2.3. Опасные явления для авиации

Атмосферные явления, которые могут воспрепятствовать выполнению полетов или нанести ущерб авиационной технике, называются опасными.

Ограниченная видимость. Информация о видимости имеет большое, даже решающее, значение для оценки возможности взлета и посадки самолетов и вертолетов. Вклад ограниченной видимости в неблагоприятные условия, влияющие на полет ВС, составляет почти 70%.

Такие метеорологические явления как метели, дымки, туманы, осадки ухудшают видимость до опасных пределов.

В осенне-зимний период ограниченная видимость в основном отмечается при туманах (дымках), метелях, снегопадах.

Туманы. Наиболее часто ухудшение видимости до значений менее 1 километра связано с туманами. Видимость в тумане зависит от его водности (количества сконденсированной влаги в г/м³ и размеров частиц). При видимости более 1 км явление называется дымкой.

Физические процессы образования тумана могут быть различными. Основные типы туманов:

1) Радиационный туман, образующийся ночью при ясной погоде, вследствие охлаждения приземного слоя воздуха от поверхности почвы, теряющей тепло путем излучения.

2) Адвективный туман, образующийся в любое время суток и при любой облачности, вследствие охлаждения теплой влажной воздушной массы, перемещающейся над холодной подстилающей поверхностью.

3) Туман испарения, образующийся над незамерзающей поверхностью воды, когда окружающий воздух значительно холоднее поверхности воды.

Туман может рассеяться, перейти в низкую облачность с последующим ее рассеянием, или в кучевые разорванные облака хорошей погоды.

Радиационные туманы в холодную половину года наблюдаются в осенние месяцы, максимум приходится на сентябрь. Благоприятные условия для образования радиационных туманов создаются в антициклонах, гребнях, отрогах и барических седловинах, а также в поле пониженного давления с малыми барическими градиентами.

Фронтальные туманы чаще наблюдаются при прохождении теплого фронта и возникают, когда водяной пар под поверхностью фронта в клину холодного воздуха достигнет насыщения вследствие испарения фронтальных осадков и адиабатического понижения температуры воздуха, вызванного падением давления перед фронтом. При этом благоприятным является небольшая скорость и выпадение слабых осадков. По вертикали туман может достигать нескольких сотен метров или же сливаться с низкими фронтальными облаками.

Эти виды туманов наблюдаются в сентябре-октябре месяцах. При этом видимость может ухудшиться до 200 метров и менее. В зимний период наблюдаются морозные туманы и дымки, отмечаются они чаще при температуре воздуха минус 40-50 градусов в условиях антициклонической погоды и при наличии мощных приземных инверсий температуры. Такие туманы наблюдаются над населенными пунктами, и в их образовании основную роль играет влага, содержащаяся в продуктах сгорания топлива, так как естественного влагосодержания недостаточно для образования туманов. Поднимающийся относительно теплый воздух смешивается с окружающим холодом. Упругость насыщения надо льдом меньше, чем над водой, поэтому ледяные туманы, в отличие от капельножидких, образуется при относительной влажности менее 100 % (65-85%) . Продолжительность зимних туманов и время их рассеивания зависит от температуры воздуха и продолжительности светлого времени суток, наиболее интенсивны они в утренние часы.

Метели. В зимнее время при скорости ветра от 5 м/с и выше может наблюдаться метель. Метели различают:

1) Общую метель, когда снегопад сопровождается переносом снега, поднятого с поверхности снежного покрова;

2) низовую метель – перенос снега, поднятого с поверхности снежного покрова до высоты несколько метров, при отсутствии снегопада.

Возникновение метели связано не только со скоростью ветра, но и состоянием снежного покрова.

Общая метель ухудшает видимость в большей степени, чем низовая или поземок. Ухудшение видимости здесь зависит в основном от интенсивности снегопада, a нe от скорости ветра. Общие метели связаны обычно с зонами фронтальных осадков преимущественно в системе углубляющихся циклонов. Главная роль принадлежит при этом теплым фронтам или фронтам окклюзии, более редко – холодным фронтам. Метели отмечаются также в неустойчивых воздушных массах при ливневых снегопадах с сильными ветрами. В этих случаях возникают сильные, но кратковременные общие метели. Благоприятные условия для развития метелей создаются и в районах, где циклон приближается к продолжающему еще усиливаться антициклону или отрогу. Вследствие сближения изаллобарических областей разного знака происходит увеличение барических градиентов, а следовательно, и усиление ветра, иногда до штормового. В этих районах при наличии снегопада развивается интенсивная общая метель. Такие же метели могут возникать при оттеснении малоподвижного циклона усиливающимся и расширяющихся по площади антициклоном.

При метелях дальность видимости может ухудшаться до 1000м и менее, что затрудняет или делает невозможной посадку воздушных судов.

Повторяемость ухудшения видимости из-за метелей составляет 5-6% от общего числа случаев. Основной максимум повторяемость метелей в ОЗП приходится на октябрь месяц.

Осадки. Видимость при дожде, снеге зависит от их интенсивности и размеров выпадающих частиц. Например, при достаточно интенсивном крупнокапельном дожде видимость может быть более 4 км, тогда как при мороси она может ухудшиться до 1 км и менее. Видимость при снегопаде хуже видимости при дожде такой же интенсивности. Это связано с размерами снежинок, их отражательной и рассеивающей способностью.

Ливневые осадки резко ухудшают видимость. В ливневых снегопадах видимость иногда падает до нескольких десятков метром и ниже. С прохождением фронтальных разделов или в тыловой части циклона возникают «снежные заряды». Обычно они следуют друг за другом через небольшие промежутки времени наблюдаются на фоне относительно сильных ветров.

В осенне-зимний период осадки в основном связаны с циклонической деятельностью. В зимние месяцы снег чаще выпадает из облачности среднего и верхнего ярусов и видимость ухудшается до 5-4 км. Ливневые осадки чаще отмечаются в переходный период. При этом ухудшение видимости при ливневом снеге достигает 1000 м и менее. Наиболее часто такие случаи отмечаются в конце сентября, октябре месяце.

Пылевые бури. Одной из характеристик ВЛП является обильное содержание пыли в атмосфере, частое возникновение пылевых бурь. Пыль, осаждаясь на планере самолета, двигателях, и других элементах самолета оказывает отрицательное воздействие на характеристики самолета. Пыль, попадая в газо-воздушный тракт (ГВТ) двигателя вызывает эрозионный износ лопаток ротора двигателя, их загрязнения, что вызывает ухудшение параметров работы двигателя, их досрочную съемку. Пыль попадает в топливо самолета, в маслосистему двигателей, это вызывает засорение топливных и масленых фильтров, увеличивается износ деталей двигателей из-за повышенного трения между трущимися поверхностями. Пыль, оседая на корпусе двигателя, маслобаке, попадая в маслорадиатор, уменьшает отвод тепла от нагретого масла, горячих поверхностей двигателя. Это приводит к перегреву масла в двигателе, местному перегреву поверхностей. Пыль, попадая во всевозможные шарниры, подшипники, узлы герметизации систем управления, увеличивает усилия, необходимые для перемещения рычагов управления, увеличивается износ и возникают недопустимые люфты систем управления. Пыль, попадая в уплотнения амортстоек, цилиндров шасси, приводит к возникновению течи АМГ – 10 через их уплотнения необходимости их замены. Загрязнение поверхностей самолета является одним из существенных источников возникновения дополнительного сопротивления движению самолета. Непосредственные измерения показали, что в процессе эксплуатации в среднем через 15 дней шероховатость поверхности, обусловленная загрязнением, достигает предельно допустимых величин, превышение которых приводит к значительному возрастанию расхода топлива. Превышение указанного срока хотя бы на 5 дней приводит к увеличению расхода топлива на 1%. Установлено, что приращение лобового сопротивления, вызванное загрязнением обшивки самолета, происходит в основном из-за загрязнения носка крыла. Поэтому мойку носка крыла необходимо производить наиболее тщательно, это существенно повысит эффективность мойки. Из вышесказанного следует вывод: мойка поверхностей самолетов – это не только улучшение внешнего вида, но и сокращение непроизводительного расхода топлива. Исследования о влиянии чистоты поверхностей самолетов на непроизводительный расход топлива выполнили в 1978 году сотрудники Рижского филиала РОСНИИ ЭРАТ ГА. Необходимо точно подгонять заглушки, герметизировать люки и лючки, капоты, поливать площадки запуска.

Большое количество птиц в воздушном пространстве. В этот период ВЛН часто происходит столкновение птиц с самолетами. Эти столкновения приводят к серьезным повреждениям авиационной техники, отказам дорогостоящих двигателей самолетов и вертолетов. Особенно часто происходят эти случаи в момент массовой миграции пернатых. В настоящее время разрабатываются новые биологические методы отпугивания птиц от ИВПП и в целом от аэропортов, но пока массового применения они у нас не нашли.