Тема 4. Характеристика воздушного транспорта.

Лекции 7,8,9,10

Вопросы:

1. Краткая историческая справка о зарождении воздухоплавания и полетах на аппаратах тяжелее воздуха.

2. Техническое оснащение воздушного транспорта.

3. Технико-экономические особенности работы воздушного транспорта.

3.1. Назначение и обязанности службы управления воздушным транспортом.

3.2. Обязанности диспетчеров.

3.3. Основные элементы технологического процесса.

3.4. Эшелонирование.

3.5. Показатели работы воздушного транспорта.

4. Особенности технологии, организации и управления.

4.1. Основные документы, применяемые на воздушном транспорте.

4.2. Организационная структура управления.

4.3. Основные преимущества и недостатки воздушного транспорта. 5. Основные научно-технические проблемы и перспективы развития воздушного транспорта.

1. История развития воздухоплавания.

Попытки подняться в воздух человеком предпринимались с неза­памятных времен, о чем говорят предания и мифы. Первые чертежи летательных машин найдены в рукописях Леонардо да Винчи великого итальянца эпохи Возрождения (1425-1519г). Он был знаменитым живо­писцем, скульптором, архитектором, инженером, математиком и ана­томом. Он рисовал, изобретал, строил. После него осталось 7тыс. страниц записных книжек и рукописей. И по сей день их еще не изу­чили полностью. Там нашли удивительные вещи: чертежи "птицетелета", парашюта, подводной лодки, автоматического ткацкого станка, вертолета... Через сотни лет все это изобретали заново. Нашли его проекты каналов, металлургических печей и прокатных станков, пе­чатных и землеройных машин.

За сотни лет до появления самолета Леонардо да Винчи создал летательный аппарат, напоминающий птицу. Однако низкий уровень техники того времени помешал Леонардо осуществить свои новатор­ские замыслы.

Очень много изобретателей после него работали над созданием самых причудливых летательных аппаратов.

Были предприняты попытки полетать при помощи садельных крыльев, при помощи шара наполненного газом.

Русские летописи свидельствуют о том, что на Руси уже в XVIв были сделаны попытки полетов на воздушных шарах . 1547-1584. При царствовании Ивана Грозного крепостной человек со­вершил вокруг Александровской слободы полет на воздуш­ном шаре, за что был казнен, а его "машина" сожжена.

1696г. - безымянный русский человек пытался летать на крыльях, обтянутых тонкой кожей.

В 1729г - кузнец Черник-Гроза пытался полетать на крыльях сделан­ных из проволоки и перьев.

В 1731г - в Рязани подьячий летал на шаре, наполненном горячим дымом, за что был изгнан из города под угрозой живого захоронения или сожжения на костре.

В июне 1783г французы - братья Монгольфье совершили свой первый полет на воздушном шаре, который назвали аэростат, наполнив оболочку горячим воздухом.

В том же году французский физик профессор Шарль совершил полет на шаре , наполненном водородом . Началась эра воздухоплавания.

В 1875г Д.И.Менделеев предложил проект управляемого стратостата, который стал прообразом дирижабля.

Но шары были игрушкой ветра и изобретатели искали что-то другое. Идея летательного аппарата тяжелее воздуха появилась и разрабатывалась значительно идеи воздушного шара.

В 1754г М.В.Ломоносов предложил проект летательного аппарата в виде двухвинтового вертолета.

Выдающийся вклад в создание самолета внес в 1876г морской офицер А.Ф.Можайский, создавший летающую модель аэроплана с часо­вой пружиной (в качестве двигателя).

Узучив строение крыльев у разных видов птиц и условия их по­лета, в частности, в режиме парения, исследовав законы сопротив­ления воздуха движению тел теоретически и с помощью созданного им прибора А.Ф.Можайский понял бесперспективность господствовавшей тогда идеи "машущих крыльев".

В 1877г Можайский представил проект самолета, который имел все характерные для современных самолетов части: фюзеляж, неподвижное несущее крыло, хвостовое оперение, шасси.

В 1881г спроектировал паровые двигатели мощностью 10 и 20 л.с. и сделал их за границей, построил 3-х моторный самолет и получил первый в мире патент (привилегию) на самолет - "воздухопла­вательный снаряд", на котором был совершен первый в мире полет с человеком.

Но полет завершился неудачно - самолет упал на крыло и поло­мал его. Недостаток личных средств и отсутствие государственной поддержки не позволили изобретателю завершить свою работу (он умер в 1890г ), но его самолет был признан специалистами лучшей конструкцией, во многом определившей прогресс последующего само­летостроения.

А тем временем десятки изобретателей во многих странах начали создавать крылатые машины.

В 1890г Клемен Азер (Франция) создал летательный аппарат прототип летучей мыши, некогда привлекший внимание Леонардо да

Винчи. Колоссальный труд вложил в гиганский аэроплан в 1892г Хай­ран Максил (Англия). немецкий инженер Отто Лилиенталь (Германия) создал планер (всего им было создано 18 аппаратов и совершил он на них 200 полетов). Во время одного из полетов в 1896г он погиб.

Заслуги Лилиенталя признали не сразу и не все. Одним из первых, кто по достоинству оценил его был Николай Егорович Жуковский, профессор, основоположник науки аэродинамики (испытывал в аэроди­намической трубе модели различных самолетных крыльев). 1897 соз­дав свой планер - многокрыльный Шанют.

Но особенно преуспели в этом американцы - братья Райт: 17 декабря 1903г их аэроплан с двигателем, работающим на керосине, поднялся в воздух и пролетел 800м. за 59с. Первый полет человека продолжался несколько секунд. Но это уже настоящий полет, со взлетом и приземлением. Так родилась авиация (от латинского "а­виас" - птица).

Начиная с 1910г создает ряд своих моделей Яков Модестович Гаккень (создатель первого трамвая). Кстати на премию, полученную за трамвай он и строил свой аэроплан. Его аэропланы резко от­личались ото всех построенных до этого летательных аппаратов: верхнее крыло вынесено над нижним, руль высоты расположен не спе­реди, как в ту пору считалось обычным, а сзади; мотор установлен перед летчиком и оснащен тянущим винтом. С точки зрения современ­ников машина Гаккеля была сконструирована по совершено немысли­мой схеме, а на взгляд: самолет Гаккеля выглядел вполне нормально.

Весной 1912г аэроплану Гаккеля VIII типа Московское общество воздухоплавания присудило золотую медаль.

Самолеты Гаккеля участвовали во многих конкурсах, но из-за частых неполадок двигателей - неудачно7 Только через много лет выяснилось, что летчик конкурирующей фирмы "Дукс" подкупал гакке­левского механика и тот подливал серную кислоту в рубашки двига­теля. А в довершении всего 5 декабря 1912г две последние модели аэропланов сгорели "от невыясненных причин". Гаккель разорился и составил работы в авиации. Он занялся занялся тепловозами и элек­тровозами (умер в 1945г).

Начало промышленного развития самолетостроения относится к 1908-1909гг. В 1913г был построен самолет "Большой балтийский", а затем его улучшеный вариант "Русский витязь". Создателем этого самолета был инженер И.И.Сикорский. Это был первый в мире четы­рехмоторный самолет, первенец тяжелой авиации, вес его - 4200кг, скорость полета - 90км/ч, он поднимал - 7 человек.

Затем был построен "Илья мурамец" - 15-16чел., основной бом­бардировщик в 1-ю мировую войну. Проектировались и другие самоле­ты.

Первая регулярная воздушная линия была открыта в 1923г (Москва - Нижний Новгород (Горький)) протяженностью 420км. Время полета составило 4ч, за этот год было перевезено 229чел. и 1900т груза.

В этот же период начала действовать первая международная ли­ния Москва - Берлин. 26 мая 1924 в воздух поднялся первый самолет построенный целиком из металла, - АНТ-2 конструкции А.Н.Тупо­лева (3 места двигатель 100л.с.). С тех пор металл стал основным материалом в самолетостроении.

Летом 1924 на воздушной линии Москва - Нижний Новгород успе­шно начал летать первый пассажирский самолет Ак-1.

Начиная со второй половины 20-х годов воздушный транспорт непрерывно технически перевооружался, парк самолетов рос, форми­ровалась, расширялась сеть воздушных линий (особенно с отдаленными районами), аэропортов.

В 1928г Н.Н.Поликарпов создал учебный самолет в По-2. Этот самолет использовался в сельском хозяйстве. А в годы Великой Оте­чественной Войны У-2 был и санитарным самолетом, и самолетом связи, и легким ночным бомбардировщиком. Лучшим самолетом времен Ве­ликой Отечественной Войны во всем мире признан противотанковый Ил-2 конструкции С.В.Ильюшина.

В 1930-31гг - АНТ-14 (36пасс., 4двигателя мощностью 2400л.с.; V = 195км/ч.

В 1934г - АНТ-20 "Максим Горький" (80пасс., 8 двигателй, мощностью - 7000л.с., V = 250 км/ч).

В 1937г - АНТ-25 - сверхдальний самолет, одномоторный. На таком самолете экипаж под командованием В.П.Чкалова совершил пер­вый в мире 63-часовой беспосадочный перелет Москва - Ванкувер (Канада) через Северный полюс.

В 30-х годах наряду с наращиванием парка самолетов началось формирование сети воздушных линий и аэропортов, возростали пере­возки. Появляются известные имена конструкторов: Ильюшина, Яков­лева.

Особенно интенсивно развивается воздушный транспорт в после­военные годы.

В 1947г был создан реактивный истребитель МиГ-15 конструк­ции А.И.Микояна и М.И.Гуревича. В том же году в воздух поднялся вертолет Ми-1 конструкции М.Л.Миля.

На самолетах устанавливались поршневые двигатели.

С конца 50-х годов стали выпускаться воздушные суда второго поколения (с турбинными двигателями).

Ан-24 (2 двигателя) V=450км/ч, дальность полета 900-2500км; 44-52пасс.

Ил-18 (4 двигателя) V=600-680км/ч; дальность полета 6500км, 89-122пасс.

В 60-х годах наилучший Ту-144 (4двигателя), V=750-850км/ч; дальность полета 10000км; 200пасс.

С 1956г началось массовое производство реактивных самолетов Ту-104, 2 двигателя (турбореактивный) V=850-900 км/ч, дальность полета 4000км; 50-70пасс. Это машина 3-го поколения.

Реактивные двигатели из-за своей большой мощности позволили значительно поднять скорость самолетов, вместимость и дальность полетов. Если самолеты с поршневыми двигателями имели предельные скорости до 500км/ч, то реактивные двигатели перешагнули легко сверхзвуковую скорость и могут достигать скоростей 1000км/ч. (Ту-104: размах крыльев 34,54м, длина самолета 40,06м; крейсер­ская скорость - 850км/ч, max V - 1000км/ч, дальность безопасного полета - 4000км; коммерческая загрузка до 12т или до 70пасс.).

На авиалиниях стали курсировать комфортабельные турбовинтовые самолеты Ан-10, Ил-18, Ту-144.

С 70-х годов наилучшим в гражданской авиации считался дальний магистральный трубопроводный самолет Ил-62 (тр. двигате­ля) V = 900-1000км/ч, дальность полета 9000-11000км; 186-198пасс.

Появляется более экономичный магистральный 3-х моторный реактивный самолет Ту-154, который рассчитан на 158 мест, дальность полета 7000 км Vmax = 900-950км/ч. Ту-134 , Як-40 и др.

В 1980г на воздушные трассы вышли новые самолеты: широкофю­зеляжный самолет Ил-86, рассчитан на перевозку 350пас. и самолет Як-42, перевозящий 120пас.

Наряду с пассажирскими все больше появлялось грузовых само­летов. Ан-22 "Антей" q = 80т (или 700пас. V = 650-700км/ч. Ил-76 q = 40т V = 765км/ч.

В 1976г в воздух поднялся опытный образец аэробуса Ил-86 на

350 мест, в 1979г эти самолеты вошли в эксплуатацию V = 1000км/ч.

В настоящее время Ил-96 на 300 мест V = 900-1000км/ч

дальность полета 4000-9000км. Ту-204 на 214 мест.

До 1988г рекордсменом мира по грузоподъемности являлся Ан-124 "Руслан", который поднял на высоту 10.7тыс.м 171,2т при нормальной грузоподъемности 150т, дальность полета 16,5тыс.м.

В 1988г создан Ан-255 q = 250т V = 700-750км/ч дальность по­лета 4000-4500км. В его фюзеляже можно разместить 16 контейнеров или до 80 легковых автомобилей, а также другую громоздкую техни­ку. Особенность этого типа самолета также в том, что крупногаба­ритные грузы, не помещающиеся в грузовом помещении, он может при­нимать на "спину" фюзеляжа (буровые вышки, крылья для самолетов, крупные блоки космической техники).

В течении многих лет крупнейшим в мире вертолетом был Ми-6 q = 11т.

В 1971 на выставке в Париже был показан вертолет Ми-12 V = 240км/ч. фюзеляж вертолета длиной 28мм и высотой 4,4м может принимать любую громоздкую технику.

Ми-26 q = 20т V = 295км/ч.

лекция 8

2. Техническое оснащение воздушного транспорта.

Техническое оснащение воздушного транспорта включает в себя: летательные аппараты, аэропорты, воздушные линии (трассы), авиа­ремонтные заводы.

Парк летательных аппаратов: состоит из аппаратов как легче, так и тяжелее воздуха: дирижабли, шары-зонды (для научных иссле­дований), воздушные шары.

Самолеты и вертолеты - основной состав. В зависимости от назначения и области применения летательные аппараты разделяются на : пассажирские, грузовые, комбинированные (грузо-пассажирские) и специального назначения (сельскохозяйственные, санитарные, аэ­рофосъемочные и т.п.), а также учебно-тренировочные.

Самолет - аппарат тяжелее воздуха, полет которого становит­ся возможным благодаря взаимодействию силы тяги двигателей и воз­никающей при движении под ее воздействием подъемной силы крыла.

Каждый самолет состоит из фюзеляжа, тяговых двигателей, шасси и комплекса агрегатов и приборов для обеспечения функциониро­вания всех систем самолета и управления ими.

Фюзеляж - корпус самолета (вертолета). В нем размещается экипаж, пассажиры, оборудование, грузы. К фюзеляжу крепятся кры­ло, двигатели (но не всегда), шасси, хвостовое оперение. Должен быть легким и оптекаемым. Состоит из каркаса и обшивки (из дюра­люминия).

Двигатели - поршневые (ПВД), трубовинтовые (ТВД), турбореак­тивные (ТРД). количество на самолете от 1-го до 4-х.

Шасси - ноги самолета - для взлета и посадки, передвижения по земле. Колеса, прикрепленные к стойкам, имеют амортизаторы. Для посадки на грунтовые аэродромы устанавливают на одну опору несколько пар колес.

Хвостовое оперение - для придания самолету устойчивости и управляемости. Горизонтальное расположение - горизонтальное опе­рение: неподвижная часть - стабилизатор; подвижная - руль высоты. Вертикально оперение - неподвижный киль, поворачивающийся руль направления. В хвосте устанавливается проблесковый маяк - для предотвращения столкновения в воздухе.

Крыло - часть самолета, которая создает подъемную силу, обеспечивает устойчивость и управляемость в полете. На крыле на­ходятся рули крена, закрылки, щитки и т.д. Крыло обычно ис­пользуют для установки двигателей, шасси и топливных баков.

В зависимости от дальности полета самолеты подразделяются на: - магистральные дальние, летающие на расстояния 6тыс.км и больше (Ил-62).

- магистральные средние - от 2.5 до 6тыс.км (Ил-18, Ту-154, Ил-86).

- магистральные ближние - от 1 до 2,5тыс.км (Як-42, Ту-134). - местные до 1тыс.км (Як-40, Ан-24).

Класс самолета определяется по максимальной взлетной массе (вес самолета):

1 класс - 75т и более

2 класс - от 30 до 75т 3 класс - от 10 до 30т 4 класс - до 10 тонн.

По конструктивным особенностям самолеты подразделяются на

следующие схемы.

1. По числу крыльев:

Монопланы - с одним крылом

Бипланы - с 2-мя крыльями, расположенными одно над другим

Трипланы

Мультипланы - летающие этажерки.

В основном монопланы.

2. По расположению крыла по отношению к фюзеляжу:

- низкопланы (с низким расположением)

- среднепланы

- высопланы.

3. По типу шасси:

1. Амфибии.

2. Сухопутные:

- гусеничные;

- колесные: с хвостовой опорой, с передней опорой, ве­лосипедного типа;

- гидросамолеты: лодочные, поплавковые.

4. По типу фюзеляжа:

- однофюзеляжные;

- двухбалочные;

- летающее крыло.

5. По типу и расположения оперения:

- переднее (нормальная схема типа "утка" Ту-144);

- хвостовое : с однокилевым оперением (Ту-154), с многокиле­вым оперением (Як-40), с V-образным оперением;

- бесхвостовое - летающее крыло.

6. По типу двигателей:

- поршневые (устанавливается чаще на крыле);

- турбовинтовые (устанавливается чаще на крыле);

- турбореактивные (реактивные) (могут внутри фюзеляжа и кры-

ла, под крылом).

Вертолет - аппарат, подъем и полет которого осуществляется с помощью воздушного винта с лопастями, закрепленными на верти­кальном валу. Сегодня работают вертолеты 2-х типов марки "Ми" - с одним несущим винтом, и марки "Ка" - с двумя винтами, расположен­ными друг над другом.

У вертолетов с 1-м несущим винтом есть еще рулевой винт, ко­торый устанавливается на длинной хвостовой балке - уравновеши­вает разворачивающий момент от несущего винта и нужен для путево-

го управления (поворота вертолета относительно вертикальной оси). Камов Николай Ильич (1902-1973)

Ка-15 V = 130км/ч 1пас. или 220кг дальность полета = 260км Ка-18 V = 130км/ч 3пас. или 225кг дальность полета = 260км Ка-26 V = 150км/ч 7пас. или 900кг дальность полета = 400км самый удачный - патрульная служба ГАИ, авиационно-химичес кие работы.

Миль Михаил Леонтьевич (1909-1970)

Ми-1 V = 170км/ч 3пас. дальность полета = 244км

учебный, санитарный

Ми-2 V = 180км/ч 6-8пасс. дальность полета = 600км

Ми-4 V = 140км/ч 12-16пасс. дальность полета = 475км

Ми-6 V = 300км/ч 11т дальность полета = 970км

Ми-8 V = 1250м/ч 4т дальность полета = 960км

Ми-10 V = 250км/ч 12т дальность полета = 750км

Ми-12 40т

Ми-26

Ми-6 два турбиновых двигателя, на высоту 2000м, перевозит тракторы, бульдозеры, имеет наружную подвесную систему тросов и крюков.

В продольном и поперечном направлениях вертолетом управляют с помощью наклона плоскости вращения несущего винта (т.е. изменяет направления вектора тяги). Для этого несущий винт снабжен автоматом перекоса, который поворачивает плоскости относительно их оси (изменяет углы установки). Управляют вертолетом с помощью ручек, педалей и рычагов. Класс вертолета по взлетной массе:

1 - 10т и более

2 - от 5 до 10т

3 - от 2 до 5т

4 - до 2т.

Составные части: фюзеляж (кабина экипажа, пассажирский салон или грузовой отсек, двигатель, шасси, различные приборы). Для устойчивости и управляемости на них устанавливают хвос­товое оперение как и у самолетов: стабилизаторы (управляе­мые или неподвижные) и кили с рулями направлений.

Пассажирские : Ми-4, Ми-8 для строительно-монтажных работ и транспортиров ки грузов Ми-6, Ми-10;

в сельском хозяйстве Ми-1, Ми-26 Ка-15,

Ка-18, Ка-26.

Аэропорт - комплекс инженерных сооружений и оборудования, предназначенных для приема и отправления летательных аппаратов, выполнения технического обслуживания воздушных судов, обслуживания пассажиров, переработки багажа, грузов и почты.

В зависимости от линий , на которые аэропорт отправляет самолеты различают: международные, межгосударственные (бывшие союзные), местные.

По годовому объему обслуживаемых пассажиров (сумма отбывших и прибывших) разделяют на пять классов.

I - 4 - 7 млн.чел. II - 2 - 4 млн.чел.

III - 600тыс. - 2 млн.чел. IV - 150тыс. - 600тыс.чел.

V - 25тыс. - 150тыс.чел.

Аэропорт обслуживающие свыше 7млн.пасс. в год относятся к внеклассовым, а менее 25тыс.чел. - не классифицируются.

Аэропорт включает в себя: аэродром, приаэродромную террито-

рию и служебно-техническую территорию с аэровокзалом.

Аэродром - основная часть аэропорта. Он представляет собой специально подготовленный земельный участок, имеющий комплекс сооружений и оборудования, обеспечивающих взлеты, посадки, руле­ние, стоянку и обслуживание воздушных судов.

В пределах аэродрома производится посадка пассажиров в само-

леты (вертолеты), высадка из них, транспортирование пассажиров, а также погрузка (выгрузка) в самолет (из самолета) багажа, грузов, почты.

Аэродром состоит из взлетно-посадочной полосы и служебно-технической территории. Главное сооружение аэродрома взлетно-посадочной полосы (ВПП).

Первой взлетно-посадочной полосой считают деревянный настил в 1882г выполненный Можайским для взлета его самолета. Первые авиаторы использовали для подъема своих аппаратов любое ровное место - поле, дорогу.

Когда появились регулярные авиалинии, понадобились аэродромы. Сначала они были квадратными или круглыми. Летчики сажали машины в любом направлении (В зависимости от направления ветра).

Постепенно самолеты становились тяжелее, летали все быстрее. Приземлялись и под углом к ветру. Полосы становились длиннее и уже. Появились аэродромы в виде эллипсов, треугольников, прямоу­гольников. При этом учитывались сила и направление преобладающих в данном месте ветров . Сегодня - прямоугольник , продольная ось, которого расположена по направлению господствующих ветров.

Покрытие ВПП.

Сначала были поросшие травой поля . Существовали специальные сорта трав и целая наука ухода за ними (выводили из строя дожди, разбивали колеса).

В середине 30-х годов - щебень, залитый вяжущим материалом, асфальт, асфальтобетон. В 1940г - во Внуково - цементобетон. В конце 50-х - напряженный железобетон (Домодедово). Сегодня - аэ­родромный бетон, который обладает очень высокой прочностью. Тол­щина - 40см.

Для современных реактивных самолетов ВПП длиной примерно 3км, шириной примерно 60м, в жарком климате длина примерно 4,5км. ВПП имеют световую систему :

Белые огни - ось ВПП (один ряд).

зеленые огни - входные , сообщают о начале ВП полосы

красные - ограничительные - конец ВПП, конец рулежной дорожки. белые или желтые (в 2-а ряда) - боковые стороны ВПП граница рулежных дорожек.

Установлены радиомаяки, которые "сообщают" пилоту высоту и расстояние до начала полосы.

На служебно-технической территории размещают здания и соору­жения, предназначенные для выполнения технологических операций по обслуживанию пассажиров, грузовых и почтовых перевозок, а также определенные виды технического обслуживания.

Приаэродромная территория - прилегающая к аэропорту мес­тность, над которой в воздушном пространстве производится манев­рирование воздушных судов.

Каждый аэропорт оснащается соответствующим комплексом средств навигации и управления воздушным движением (УВД).

На территории аэропортов размещаются:

- коммуникации водоснабжения, теплоснабжения, газоснабжения,

топливоснабжения;

- канализация;

- подача сжатого воздуха;

- электороснабжение;

- связь.

Средства посадки самолетов: радиомаячные системы, светосиг-

нальное оборудование, радары, автоматы.

Лекция 9

3. Технико-экономические особенности

работы воздушного транспорта.

3.1. Назначения и обязанности службы управления воздушным движением (УВД).

Вся территория СНГ как и весь земной шар поделены на воздушные зоны. Каждая из них имеет свой центр управления, где работают диспетчеры УВД, руководящие полетами. Летящие по трассе са­молеты, они передают друг другу с помощью радио как воздушную эс­тафету.

Служба УВД отвечает за полеты самолетов по воздушным трас­сам, за них "привод" в район аэропорта, за заход на посадку и приземление, за регулирование движения самолетов по аэродрому.

В наиболее загруженных районах (Москва, Ленинград, Киев) "плотность" полетов достигает более 100 полетов в час "пик".

Существует автоматизированная система управления воздушным движением "Старт". На экране локатора, рядом с точкой, изображаю­щий самолет укладываются необходимые данные так называемый "формуляр сопровождения" : номер самолета, порт назначения, высота по­лета, стрелка показывает снижается самолет или поднимается.

Кроме того есть еще "формуляр ожидания ". Это неподвижная надпись, возникающая на экране минут на десять до взлета. Она содержит такие сведения, как время вылета, адрес следования и эше­лон (высоту) полета. С момента взлета формуляр ожидания система автоматически заменяет на формуляр сопровождения.

На самолетах установлены так называемые ответчики, которые автоматически выдают системе необходимые сведения.

После взлета идет набор высоты. осуществляется он, как пра­вило, по "ступенькам", постепенно. Вот на этих переходах людей многих укачивает.

Система "Старт" помогает диспетчеру избежать ступенек, т.к. идет плавный набор высоты без задержек на разных высотах.

Диспетчер - хозяин неба и дирижер воздушных трасс. Без их разрешения экипаж не выполнит не одного маневра. Диспетчер может запретить самолету вылет, не разрешить посадку, дать команду об уходе на второй круг.

3.2. Обязанности диспетчеров.

Рабочее место диспетчера в аэропорту похоже на рубку океан­ского корабля: обзор почти круговой, все летное поле как на ладони.

I - диспетчер , к которому обращается командир готовящегося взлетать самолета - диспетчер руления . Управляет он движением са­молетов по земле от мест стоянки до взлетно-посадочной полосы и обратно (при посадке) . Без его разрешения ни один самолет не тро­нется с места. Диспетчер указывает по какой рулежной дорожке са­молету двигаться к взлетно-посадочной полосе. Но предварительно еще запрашивается разрешение на запуск двигателя.

Предварительный старт - это красная черта на рулежной дорож­ке за 100м перед взлетной полосой, где самолет останавливается (рулежные дорожки имеют свои номера).

С предварительного старта включается II-й диспетчер - дис­петчер старта, он регулирует движение по взлетной полосе (и слу­жебных машин и самолетов), если полоса занята, то самолет ждет своей очереди.

Исполнительный старт - небольшая задержка в начале взлетной полосы. Взлетные полосы аэродрома могут идти параллельно или пе­ресекаться, могут быть веером (для удобства выбора нулевого нап­равления ветра).

Как только самолет он поступает в распоряжение диспетчера III - службы движения (у экрана радиолокатора).

Все пространство над аэропортом делится на несколько зон (за

каждую зону отвечает "свой" диспетчер). Над самым аэропортом обычно находится зона посадки, выше - зона круга, еще выше - зона подхода.

3.3. Основные элементы технологического процесса.

Этапы.

1. Запуск двигателя.

2. Руление.

3. Предварительный старт.

4. Исполнительный старт.

5. Взлет (разбег, отрыв самолета от земли, набор высоты).

6. Полет.

7. Посадка.

8. Руление.

9. Остановка (заглушение двигателя).

При разбеге самолет постепенно набирает скорость, необходи­мую для отрыва от земли. В конце разбега подъемная сила крыла становится равной весу самолета. После отрыва начинается набор высоты, скорость еще больше увеличивается. Взлет самолета закан­чивается, когда он достигает определенной высоты. При встречном ветре для отрыва самолета от земли требуется меньшая скорость, а значит и меньшая длина разбега.

Заход на посадку и взлет - против ветра, боковой ветер опа­сен т.к. идет "снос", попутный ветер помогает в полете.

3.4. Эшелонирование.

Воздушная линия (трасса) - участок воздушного пространства, над поверхностью земли, в пределах которого выполняются полеты самолетов или вертолетов. Эшелоны бывают вертикальные, боковые и продольные.

Вертикальные эшелоны устраивают для того, чтобы не столкнулись самолеты, летящие по одной трассе или по пересекающимся. Кроме высоты полета, им указывается еще безопасное расстояние друг от друга по высоте.

Например, при полетах в одном направлении самолетам назначают нечетные эшелоны с интервалом по высоте через 600м, 1500, 2100, 2700м и т.д.

При полетах по той же трассе во встречном направлении само­летам назначают четные эшелоны с той же дистанцией по вертикали: 1200, 1800, 2400м. Приняты эшелоны с интервалом 300м до высоты 8100м и с интервалом 600м от 8100 до 12100м.

Продольное эшелонирование нужно для того, чтобы не столкнулись самолеты, летящие на одной высоте или на пересекающихся кур­сах. В этом случае в зависимости от вида полета воздушным судам задается минимальное расстояние друг от друга от 2 до 30км.

Сейчас особенно высокая плотность полетов на высотах 9-12тыс.м. Ил-86 - 9-11км; Ту-144 - 16-19км.

Боковое эшелонирование служит для безопасности обгона само­лета, летающего на той же высоте. В визуальном полете расстояние между самолетами допускается в пределах 500м. При полете по при­борам не менее 20км. Менять "воздушные коридоры" можно только с разрешения диспетчера службы движения.

Метеорологи в аэропорту определяют погоду также по эшелонам и заранее сообщают, на каких эшелонах могут встретиться грозовые облака, представляющие опасность, о количестве и форме облаков, вертикальной видимости, дальности видимости на взлетной полосе, направлении и скорости ветра у земли, t o -ре и атмосферном давле­нии на аэродроме и т.д.

3.5. Показатели работы воздушного транспорта.

Показатели работы можно разделить на группы: количественные, качественные, скоростные. Воздушный транспорт в основном пасса­жирский.

Количественные : количество (объем) перевезенных пассажиров Q. пассажирооборот 1ткм = 11,1пас.км = 90кг (ср. вес пассаж.).

Средняя дальность поездки пассажира lср (>1550км). Объем перевезенного груза, грузооборот.

Качественные:

1) Коэффициент использования самолетов - отношение полеточасов к списочным самолетов.

n

К2 = Сум. Пi / Nсп ,

i=1

где i = 1...n - номера самолетов;

Пi - полет i-го самолета, ч;

Nсп - списочное количество самолетов.

2) Экономическая производительность самолета.

Aэк = qэ.н. * Vн , ткм/ч,

где qэ.н. - экономическая нагрузка на самолет, т;

Vн - нормативная скорость самолета, км/ч.

3) Нормативная производительность самолета.

Wэк = K2 * Aэк , ткм

4) Коэффициент использования вместимости.

fв = qср / qн,

где qср - среднее количество перевезенных пассажиров;

qн - номинальная вместимость самолета.

Скоростные.

1) Крейсерская скорость полета на заданной высоте после набора высоты до начала снижения. Наивыгоднейшая скорость ( минимальный расход топлива при максимальной скорости).

Vкр = Lкор / tдв.кор , км/ч.

2) Техническая (эксплуатационная) скорость - отношение расстоя-

ния между аэропортами ко времени полета (разбег при взлете, на­бор высоты, полет, пробег при посадке).

Vт = LА / tл ,

где LА - расстояние между аэродромами;

tл - летное время.

3) Скорость расписания движения - учитывается время выруливания, т.е. время движения самолета от места посадки пассажиров и до места высадки пассажиров.

Vр = LА / tл + tрул ,

где tрул - время руления по аэродрому.

4) Коммерческая скорость - учитывает затраты времени и на проме­жуточные посадки.

Vк = Lм / tл + tрул + tп.п. ,

где Lм - длина маршрута;

tп.п. - простой на промежуточных посадках.

5) Дальность полета - наибольшее расстояние, которое самолет про­летает с коммерческой скоростью без затравки.

6) Рабочая высота - высота полета на крейсерской скорости пр

нормальных условиях для экипажа и пассажиров (9-13тыс.м).

7) Длина разбега - это длина пути, проходимого самолетом от мес-

та старта до места отрыва от земли.

8) Длина пробега - это длина пути, который проходит самолет от

момента касания к земле до момента полной остановки.

Самолеты (вертолеты) характеризуются также:

Коммерческой нагрузкой - это вес груза или пассажиров, кото-

рый может взять на борт самолет.

Максимальный полный взлетный вес - это предельный общий вес

груженого самолета, при котором он может взлететь.

4. Особенности технологии, организации и управления.

4.1. Основные документы, применяемые на воздушном транспорте.

1. Воздушный кодекс. (Украины)

Законодательный акт, содержащий права и нормы, связанные с использованием воздушного пространства, и определяющий порядок деятельности гражданской авиации и гражданского воздухоплавания. Регламентируется порядок регистрации и учета воздушных судов, права и обязанности экипажей, порядок организации, регистрации и эксплуатации аэродромов и аэропортов, полетов воздушных судов в воздушном пространстве Украины, СНГ, международные полеты.

2. Регламент - технический документ, определяющий содержа­ние, порядок и сроки проведения обслуживания летательных аппара­тов.

3. Расписание движения самолетов - изменяется два раза в год, на летний и зимний период.

4. Графики оборота самолетов.

5. Графики работы экипажей.

6. Графики работы цехов, ремонтных предприятий.

4.2. Организационная структура управления.

1. Министерство гражданской авиации входит в корпорацию транспорта.

В составе Министерства находятся:

- управление летной службы движения, радионавигации, связи; - управление инженерно-авиационной службы;

- ремтехуправление (в состав которого входят заводы, техни­ческое управление, управление перевозок и коммерческой эксплуата­ции. В состав последних входят центральные агентсва воздушных сообщений, управление учебными заведениями;

- международное управление.

2. - объединенные авиаотряды (подчинены управлениям) в сос­тав которых входят: летние отряды, воздушные суда, аэропорты, авиабазы.

Наиболее ответственными в аэропорту является служба управле­ния движения. Воздушный транспорт и аэродромы могут иметь другие Министрества.

4.3. Основные преимущества и недостатки воздушного транспорта.

Преимущества

1. Высокая скорость доставки пассажиров и грузов.

2. Экономия времени. Из Москвы в Хабаровск поездом - 171ч, а самолетом 8ч; Из Москвы в Тбилиси - 44ч, а самолетом 2,5ч.

3. Комфортность поездки (телевизоры, кино-салоны).

4. Большая беспосадочная дальность полета, что увеличивает скорость доставки.

5. Движение самолетов происходит по кратчайшему расстоянию между аэродромами.

На ряде направлений расстояние перевозки на воздушном тран-

спорте короче, чем по ж.д. на 25%, по морским и речным путям на 50%. Между некоторыми пунктами расстояние сокращается в 3-4 раза.

6. Маневренность в организации пассажирских перевозок.

Новые воздушные линии могут создаваться в короткие сроки и с небольшим капиталовложением. Возможно заменять воздушные суда и их количество в зависимости от пассажиропотока.

7. Высокая культура обслуживания.

Недостатки

1. Высокая стоимость перевозок.

2. Зависимость от метеорологических условий.

3. Низкая обеспеченность безопасности полетов.

4. Значительные капиталовложения в строительство самолетов, вертолетов и аэропортов.

Основные научно-технические проблемы и перспективы развития воздушного транспорта.

Проблемы

Повышение экономичности, регулярности, комфорта и полного обеспечения безопасности полетов.

Перспективы развития

1. Повышение вместимости пассажирских самолетов. Себестоимость 1пасс.км. на тяжелых, хотя и сложных реактивных самолетах в 5-10 раз ниже, чем на легких и технически простых. Создание сверхтяжелых пассажирских самолетов одновременно

решается и другая важная проблема - уменьшение густоты движения самолетов на важных магистральных линиях и в зонах основных аэро­портов, что имеет отношение к безопасности и регулярности перево­зок.

Но:

Для повышения вместимости приходится увеличивать линейные размеры самолета. Это дает прирост площадей в квадрате. Но при этом масса всей конструкции самолета возрастает в кубе. Следова­тельно, при прочих равных условиях большие самолеты за известны­ми пределами становится относительно излишне тяжелыми, т.е. с худшей весовой отдачей.

Есть еще один - психологический аспект осторожного отноше­ния к сверхвместительным самолетам. Это - аварии. Поэтому идет разработка умеренно крупных (экономичных) самолетов вместимостью 200-300 пасс. Ил-96 - 300мест, Ту-204 - 214 мест. Однако для по­вышения эффективности работы в конструкторском бюро идет разра­ботка самолетов (двигателей) на 400-500 мест, на 800 или даже 1000 мест.

2. Создание тяжелых грузовых летательных аппаратов.

С 60-х годов растут воздушные грузовые перевозки: грузовые самолеты Ан-12 q = 12т, Ан-22 q = 80т6 Ил-76 q = 40т.

Особенно интенсивно увеличились контейнерные перевозки.

Ан-124 "Руслан" q = 170т

Ан-225 q = 250т

Та же тенденция намечается и при создании вертолетов.

В составе летательных аппаратов особое место занимают дири­жабли, которые сейчас применяются для перевозки негабаритных грузов.

3. Повышение топливной экономичности.

Если ранее главные требования к летательным аппаратам распо­лагались в следующем порядке: скорость, комфорт, регулярность, экономичность, шум, то теперь: экономичность, регулярность, шум, комфорт, скорость.

Уровень расхода топлива собственно воздушного судна зависит от типа и конструкции двигателя, типа двигателя, массы самолета и его аэродинамических характеристик. С этой точки зрения наиболее лучший легкий газотурбинный двигатель.

По расходу топлива лучшими самолетами признаются: Ил-96 (Ил-62) - для дальних магистральных линий; Як-42и Ту-134, Ил-144 ­для ближних и средних трасс; Ан-28, Л-610 - для местных трасс; Ан-28А и Ан-74 - для Арктики и Антарктиды; Ан-3 - для сельского хозяйства.

Новые реактивные самолеты имеют более экономичные турбовин­теляторные (двухконтурные) двигатели (меньше на 20-25% расход топлива по сравнению с первыми реактивными).

а) Одним из основных путей повышения экономичности - сниже­ние конструкционной массы, т.е. достижения максимальной полезной нагрузки (т.е. массы грузов, пассажиров, экипажа, топлива) при меньшей массе конструкции: применение алюминевых сплавов, синте­тических материалов, синтетических материалов сотовой структуры.

Использование композитных новых материалов, представляющих собой пластик, армированный сеткой из графитовых, стеклянных или более сложных по составу нитей. Новые материалы превосходят по прочности металл, не подвержены коррозии. Но очень сложное и до­рогостоящее их изготовление.

б) Улучшение аэродинамики.

Аэродинамическое качество самолетов оценивается отношением подъемной силы к лобовому сопротивлению. У лучших современных са­молетов 16,5-17,5. Стремятся повысить этот показатель.

в) Состав парка должен соответствовать характеру пассажиро­потоков. Замена воздушного сообщения на ряде местных линий не­большой протяженности автомобильным или ж.д.

г) Совершенствование технологии обслуживания (содержания) самолетов и организации их полетов.

а) спрямление маршрутов полета;

б) исключение превышение скорости и разумное снижение; в) руление с частично выключенными двигателями или авто буксировщиками;

г) исключение необоснованных посадок и т.д.

д) применение других видов топлива.

Водород и природный газ и без горючего, электролеты с пита­нием от солнечных батарей, аппараты, питающиеся микроволновой энергией, передаваемой с Земли на приемную антенну самолета, где эта энергия преобразуется в электрическую или механическую для двигателей (в Канаде).

4. Развитие и совершенствование аэропортов.

а) уменьшение занимаемой площади;

б) снижение шумового воздействия;

в) выбор конструкций покрытия;

г) улучшение обслуживания пассажиров.

5. Автоматизация продажи билетов и резервирование мест.

6. самолеты ускоренного и вертикального взлета.

7. Обеспечение безопасности полетов.

а) повышение прочности и надежности летательных аппа­ратов;

б) применение систем самолетовождения с земли;

в) оборудование самолетов противообледенительными ус­тройствами;

г) борьба с туманами;

д) защита от птиц.

8. Управление воздушным движением.

а) внедрение автоматических устройств и приборов облег­чающих труд диспетчеров;

б) применение ЭВМ;

в) автоматизация посадки;

г) достаточная яркость посадочных огней, применение ла­зерных лучей.

9. Повышение скорости.

Современные самолеты V = 1000км/ч.

Созданы сверхзвуковые самолеты V = 2,35 м 2

Ту-144 V = 3 м 2

^^& V = 5 м 2