3. Вплив природньо-кліматичних умов на розташування зпс.
а) Вплив метеофакторів на величину дистанції злету і посадки
Оцінка впливу метеофакторів і умов експлуатації на довжину злітної смуги. Розміри ШЗПС і КСБ, обчислені по викладеній вище методиці, відповідають приблизно 85% річної забезпеченості польотів літаків по температурних умовах і тиску повітря, що відповідає вимогам ІКАО. Це означає, що протягом 15% річного часу розрахована довжина літної смуги виявляється трохи менше довжини, необхідною для забезпечення безпеки ЗП операцій літаків розрахункового типу, при стані атмосфери, що змінився. У цих умовах безпека злітно-посадочних операцій літаків розрахункового типу забезпечується шляхом зменшення злітної ваги літака, а також шляхом використання зустрічного вітру при зльоті чи посадці літака. При неможливості зменшити вагу літака чи використовувати зустрічний вітер рейс із денного часу доби з високою температурою повітря переноситься на ранкову годину чи на іншу добу. Результати обробки діючих номограм для визначення довжини ШЗПС показують, що підвищення температури на один градус збільшує довжину ШЗПС на 30-60 м, а при зниженні тиску повітря на 1% довжина ШЗПС збільшується в середньому на 2-2,5%. Вплив зустрічного вітру на довжину ШЗПС може бути врахований за допомогою поправочного коефіцієнта.
Б) Вплив зустрічного вітру
Вплив зустрічного вітру на довжину ЗПС враховується поправочним коефіцієнтом Кw
Vвідр – необхідна швидкість при існуючому стані атмосфери;
W*cos
-
поздовжня складова швидкості зустрічного
вітру;
- кут між напрямком вітру і напрямком злету ( =40о)
Vmin – мінімальна швидкість, при якій літак може піднятися в повітря;
- відновсна щільність повітря.
Kw = 69,312/(69,31+10*cos35o)2 = 0,8
Довжина ЗПС з врахуванням зустрічного вітру:
Lгзпс = Lгзпс*Kw = 1356,88*0,8 = 1085,5 м.
В) Вплив міцності грунту
Вплив міцності грунту на довжину ГЗПС враховується введенням поправочного коефіцієнту Кf. Необхідна довжина ГЗПС обумовлюється лише злетом літака та обмеженням глибини колії, яка для нормальної експлуатації не повинна перевищувати допустиму.
Lгзпс = Lгзпс*Kf = 1085,5 *1,1 = 1194,05 м
Lгзпс – необхідна розрахункова довжина ШЗПС для злету, так як посадка літака на грунтову смугу не має труднощів і не є розрахунковою;
D – зовнішній діаметр шини головної опори літака
H
= 0,065*D.
4) Визначення напрямку льотних смуг в плані по вітровому завантаженню
Літні смуги орієнтуємо в залежності від ряду факторів, серед яких першорядне значення приділяється вітровому завантаженню. Вітровим завантаженням чи вітровою забезпеченістю літної смуги називається ймовірна частота використання, якого-небудь визначеного напрямку смуги, виражена у відсотках від усіх напрямків вітрів протягом року. Вітер впливає на злітно-посадочні операції літаків. Як правило, зліт і посадка здійснюються проти вітру. Зліт і посадка літаків при попутному і попутно-боковому вітрі дозволяються у виняткових випадках, коли немає можливості виконання цих операцій при зустрічному чи зустрічно-бічному вітрі. При цьому попутна складова швидкості вітру повинна бути не більше 5 м/с, а бічна складова вітру – не більше 6 м/с. Виконання зльоту і посадки при попутному вітрі веде до збільшення дистанції розбігу і пробігу літака. Так, наприклад, при попутному вітрі зі швидкістю 5 м/с довжина розбігу літака типу МИ-18 збільшується на 17%. Гранично допустимою швидкістю вітру при експлуатації літака вважається швидкість, вище якої губиться опірність літака впливу вітру. Граничні значення швидкості вітру для зльоту і посадки встановлюються аеродинамічними розрахунками і літніми випробуваннями для кожного типу літака.
В сучасних літаків граничнодопустимі швидкості зустрічного вітру на землі складають 25-30 м/с. Існуючі нормативи обмежують граничні значення нормальної складової бічного вітру в залежності від класу аеродрому від 6 до 12 м/с. В окремих випадках у практиці експлуатації при русі літаків у складних метеоумовах на мокрій і слизькій поверхні штучних покриттів граничні значення нормальної складової бічного вітру зменшується до 4-10 м/с. Це викликано необхідністю забезпечення безпеки зльоту і посадки літаків. При бічному вітрі різні літаки при русі поводяться по-різному. Одні з них мають тенденцію до розвороту проти вітру, особливо на етапі, коли носова опора піднята, інші – до розвороту по вітрі, треті – до крену. Літак накреняється за рахунок збільшення обтиснення пневматиків коліс і амортизаторів передньої опори і підвітряної головної опори шасі і за рахунок зменшення обтиснення пневматиків коліс і амортизаторів головної опори шасі. Практично цей екран може досягати 3-4о у поперечній площині і 1,5-2о у поздовжній площині.
Обтікання літака косим потоком приводить до перерозподілу аеродинамічних сил, що діють на бічні поверхні, внаслідок чого на стороні, яка обдувається вітром створюється підвищений, а на протилежній знижений тиск. У результаті з’являється бічна аеродинамічна сила – результуюча цих сил тиску.
З появою бічного вітру виникає також повертаючий момент, що залежить від кута ковзання. Розвертаючий момент Му прагне повернути літак у бік ковзання. Значення бічної аеродинамічної сили і моменту, що розвертає, ростуть зі збільшенням швидкості бічного вітру і швидкості руху літака.
Найбільш вигідним з погляду вітрового завантаження є напрямок літної смуги, при якому злети і посадки літаків будуть забезпечені протягом найбільшої кількості вітряних днів. Значення вітрового завантаження в залежності від класу аеродрому представлені в табл. 1. Розрахунок вітрового завантаження повинен виконувати за даними спостережень за можливо тривалий період, але не менше 5 років по 8 чи 16 румбам..
Табл. 1
-
Градація швидкості вітру, м/с
Кут зносу, о
0-8
90
9-11
45
12 і більше
22,5
З врахуванням таблиці 1 і даних координатної рози вітрів по швидкостях і напрямках будемо мати наступні % повторюваності вітрів.
Табл. 2
-
Градація швидкості вітру, м/с
Сума повторюваності вітрів, %
Кут зносу, о
0-8
50
90
9-11
31,37
45
12 і більше
18,63
22,5
Всього
100,00
При визначенні вітрового завантаження літної смуги метеорологічні дані обробляються за наступною методикою. Визначаємо повторюваність вітрів різних швидкостей по напрямках. Дані з завдання заносимо в табл. 3. На підставі даних табл. 3 будуємо розу повторюваності вітрів по напрямках.
Злітно-посадочні операції на літній смузі виконуються з двох взаємно протилежних напрямків. У зв’язку з цим просумуємо значення повторюваності вітрів по взаємно протилежним чи, як прийнято називати, суміщеним напрямкам.
За даними таблиці 3, складаємо таблицю 4 повторюваності вітрів по суміщених напрямках. На підставі даних таблиці 4 будуємо розу повторюваності вітрів по суміщених напрямках.
Табл. 3
Градація швидкості вітрів м/с |
Повторюваність вітрів % |
Сума повтор. вітрів % |
||||||||
Пн |
ПнСх |
Сх |
ПдСх |
Пд |
ПдЗх |
Зх |
ПнЗх |
|||
0-8 |
8 |
6 |
12 |
19 |
9 |
8 |
17 |
21 |
50 |
|
9-11 |
6,6 |
4,9 |
9,8 |
15,6 |
7,4 |
6,6 |
13,9 |
17,2 |
40,96 |
|
12 |
1,4 |
1,1 |
2,2 |
3,4 |
1,6 |
1,4 |
3,1 |
3,8 |
9,04 |
|
Всього |
16 |
12 |
24 |
38 |
18 |
16 |
34 |
42 |
100 |
|
Табл. 4
Граничні швидкості вітрів м/с |
Повторюваність вітрів % |
Сума % |
|||
Пн-Пд |
ПнСх-ПдЗх |
Сх-Зх |
ПдСх-ПнЗх |
||
0-8 |
17 |
14 |
23 |
40 |
50 |
9-11 |
14 |
11,5 |
23,7 |
32,8 |
40,96 |
12 |
3 |
2,5 |
5,3 |
7,2 |
9,04 |
Разом |
34 |
28 |
52 |
68 |
100 |
Розраховуємо коефіцієнти вітрового завантаження льотної смуги:
Пн-Пд:
Кзв = 50 + 17 + 14+3=84
ПнСх-ПдЗх:
Кзв = 50 + 14 + 11,5 + 2,5 = 78
Сх-Зх:
Кзв = 50 + 23+ 23,7 + 5,3 = 101
ПнЗх-ПдСх:
Кзв = 50 +40+32,8 + 7,2 = 118
Отже ГЗПС орієнтуємо в напряму найбільшого коефіцієнта вітрового завантаження – ПнЗх-ПдСх, а допоміжну смугу в напрямку – Сх-Зх
Координатна роза вітрів
