
Говоря об авиационных событиях, связанных с выкатыванием самолета с полосы, следует сразу определить, что такое располагаемая посадочная дистанция (LDA – landing distance available). Данное расстояние измеряется от входного торца ВПП до ее обратного торца.
В начале и конце ВПП, как правило, имеются сравнительно небольшие участки, называемые STOPWAY или концевая полоса торможения (КПТ), данные участки имеют значительно меньшую нежели ВПП несущую способность и не учитываются при определении посадочной дистанции.
Концевые полосы торможения (Stopway).
Информация о располагаемых дистанциях публикуется в документах аэронавигационной информации, а оперативные изменения доводятся посредством извещений НОТАМ.
Выкатывание на КПТ обычно не влечет серьезных последствий. В большинстве случаев покрытие выдерживает вес воздушного судна
В случае если самолет выкатился за пределы твердого покрытия, вероятно серьезное повреждение его конструкции, кроме того скорее всего возникнут сложности с эвакуацией борта, как это и произошло в упомянутом случае в Калининграде.
Факторы влияющие на длину пробега при посадке.
Взлетно-посадочные характеристики самолета, именно так правильно называется это раздел, этот довольно объемная и сложная тема, тем не менее, мы постараемся объяснить все как можно проще.
Как на взлетные, так и на посадочные характеристики влияют одни и те же факторы, которые условно можно разделить на три группы:
- связанные с воздушным судном
- связанные с аэродромом
- связанные с метеоусловиями
Перечислим эти факторы ниже:
- Масса самолета
- Конфигурация самолета
- Использование реверса
- Состояние ВПП
- Уклон ВПП
- Температура, давление
- Ветер
- Другие факторы
Под массой понимается фактическая масса самолета на момент посадки, данное значение учитывает все, что находится на борту: пассажиры, их багаж, груз, почта, топливо, экипаж. Чем тяжелее самолет, тем большее расстояние требуется для того чтобы остановиться.
Под конфигурацией понимается положение механизации крыла, в первую очередь закрылков. Чем больше угол их выпуска, тем большее сопротивление они создают, кроме того за счет увеличения подъемной силы крыла уменьшается скорость захода на посадку. Таким образом, выпуск закрылков на максимальный угол уменьшает длину пробега.
Реверс – это режим обратной тяги двигателя. По решению экипажа реверс на пробеге может не использоваться, что увеличивает длину пробега.
Говоря о состоянии ВПП, в первую очередь имеют ввиду коэффициент сцепления. Это значение говорит о том, насколько скользко на ВПП. Замер коэффициента сцепления регулярно осуществляется аэродромной службой с помощью специальных тормозных тележек.
Тормозная тележка для измерения коэффициента сцепления.
За рубежом используется несколько другое понятие – эффективность торможения или braking action, суть та же, только вместо цифрового значения применяются общие термины описывающие состояние ВПП (например, good–хорошее, poor–плохое и т.д.). При необходимости коэффициент сцепления может быть переведен в эффективность торможения.
Зачастую ВПП имеет достаточный для того чтобы повлиять на длину пробега на посадке уклон. Вполне очевидно, что при пробеге «в горку» его длина сокращается.
ВПП с переменным уклоном.
Оба этих фактора влияют на плотность воздуха. При высоком давлении плотность воздуха увеличивается, а при высоких температурах наоборот уменьшается. Чем плотнее воздух, тем выше эффективность работы двигателей. Таким образом, низкие температуры и высокое давление наилучшим образом влияют на посадочные характеристики.
Один из наиболее значительных факторов – это ветер. В авиации под ветром понимают перемещение воздушных масс. Предположим, что самолет летит в какой-то воздушной массе, при этом сама эта масса тоже перемещается. Очевидно, что в случае сонаправленного движения скорость самолета относительно земли увеличится на величину скорости ветра, а в случае полета против ветра соответственно уменьшится. Важно понимать, что с точки зрения аэродинамики, самолет летает за счет обтекания воздушным потоком, именно по скорости набегающего потока определяется в частности посадочная скорость. Скорость относительно земли (путевая скорость) в авиации используется исключительно в навигационных целях.
Таким образом, чем сильнее встречный ветер на посадке, тем меньше будет скорость относительно земли, а значит, уменьшится и длина пробега. Именно поэтому взлет и посадка при возможности осуществляются против ветра.
Существует также множество других незначительных факторов, которые тем не менее должны учитываться при расчете посадочных характеристик, например использование противооблединительной системы двигателя (влияет на тягу), выполнение посадки в ручном или автоматическом режиме.
Расчет потребной дистанции.
Существует три способа выполнения расчета потребной дистанции посадки:
- По номограммам
- По таблицам
- С использованием ПО
Самый старый и примитивный способ. Применяется на советских и российских самолетах. В руководстве по летной эксплуатации приводятся номограммы (графики) определения потребных дистанций для различных условий. Сложность способа заключается в том, что требуется учесть очень много значений и поправок одновременно, кроме того, пилот сам должен сравнивать потребную и располагаемую дистанцию.
С точки зрения пилота это более простой способ. Для каждого аэродрома наземными службами авиакомпании выполняется расчет с применением программного обеспечения разработанного изготовителем самолета. Результаты расчета сводятся в таблицы, для каждой ВПП и каждого возможного ее состояния составляется своя таблица. Конечным результатом расчета является максимально допустимая посадочная масса, пилоту нет необходимости знать располагаемую дистанцию, так как она уже учтена в расчете. Все эти данные хранятся на борту в сборниках называемых RWA – runway analysis. Данный способ широко применяется в том числе на самолетах иностранного производства.
Наиболее простой и продвинутый способ. Суть метода та же, разница лишь в том, что специальное программное обеспечение интегрируется в бортовой компьютер, либо устанавливается на планшет, для данного ПО, как впрочем и для наземной версии, необходима актуальная база данных аэродромов. Преимущества данного метода очевидны: расчет выполняется непосредственно экипажем, поэтому отпадает необходимость держать на борту внушительных размеров сборники RWA и заниматься их регулярным обновлением. Кроме того, приложение, как правило, имеет простой интерфейс, благодаря чему минимизируется вероятность ошибки при вводе данных, сам же расчет занимает считанные секунды.
Интерфейс программы расчета посадочных характеристик для Ipad (Airbus).
Причины выкатывания за пределы ВПП.
Итак, выше мы обозначили факторы, влияющие на длину пробега после посадки. В идеальном случае, фактическая длина пробега будет соответствовать расчетной, однако это не всегда так.
Следует отметить, что ни один пилот в современных реалиях не будет выполнять посадку в случае если полосы по расчету заведомо не хватает, это очень серьезное нарушение и чревато потерей работы.
Наиболее частой причиной нехватки длины полосы является банальный перелет, то есть касание ВПП позже, чем это учтено в расчете. Как правило, это происходит в результате некорректных действий пилота, а именно ошибок пилотирования. Чаще всего речь идет о так называемом нестабилизированном заходе на посадку, что выражается в превышении расчетной скорости или заходе на посадку выше расчетного профиля снижения. Единственным правильным решением в таком случае является уход на второй круг. Зачастую злую шутку играет стремление пилота к мягкой посадке, однако мягкая посадка не всегда безопасна, так как подразумевает длительное выравнивание, что неизбежно приводит к значительному перелету.
Менее вероятной причиной выкатывания является несоответствие заявленного состояния ВПП фактическому, например, в результате неисправности измерительной техники или недобросовестности работников наземных служб аэродрома.
Еще реже происходят выкатывания из-за неисправности техники. Такой случай теоретически возможен при невыпуске закрылков, интерцепторов, при отказе реверса или, например, при неисправности тормозной системы.