Классификация сдвигов ветра и методы обнаружения сдвига ветра. Влияние сдвига ветра на динамику вс, особенности
Что такое сдвиг ветра и как он влияет на полеты самолетов и вертолетов?
Сдвиг ветра — это изменение вектора ветра (скорости и направления ветра) на единицу расстояния. Различают вертикальный сдвиг ветра и горизонтальный. Вертикальный сдвиг принято определять как изменение вектора ветра в метрах в секунду на 30 м высоты; в зависимости от направления изменения ветра относительно движения самолета вертикальный сдвиг может быть продольным (попутным — положительным или встречным — отрицательным) или же боковым (левым или правым).
Это скрытое и труднопредсказуемое явление. Несмотря на его давнюю очевидность («воздушные ямы»), официальной авиационной метеорологией оно отрицалось (не без влияния аэродинамиков) вплоть до 70-х годов, когда заметно изменились ЛА (в основном увеличение массы и инертности), условия и интенсивность их эксплуатации. Увеличение частоты лётных происшествий при взлете и посадке по, казалось бы, необъяснимым причинам, заставило обратить внимание на это явление.
Элементарная сущность сдвига ветра в том, что если одна из составляющих турбулентного местного вихревого возмущения воздуха совпадает с направлением полета ЛА и его скорость сравнима с местной скоростью потока, обтекающего крыло, то происходит как бы его торможение(вплоть до нуля) или ускорение. Подъемная сила резко меняется, и ЛА, имеющий на посадке малые скорость и высоту, может заметно изменить траекторию движения, вплоть до падения.
Горизонтальные составляющие являются продолжением кольцевых струй горизонтально расположенных вихрей, имеющих и вертикальные составляющие. Поэтому можно, с достаточной точностью, оценивать сдвиг по изменению скорости ветра по высоте над небольшой площадью (зона взлета и посадки), неадекватному общему правилу равномерного изменения ветра с высотой. Одним из следствий зарождения или наличия сдвига является порывистость ветра. Сдвиг ветра как правило возникает вблизи или под кучево-дождевыми облаками, в зоне атмосферных фронтов, при наличии инверсии у поверхности земли, а также в горной местности и прибрежных районах.
Сдвиг бывает положительным и отрицательным. Положительным сдвигом называется такое распределение ветра, когда его скорость на высоте больше чем у земли. Отрицательным - такое распределение ветра, когда скорость на высоте меньше, чем у земли. Изменения направления и (или) скорости ветра в определенном слое атмосферы могут сочетаться с турбулентностью и(или) сильными вертикальными потоками воздуха, поэтому значительные сдвиги ветра относятся к категории опасных внешних воздействий среды (ОВВС).
Влияние вертикального сдвига ветра U на точность приземления самолета:
а — встречный вертикальный сдвиг ветра; б — попутный; в — боковой;
1 — расчетная точка приземления, 2 — фактическая, 3, 4 — уход от оси ВПП
ИКАО рекомендует следующую градацию сдвига ветра по признакам вертикального потока, то есть:
слабый сдвиг – 0–2 м/с на 30 м высоты;
умеренный сдвиг – 2–4 м/с на 100 м высоты;
сильный сдвиг – 4–6 м/с на 30 м высоты; 13–20 м/с на 100 м высоты;
очень сильный сдвиг – более 6 м/с на 30 м высоты; более 20 м/с на 100 м высоты.
Согласно правилам полетов над территорией стран СНГ сильный сдвиг ветра, при котором запрещаются взлет и посадка, это 5 м/с на 30 м высоты.
Что такое сдвиг ветра и как он влияет на полеты самолетов и вертолетов?