Встреча с землей: как сажают самолёты. Трактории взлёта и посадок По фактической погоде

Заход на посадку - один из заключительных этапов полета воздушного судна, непосредственно предшествующий посадке. Обеспечивает выведение воздушного судна на траекторию, которая является предпосадочной прямой , ведущей к точке приземления.

Заход на посадку может осуществляться как с использованием радионавигационного оборудования (и называется в таком случае заходом на посадку по приборам), так и визуально, при котором ориентирование осуществляется экипажем по естественной линии горизонта, наблюдаемой ВПП и другим ориентирам на местности. В последнем случает заход может называться визуальным (ВЗП), если является продолжением полета по ППП (правила полета по приборам) или заходом ПВП, если является продолжением полета по ПВП (правила визуальных полетов).

Глиссада (фр. glissade - «скольжение») - траектория полёта летательного аппарата, по которой он снижается непосредственно перед посадкой. В результате полёта по глиссаде летательный аппарат попадает в зону приземления на взлётно-посадочной полосе.

В парапланеризме базовой глиссадой называется прямая траектория непосредственно перед посадкой.

Угол наклона глиссады - угол между плоскостью глиссады и горизонтальной плоскостью. Угол наклона глиссады является одной из важных характеристик взлётно-посадочной полосы аэродрома. Для современных гражданских аэродромов обычно находится в пределах 2-4,5°. На величину угла наклона глиссады может влиять наличие препятствий в зоне аэродрома.

В Советском Союзе типовым значением угла наклона глиссады было принято 2°40′. Международная организация гражданской авиации рекомендует УНГ 3°.

Также глиссадой иногда называют сам процесс снижения самолёта перед посадкой.

По сравнению с другими типами летательных аппаратов самолёт имеет самую продолжительную по времени и самую сложную по организации управления фазу взлёта. Взлёт начинается с момента начала движения по взлетно-посадочной полосе для разбега и заканчивается на высоте перехода.

Взлёт считается одним из самых сложных и опасных этапов полёта: во время взлета могут отказать двигатели, работающие в условиях максимальной тепловой и механической нагруженности, самолет (относительно других фаз полёта) максимально заправлен топливом, а высота полета еще мала. Самая большая катастрофа в истории авиации произошла именно на взлёте.

Конкретные правила взлета для каждого типа воздушного судна описаны в руководстве по летной эксплуатации самолета. Коррективы могут вносить схемы выхода, особые условия (например, правила снижения шума), однако, существуют некоторые общие правила.

Для разгона двигатели обычно устанавливают на взлётный режим. Это чрезвычайный режим, продолжительность полета на нем ограничена несколькими минутами. Иногда (если позволяет длина полосы) при взлёте допустим номинальный режим .

Перед каждым взлётом штурман рассчитывает скорость принятия решения (V 1), до которой взлёт может быть безопасно прекращён, и самолёт остановится в пределах взлётно-посадочной полосы (ВПП). Расчёт V 1 учитывает множество факторов, таких, как: длина ВПП, её состояние, покрытие, высота над уровнем моря, метеоусловия (ветер, температура), загрузка самолёта, центровка, и другие. В случае, если отказ произошёл на скорости, большей V 1 , единственным решением будет продолжить взлёт и затем произвести посадку. Большинство типов самолётов гражданской авиации сконструированы так, что, даже если на взлёте откажет один из двигателей, мощности остальных хватит на то, чтобы, разогнав машину до безопасной скорости, подняться на минимальную высоту, с которой можно зайти на глиссаду и посадить самолёт.

Перед взлётом пилот выпускает закрылки и предкрылки в расчетное положение, чтобы увеличить подъемную силу, и в то же время минимально препятствовать разгону самолета. Затем, дождавшись разрешения авиадиспетчера, пилот устанавливает двигателям взлетный режим и отпускает тормоза колёс, самолёт начинает разбег. Во время разбега главная задача пилота - держать машину строго вдоль оси, не допуская её поперечного смещения. Особенно это важно при ветреной погоде. До определённой скорости аэродинамический руль направления неэффективен и руление происходит путем притормаживания одной из основных стоек шасси. После достижения скорости, на которой руль направления становится эффективен, управление производится рулём направления. Передняя стойка шасси на разбеге, как правило, заблокирована для поворота (повороты воздушного судна с ее помощью осуществляются на рулении). Как только взлётная скорость достигнута, пилот плавно берет штурвал на себя, увеличивая угол атаки. Нос самолёта приподнимается («Подъем») , а затем и весь самолёт отрывается от земли.

Сразу же после отрыва для уменьшения лобового сопротивления (на высоте не ниже 5 метров) убираются шасси, и (если имеются) выпускные фары, затем производится постепенная уборка механизации крыла. Постепенная уборка обусловлена необходимостью медленного уменьшения подъёмной силы крыла. При быстром убирании механизации самолёт может дать опасную просадку. Зимой, когда самолёт влетает в относительно тёплые слои воздуха, где эффективность двигателей падает, просадка может быть особенно глубокой. Примерно по такому сценарию произошла катастрофа «Руслана» в Иркутске. Порядок уборки шасси и механизации крыла строго регламентирован в РЛЭ для каждого типа самолёта.

Как только достигнута высота перехода, пилот устанавливает стандартное давление 760 мм рт. ст. Аэропорты расположены на разных высотах, а управление воздушным транспортом осуществляется в единой системе, поэтому на высоте перехода пилот обязан перейти с системы отсчета высот от уровня ВПП (или уровня моря) на эшелон (условную высоту). Также на высоте перехода двигателям устанавливают номинальный режим. После этого этап взлёта считается завершённым, и начинается следующий этап полёта: набор высоты.

Взлёт самолёта бывает нескольких видов:

• Взлёт с тормозов. Двигатели выводятся на режим максимальной тяги, на которой самолёт удерживается на тормозах; после того, как двигатели вышли на установленный режим, тормоза отпускаются, и начинается разбег.
• Взлёт с кратковременной остановкой на ВПП. Экипаж не дожидается, пока двигатели выйдут на требуемый режим, а сразу начинает разбег (двигатели должны достичь нужной мощности до определённой скорости). При этом длина разбега увеличивается.
• Взлёт без остановки (англ. rolling start ), «с ходу». Двигатели выходят на нужный режим в процессе выруливания с рулёжной дорожки на ВПП, применяется при высокой интенсивности полётов на аэродроме.
• Взлёт с применением специальных средств. Чаще всего это взлёт с палубы авианесущего корабля в условиях ограниченной длины ВПП. В таких случаях короткий разбег компенсируется трамплинами, катапультными устройствами, дополнительными твердотопливными ракетными двигателями, автоматическими удерживателями колёс шасси и т. п.
• Взлёт самолёта с вертикальным или укороченным взлётом. Например, Як-38.
• Взлёт с поверхности воды.

Те, кто живет в районе аэропортов, знают: чаще всего взлетающие лайнеры взмывают вверх по крутой траектории, будто бы стараясь как можно скорее уйти от земли. И действительно - чем ближе земля, тем меньше возможности среагировать на чрезвычайную ситуацию и принять решение. Посадка - другое дело.

Современный реактивный пассажирский лайнер предназначен для полетов на высотах примерно 9−12 тысяч метров. Именно там, в сильно разреженном воздухе, он может двигаться в наиболее экономичном режиме и демонстрировать свои оптимальные скоростные и аэродинамические характеристики. Промежуток от завершения набора высоты до начала снижения называется полетом на крейсерском эшелоне. Первым этапом подготовки к посадке будет снижение с эшелона, или, иными словами, следование по маршруту прибытия. Конечный пункт этого маршрута - так называемая контрольная точка начального этапа захода на посадку. По‑английски она называется Initial Approach Fix (IAF) .

А 380 совершает посадку на полосу, покрытую водой. Испытания показали, что самолет способен садиться при боковом ветре с порывами до 74 км/ч (20 м/с). Хотя согласно требованиям FAA и EASA устройства реверсивного торможения не являются обязательными, конструкторы компании Airbus решили оснастить ими два двигателя, находящиеся ближе к фюзеляжу. Это дало возможность получить дополнительную тормозную систему, снизив при этом эксплуатационные расходы и уменьшив время подготовки к следующему полету.

С точки IAF начинается движение по схеме подхода к аэродрому и захода на посадку, которая разрабатывается отдельно для каждого аэропорта. Заход по схеме предполагает дальнейшее снижение, прохождение траектории, заданной рядом контрольных точек с определенными координатами, часто выполнение разворотов и, наконец, выход на посадочную прямую. В определенной точке посадочной прямой лайнер входит в глиссаду. Глиссада (от фр. glissade - скольжение) представляет собой воображаемую линию, соединяющую точку входа с началом взлетно-посадочной полосы. Проходя по глиссаде, самолет достигает точки MAPt (Missed Approach Point), или точки ухода на второй круг. Эта точка проходится на высоте принятия решений (ВПР), то есть высоте, на которой должен быть начат маневр ухода на второй круг, если до ее достижения командиром воздушного судна (КВС) не был установлен необходимый визуальный контакт с ориентирами для продолжения захода на посадку. До ВПР КВС уже должен оценить положение самолета относительно ВПП и дать команду «Садимся» или «Уходим».

Шасси, закрылки и экономика

21 сентября 2001 года самолет Ил-86, принадлежавший одной из российских авиакомпаний, произвел посадку в аэропорту Дубаи (ОАЭ), не выпустив шасси. Дело закончилось пожаром в двух двигателях и списанием лайнера - к счастью, никто не пострадал. Не было и речи о технической неисправности, просто шасси… забыли выпустить.

С все как прежде

Современные лайнеры по сравнению с воздушными судами прошлых поколений буквально набиты электроникой. В них реализована система электродистанционного управления fly-by-wire (буквально «лети по проводу). Это означает, что рули и механизацию приводят в движение исполнительные устройства, получающие команды в виде цифровых сигналов. Даже если самолет летит не в автоматическом режиме, движения штурвала не передаются рулям непосредственно, а записываются в виде цифрового кода и отправляются в компьютер, который мгновенно переработает данные и отдаст команду исполнительному устройству. Для того, чтобы повысить надежность автоматических систем в самолете установлено два идентичных компьютерных устройства (FMC, Flight Management Computer), которые постоянно обмениваются информацией, проверяя друг друга. В FMC вводится полетное задание с указанием координат точек, через которые будет пролегать траектория полета. По этой траектории электроника может вести самолет без участия человека. Зато рули и механизация (закрылки, предкрылки, интерцепторы) современных лайнеров мало чем отличаются от этих же устройств в моделях, выпущенных десятилетия назад. 1. Закрылки. 2. Интерцепторы (спойлеры). 3. Предкрылки. 4. Элероны. 5. Руль направления. 6. Стабилизаторы. 7. Руль высоты.

К подоплеке этого авиапроисшествия имеет отношение экономика. Подход к аэродрому и заход на посадку связаны с постепенным уменьшением скорости воздушного судна. Поскольку величина подъемной силы крыла находится в прямой зависимости и от скорости, и от площади крыла, для поддержания подъемной силы, достаточной для удержания машины от сваливания в штопор, требуется площадь крыла увеличить. С этой целью используются элементы механизации - закрылки и предкрылки. Закрылки и предкрылки выполняют ту же роль, что и перья, которые веером распускают птицы, перед тем как опуститься на землю. При достижении скорости начала выпуска механизации КВС дает команду на выпуск закрылков и практически одновременно - на увеличение режима работы двигателей для предотвращения критической потери скорости из-за роста лобового сопротивления. Чем на больший угол отклонены закрылки/предкрылки, тем больший режим необходим двигателям. Поэтому чем ближе к полосе происходит окончательный выпуск механизации (закрылки/предкрылки и шасси), тем меньше будет сожжено топлива.

На отечественных воздушных судах старых типов была принята такая последовательность выпуска механизации. Сначала (за 20−25 км до полосы) выпускалось шасси. Затем за 18−20 км - закрылки на 280. И уже на посадочной прямой закрылки выдвигались полностью, в посадочное положение. Однако в наши дни принята иная методика. В целях экономии летчики стремятся пролететь максимальное расстояние «на чистом крыле», а затем, перед глиссадой, погасить скорость промежуточным выпуском закрылков, потом выпустить шасси, довести угол закрылков до посадочного положения и совершить посадку

На рисунке очень упрощенно показана схема захода на посадку и взлета в районе аэропорта. На самом деле схемы могут заметно отличаться от аэропорта к аэропорту, так как составляются с учетом рельефа местности, наличия вблизи высотных строений и запретных для полета зон. Иногда для одного и того же аэропорта действуют несколько схем в зависимости от метеоусловий. Так, например, в московском «Внуково» при заходе на полосу (ВВП 24) обычно используется т.н. короткая схема, траектория которой пролегает за пределами МКАД. Но в плохую погоду самолеты заходят по длинной схеме, и лайнеры пролетают над Юго-Западом Москвы.

Экипаж злополучного Ил-86 тоже воспользовался новой методикой и выпустил закрылки до шасси. Ничего не знавшая о новых веяниях в пилотировании автоматика Ил-86 тут же включила речевую и световую сигнализацию, которая требовала от экипажа выпустить шасси. Чтобы сигнализация не нервировала пилотов, ее просто отключили, как выключают спросонья надоевший будильник. Теперь напомнить экипажу, что шасси все-таки надо выпустить, было некому. Сегодня, правда, уже появились экземпляры самолетов Ту-154 и Ил-86 с доработанной сигнализацией, которые летают по методике захода на посадку с поздним выпуском механизации.

По фактической погоде

В информационных сводках нередко можно услышать подобную фразу: «В связи с ухудшением метеоусловий в районе аэропорта N экипажи принимают решения о взлете и посадке по фактической погоде». Этот распространенный штамп вызывает у отечественных авиаторов одновременно смех и возмущение. Разумеется, никакого произвола в летном деле нет. Когда самолет проходит точку принятия решения, командир воздушного судна (и только он) окончательно объявляет, станет ли экипаж сажать лайнер или посадка будет прервана уходом на второй круг. Даже при наилучших погодных условиях и отсутствии препятствий на полосе КВС имеет право отменить посадку, если он, как гласят Федеральные авиационные правила, «не уверен в благополучном исходе посадки». «Уход на второй круг сегодня не считается просчетом в работе пилота, а наоборот, приветствуется во всех допускающих сомнения ситуациях. Лучше проявить бдительность и даже пожертвовать каким-то количеством сожженного топлива, чем подвергнуть даже малейшему риску жизнь пассажиров и экипажа», - объяснил нам Игорь Бочаров, начальник штаба летной эксплуатации авиакомпании «S7 Airlines».

Курсо-глиссадная система состоит из двух частей: пары курсовых и пары глиссадных радиомаяков. Два курсовых радиомаяка находятся за ВПП и излучают вдоль нее направленный радиосигнал на разных частотах под небольшими углами. На осевой линии ВПП интенсивность обоих сигналов одинакова. Левее и правее этой прямой сигнал одного из маяков сильнее другого. Сравнивая интенсивность сигналов, радионавигационная система самолета определяет, с какой стороны и как далеко он находится от осевой линии. Два глиссадных маяка стоят в районе зоны приземления действуют аналогичным образом, только в вертикальной плоскости.

С другой стороны, в принятии решений КВС жестко ограничен существующим регламентом процедуры посадки, и в пределах этого регламента (кроме экстренных ситуаций вроде пожара на борту) у экипажа нет никакой свободы принятия решений. Существует жесткая классификация типов захода на посадку. Для каждого из них прописаны отдельные параметры, определяющие возможность или невозможность такой посадки в данных условиях.

Например, для аэропорта «Внуково» инструментальный заход на посадку по неточному типу (по приводным радиостанциям) требует прохождения точки принятия решений на высоте 115 м при горизонтальной видимости 1700 м (определяется метеослужбой). Для совершения посадки до ВПР (в данном случае 115 м) должен быть установлен визуальный контакт с ориентирами. Для автоматической посадки по II категории ИКАО эти значения значительно меньше - они составляют 30 м и 350 м. Категория IIIс допускает полностью автоматическую посадку при нулевой горизонтальной и вертикальной видимости - например, в полном тумане.

Безопасная жесткость

Любой авиапассажир с опытом полетов отечественными и иностранными авиакомпаниями наверняка успел заметить, что наши пилоты сажают самолеты «мягко», а иностранные - «жестко». Иными словами, во втором случае момент касания полосы ощущается в виде заметного толчка, тогда как в первом - самолет мягко «притирается» к полосе. Различие в стиле посадки объясняется не только традициями летных школ, но и объективными факторами.

Для начала внесем терминологическую ясность. Жесткой посадкой в авиационном обиходе называется посадка с перегрузкой, сильно превышающей нормативную. В результате такой посадки самолет в худшем случае получает повреждение в виде остаточной деформации, а в лучшем - требует специального технического обслуживания, нацеленного на дополнительный контроль состояния самолета. Как объяснил нам ведущий пилот-инструктор департамента летных стандартов авиакомпании «S7 Airlines» Игорь Кулик, сегодня пилот, допустивший настоящую жесткую посадку, отстраняется от полетов и направляется на дополнительную подготовку на тренажерах. Прежде чем снова выйти в рейс, провинившемуся также предстоит зачетно-тренировочный полет с инструктором.

Стиль посадки на современных западных самолетах нельзя называть жестким - речь просто идет о повышенной перегрузке (порядка 1,4−1,5 g) по сравнению с 1,2−1,3 g, характерных для «отечественной» традиции. Если говорить о методике пилотирования, то разница между посадками с относительно меньшей и относительно большей перегрузкой объясняется различием в процедуре выравнивания самолета.

К выравниванию, то есть к подготовке к касанию с землей, пилот приступает сразу после пролета торца полосы. В это время летчик берет штурвал на себя, увеличивая тангаж и переводя воздушное судно в кабрирующее положение. Попросту говоря, самолет «задирает нос», чем достигается увеличение угла атаки, а значит, небольшой рост подъемной силы и падение вертикальной скорости.

Двигатели при этом переводятся в режим «малый газ». Через некоторое время задние стойки шасси касаются полосы. Затем, уменьшая тангаж, пилот опускает на полосу переднюю стойку. В момент касания задействуются интерцепторы (спойлеры, они же воздушные тормоза). Затем, уменьшая тангаж, пилот опускает на полосу переднюю стойку и включает реверсивное устройство, то есть дополнительно тормозит двигателями. Торможение колесами применяется, как правило, во второй половине пробега. Реверс конструктивно представляет из себя щитки, которые ставятся на пути реактивной струи, отклоняя часть газов под углом 45 градусов к курсу движения самолета - почти в обратную сторону. Следует отметить, что на воздушных судах старых отечественных типов использование реверса при пробеге обязательно.

Тишина за бортом

24 августа 2001 года экипаж аэробуса А330, совершавшего рейс из Торонто в Лиссабон, обнаружил утечку топлива в одном из баков. Дело происходило в небе над Атлантикой. Командир корабля Робер Пиш принял решение уйти на запасной аэродром, расположенный на одном из Азорских островов. Однако по пути загорелись и вышли из строя оба двигателя, а до аэродрома оставалось еще около 200 километров. Отвергнув идею посадки на воду, как не дающую практически никаких шансов на спасение, Пиш решил дотянуть до суши в планирующем режиме. И ему это удалось! Посадка получилась жесткой - лопнули почти все пневматики - но катастрофы не произошло. Лишь 11 человек получили небольшие травмы.

Отечественные летчики, особенно эксплуатирующие лайнеры советских типов (Ту-154, Ил-86), часто завершают выравнивание процедурой выдерживания, то есть какое-то время продолжают полет над полосой на высоте около метра, добиваясь мягкого касания. Конечно, посадки с выдерживанием нравятся пассажирам больше, да и многие пилоты, особенно с большим опытом работы в отечественной авиации, считают именно такой стиль признаком высокого мастерства.

Однако сегодняшние мировые тенденции авиаконструирования и пилотирования отдают предпочтение посадке с перегрузкой 1,4−1,5 g. Во‑первых, такие посадки безопаснее, так как приземление с выдерживанием содержит в себе угрозу выкатывания за пределы полосы. В этом случае практически неизбежно применение реверса, что создает дополнительный шум и увеличивает расход топлива. Во‑вторых, сама конструкция современных пассажирских самолетов предусматривает касание с повышенной перегрузкой, так как от определенного значения физического воздействия на стойки шасси (обжатие) зависит срабатывание автоматики, например задействование спойлеров и колесных тормозов. В воздушных судах старых типов этого не требуется, так как спойлеры включаются там автоматически после включения реверса. А реверс включается экипажем.

Есть еще одна причина различия стиля посадки, скажем, на близких по классу Ту-154 и А 320. Взлетные полосы в СССР зачастую отличались невысокой грузонапряженностью, а потому в советской авиации старались избегать слишком сильного давления на покрытие. На тележках задних стоек Ту-154 по шесть колес - такая конструкция способствовала распределению веса машины на большую площадь при посадке. А вот у А 320 на стойках всего по два колеса, и он изначально рассчитан на посадку с большей перегрузкой на более прочные полосы.

Возлушный Сен-Мартен
Островок Сен-Мартен в Карибском бассейне, поделенный между Францией и Нидерландами, получил известность не столько из-за своих отелей и пляжей, сколько благодаря посадкам гражданских лайнеров. В этот тропический рай со всех уголков мира летят тяжелые широкофюзеляжные самолеты типа Боинг-747 или А-340. Такие машины нуждаются в длинном пробеге после посадки, однако в аэропорту Принцессы Юлианы полоса слишком коротка - всего 2130 метров - торец ее отделен от моря лишь узкой полоской земли с пляжем. Чтобы избежать выкатывания, пилоты аэробусов целятся в самый торец полосы, пролетая в 10−20 метрах над головами отдыхающих на пляже. Именно так проложена траектория глиссады. Фотографии и видеоролики с посадками на о. Сен-Мартен давно обошли интернет, причем многие поначалу не поверили в подлинность этих съемок .

Неприятности у самой земли

И все-таки по‑настоящему жесткие посадки, а также прочие неприятности на финальном отрезке полета случаются. Как правило, к авиапроисшествиям приводит не один, а несколько факторов, среди которых и ошибки пилотирования, и отказ техники, и, конечно же, стихия.

Большую опасность представляет так называемый сдвиг ветра, то есть резкое изменение силы ветра с высотой, особенно когда это происходит в пределах 100 м над землей. Предположим, самолет приближается к полосе с приборной скоростью 250 км/ч при нулевом ветре. Но, спустившись чуть ниже, самолет вдруг наталкивается на попутный ветер, имеющий скорость 50 км/ч. Давление набегающего воздуха упадет, и скорость самолета составит 200 км/ч. Подъемная сила также резко снизится, зато вырастет вертикальная скорость. Чтобы компенсировать потерю подъемной силы, экипажу потребуется добавить режим двигателя и увеличить скорость. Однако самолет обладает огромной инертной массой, и мгновенно набрать достаточную скорость он просто не успеет. Если нет запаса по высоте, жесткой посадки избежать не удастся. Если же лайнер натолкнется на резкий порыв встречного ветра, подъемная сила, наоборот, увеличится, и тогда появится опасность позднего приземления и выкатывания за пределы полосы. К выкатываниям также приводит посадка на мокрую и обледеневшую полосу.

Человек и автомат

Типы захода на посадку делятся на две категории, визуальные и инструментальные.

Условие для визуального захода на посадку, как и при инструментальном заходе, - высота нижней границы облаков и дальность видимости на ВПП. Экипаж следует по схеме захода, ориентируясь по ландшафту и наземным объектам или самостоятельно выбирая траекторию захода в пределах выделенной зоны визуального маневрирования (она задается как половина окружности с центром в торце полосы). Визуальные посадки позволяют сэкономить топливо, выбрав кратчайшую на данный момент траекторию захода.

Вторая категория посадок - инструментальные (Instrumental Landing System, ILS). Они в свою очередь подразделяются на точные и неточные. Точные посадки производятся по курсо-глиссадной, или радиомаячной, системе, с помощью курсовых и глиссадных маяков. Маяки формируют два плоских радиолуча - один горизонтальный, изображающий глиссаду, другой - вертикальный, обозначающий курс на полосу. В зависимости от оборудования самолета курсо-глиссадная система позволяет производить автоматическую посадку (автопилот сам ведет самолет по глиссаде, получая сигнал радиомаяков), директорную посадку (на командном приборе две директорные планки показывают положения глиссады и курса; задача пилота, работая штурвалом, поместить их точно по центру командного прибора) или заход по маякам (перекрещенные стрелки на командном приборе изображают курс и глиссаду, а кружком показано положение самолета относительно требуемого курса; задача - совместить кружок с центром перекрестья). Неточные посадки выполняются при отсутствии курсо-глиссадной системы. Линия приближения к торцу полосы задается радиотехническим средством - например, установленными на определенном удалении от торца дальней и ближней приводными радиостанциями с маркерами (ДПРМ - 4 км, БПРМ - 1 км). Получая сигналы от «приводов», магнитный компас в кабине пилотов показывает, справа или слева от полосы находится самолет. В аэропортах, оснащенных курсо-глиссадной системой, значительная часть посадок совершается по приборам в автоматическом режиме. Международная организация ИКФО утвердила список из трех категорий автоматической посадки, причем категория III имеет три подкатегории - A, B, C. Для каждого типа и категории посадки существуют два определяющих параметра - расстояние горизонтальной видимости и высота вертикальной видимости, она же высота принятия решений. В общем виде принцип таков: чем больше в посадке участвует автоматика и чем меньше задействован «человеческий фактор», тем меньше значения этих параметров.

Другой бич авиации - боковой ветер. Когда при подходе к торцу полосы самолет летит с углом сноса, у пилота часто появляется желание «подвернуть» штурвалом, поставить самолет на точный курс. При довороте возникает крен, и самолет подставляет ветру большую площадь. Лайнер сдувает еще дальше в сторону, и в этом случае единственно правильным решением становится уход на второй круг.

При боковом ветре экипаж часто стремится не потерять контроль за направлением, но в итоге теряет контроль за высотой. Это стало одной из причин катастрофы Ту-134 в Самаре 17 марта 2007 года. Сочетание «человеческого фактора» с плохой погодой стоило жизни шести людям.

Иногда к жесткой посадке с катастрофическими последствиями приводит неправильное вертикальное маневрирование на заключительном отрезке полета. Порой самолет не успевает снизиться на требуемую высоту и оказывается выше глиссады. Пилот начинает «отдавать штурвал», пытаясь выйти на траекторию глиссады. При этом резко возрастает вертикальная скорость. Однако при возросшей вертикальной скорости требуется и большая высота, на которой надо начинать выравнивание перед касанием, причем эта зависимость квадратичная. Летчик же приступает к выравниванию на психологически привычной ему высоте. В результате воздушное судно касается земли с огромной перегрузкой и разбивается. Таких случаев история гражданской авиации знает немало.

Авиалайнеры последних поколений можно вполне назвать летающими роботами. Сегодня через 20−30 секунд после взлета экипаж в принципе может включить автопилот и дальше машина все сделает сама. Если не случится чрезвычайных обстоятельств, если в базу данных бортовых компьютеров будет введен точный план полета, включающий траекторию захода на посадку, если аэропорт прибытия обладает соответствующим современным оборудованием, лайнер сможет выполнить полет и совершить посадку без участия человека. К сожалению, в реальности даже самая совершенная техника иногда подводит, в эксплуатации все еще находятся воздушные суда устаревших конструкций, а оборудование российских аэропортов продолжает желать лучшего. Именно поэтому, поднимаясь в небо, а затем спускаясь на землю, мы еще во многом зависим от мастерства тех, кто работает в пилотской кабине.

Благодарим за помощь представителей авиакомпании «S7 Airlines» - пилота-инструктора Ил-86, начальника штаба летной эксплуатации Игоря Бочарова, главного штурмана Вячеслава Феденко, пилота-инструктора директората департамента летных стандартов Игоря Кулика

Перед заходом на посадку производится расчет элементов захода на посадку с учетом посадочной массы, центровки, сос­тояния ВПП, скорости и направления ветра, температуры и атмос­ферного давления на аэродроме, V зп , посадочной скорости са­молета (рис.25).

Обычно заход на посадку до ВПР при автоматическом управ­лении контролирует, а при директорном выполняет второй пилот. Командир ВС управляет скоростью, осуществляет контроль за выдерживанием режимов захода на посадку, принимает решение и выполняет посадку.

В процессе автоматического захода на посадку пилоты должны держать руки на штурвале, ноги должны находиться на педалях для того, чтобы быть готовыми к переходу на ручное управление самолетом, особенно когда один из пилотов занят выполнением других операций.

При автоматическом заходе на посадку на высоте круга включается режим "Стабилизация высоты" автопилота. Устанавливается на задатчике высоты радиовысотомера ВПР (или 60м, если ВПР более 60м). Уменьшается скорость до 410-430км/ч Пр и дается команда бортинженеру "Шасси выпустить". После вы­пуска шасси устанавливается скорость 390-410км/ч Пр. На этой скорости выпускаются предкрылка на 25°, а закрылки на 15°. Скорость уменьшается в процессе выпуска-механизации до 350-360км/ч Пр. На этой скорости выполняется третий разворот (см. рис. 25).

Выпуск закрылков в предкрылков следует производить в прямолинейном полете. Если в процессе выпуска механизации крыла самолет начнет крениться, необходимо приостановить выпуск переключателем резервного управления закрылками, устра­нить крен поворотом штурвала и выполнить посадку с механиза­цией крыла в том положении, при котором началось кренение самолета. После выполнения третьего разворота на скорости 350-330км/ч выпустить закрылки на 30° и уменьшить скорость полета до 320-300км/ч Пр. Скорость сваливания при массе 175т и механизации 30°/25° V св =226км/ч Пр. При этом самолет хорошо устойчив в управляем. Четвертый разворот выполняется на скорости 320-300км/ч Пр. Перед входом в глиссаду, за 3-5км (в момент отшкаливания планки), следует установить на УЗС AT скорость 280км/ч Пр и при уменьшения скорости до 300км/ч Пр дать команду второму пилоту "Механизация 40°/35°". Если скорость выпуска больше рекомендованной, то закрылки выпускаются лишь на 33°.

В процессе выпуска механизации крыла необходимо контро­лировать работу АПС, который должен обеспечивать положение руля высоты, близкое к нейтральному. После полного выпуска закрылков, перед входом в глиссаду, установить на УЗС AT значение скорости захода на посадку (табл.21).

Снижение на посадку по глиссаде следует выполнять на постоянной скорости вплоть до высоты начала выравнивания. При снижении по глиссаде пользоваться стабилизатором не ре­комендуется. В случае необходимости им можно обеспечивать продольную балансировку до погасания пневмосигнализатора "Переставь стаб."

На глиссаде второй пилот докладывает командиру ВС об отклонении скорости от расчетной, если разница более 10км/ч.

На высоте менее 100м нужно особенно внимательно следить за вертикальной скоростью снижения. При пролете ДПРМ оцени­вается возможность продолжения захода на посадку до ВПР. Отклонения самолета от заданной траектории по курсу и глис­саде не должны превышать одной точки по шкале ПНП. Высота пролета ДПРМ должна соответствовать значению, установленному для данного аэродрома. Углы крена недолжны превышать 8° после вписывания в равносигнальную линию курса.

После входа в глиссаду при включении AT контролируется перемещение РУД бортинженером. При достижении высоты, на 40-60м превышающей ВПР, второй пилот докладывает: "Оценка".

На высоте, на 40-50м превышающей ВПР, командир ВС дает команду второму пилоту: "Держать по приборам" и начинает уста­навливать визуальный контакт с наземными ориентирами. Устано­вив визуальный контакт с наземными ориентирами и определив возможность выполнения посадки, сообщает экипажу: "Садимся".

Если до достижения ВПР положение самолета будет оценено как непосадочное, командир ВС нажимает кнопку "2-й круг" и одновременно сообщает экипажу: "Уходим".

Выравнивание начинается на высоте не ниже 8-12м. В про­цессе выравнивания, убедившись в точности расчета, на Н≤5м дает команду бортинженеру: "Малый газ". Уборка РУД на малый газ до начала выравнивания может привести к потере скорости и грубой посадки.

Во время снижения при болтанке в предполагаемом сдвиге ветра скорость полета по глиссаде следует увеличивать пропор­ционально порывам ветра у земли, но не более чем на 20км/ч. При попадании самолета в интенсивный нисходящий поток, при­водящий к увеличению установленной вертикальной скорости сни­жения по вариометру на величину более 2,5м/с или при прираще­нии перегрузки по акселерометру более 0,4 единицы, а также, если для сохранения полета по глиссаде требуется увеличение режима двигателей до номинального, необходимо установить дви­гатели на взлетный режим, уйти на второй круг.

Снижение самолета с высоты 15м и до начала выравнивания следует производить по осевой линии ВПП на соответствующих полетной массе самолета и условиям полета постоянных вертикальных и поступательных скоростях; осуществлять визуальное наблю­дение за землей для оценки и выдерживания угла снижения и на­правления полета. Отклонения органов управления на этом этапе доданы быть небольшие по амплитуде, действия упреждающие, чтобы не вызвать поперечного и продольного раскачивания само­лета. Необходимо следить, чтобы самолет прошел над порогом ВПП на установленной высоте, с подобранным курсом на расчетной приборной и вертикальных скоростях.

По мере уменьшения высоты полета все большее внимание следует уделять определению высоты начала выравнивания как глазомерно, так и по радиовысотомеру, которая составляет 8-12м. При увеличении вертикальной скорости пропорционально следует увеличивать высоту начала выравнивания. На выравни­вании необходимо сосредоточить внимание на визуальном опреде­лении расстояния до поверхности ВПП (взгляд направлен вперед на 50-100м, скользит по поверхности ВПП) и на выдерживании самолета без кренов и скольжения. На высоте начала выравни­вания следует плавно взять штурвал за себя для увеличения угла тангажа. При этом увеличивается угол атаки крыла и подъем­ная сила, которая приводит к уменьшению вертикальной скорости снижения. Самолет продолжает движение по криволинейной траек­тории (рис. 26).

Величина отклонения штурвальной колонки в значительной мере зависит от скорости полета и центровки самолета. При пе­редней центровке и меньшей скорости величина отклонения штурвальной колонки больше, при задней центровке и большей скорос­ти - меньше.

В посадочной конфигурации запрещается дросселировать двигатели до высоты начала выравнивания, т.к. это способст­вует быстрому увеличению вертикальной скорости в уменьшении поступательной скорости. Уменьшение режима работа двигателей до малого газа следует начинать в процессе дальнейшего сниже­ния. В процессе выравнивания РУД ставится в положение "МГ" (Н≤5м).

С приближением самолета к поверхности ВПП начинает ска­зываться эффект близости земли, который также увеличивает подъемную силу и уменьшает вертикальную скорость снижения. Учитывая влияние изменения балансировки придросселировании двигателей и влияние эффекта близости земли, необходимо задерживать отклонение штурвала на себя.

После приземления передняя опора плавно опускается. В процессе опускания передней опоры командир ВС дает команду бортинженеру: "Спойлеры, реверс". После опускания передней опоры самолета включается управление поворотом колес передней опоры от педалей.

Рис. 28. Предпосадочное снижение самолета

Рис. 27. Схема захода на посадку согласно ЕНЛГС

Торможение колес шасси применяется сораз­мерно длине ВПП.

По мере уменьшения скорости пробега эффективность руля направления уменьшается, а эффективность поворота передних колес возрастает. Самолет обладает хорошей устойчивостью и, как правило, сам сохраняет направление пробега. Стремление к развороту зачастую свидетельствует о несинхронном торможе­нии, которое может иметь место по различным причинам.

При скорости не менее 100км/ч реверс тяги выключается.

В случае крайней необходимости по усмотрению командира ВС разрешается использовать реверс тяги до полной остановки са­молета. После такой посадки двигатели тщательно осматривается.

Таблица 22

Скорости на посадке

Посадка является завершающим этапом полёта и представляет собой замедленное движение самолета с высоты 25 м до полной остановки после пробега по земле.

Посадка состоит из следующих этапов (Рисунок 10.1):

Планирования (снижения);

Выравнивания;

Выдерживания;

Приземления (парашютирования);

Пробега.

Рисунок 10.1 Этапы посадки самолета

Рисунок10.2 Схема захода на посадку

Посадка - сложный и ответственный маневр, завершающий полет. Ему предшествуют выход к аэродрому и заход на посадку.

Маневр захода на посадку производится в непосредственной близости к аэродрому и имеет целью подготовку самолета к выполнению посадки. При визуальном заходе на посадку нормальным является движение самолета по прямоугольному маршруту (“коробочке”) (Рисунок 10.2).

Летчик производит предварительный расчет на посадку. На этом этапе должны быть выпущены закрылки (щитки), шасси, установлена необходимая скорость снижения. Затем с определенной высоты летчик переносит взгляд на землю. Начинается выполнение первого этапа посадки - планирования.

Элементы посадки

Планирование – это установившееся движение самолета, необходимое для подвода самолета к земле на безопасной скорости.

Началом посадочного планирования считается момент выхода самолета на безопасную высоту H без на границе аэродрома. Для пассажирских самолетов эта высота принята 15 м.

Во избежание срыва потока и перехода на критические углы атаки скорость самолета при планировании V пл должна быть на 15 % больше скорости минимальной V min с учетом механизации крыла.

При планировании аэродинамическое качество желательно снижать в целях увеличения угла снижения и сокращения горизонтального участка пути.

Угол установившегося планирования определяется по формуле:

Поэтому длина L пл = H без К .

Предпосадочное планирование выполняется с выпущенными шасси и закрылками (щитками), поэтому аэродинамическое качество невелико, что усложняет технику выполнения выравнивания. Двигатель работает на малом газе .

При увеличении тяги угол планирования и вертикальная скорость уменьшаются, что облегчает уход на второй круг .

При планировании летчик рассчитывает место приземления. Для этого после четвертого разворота он устанавливает заданную скорость планирования и наклон траектории планирования. При снижении самолет выводится в точку начала выравнивания, находящуюся на высоте примерно 6 - 10 м .

Для уменьшения скорости по траектории и вертикальной скорости снижения на этом этапе применяются закрылки, щитки или другие виды механизации крыла, которые увеличивают коэффициент подъемной силы и уменьшают скорость планирования.

Выравнивание представляет собой процесс перехода от прямолинейного равномерного снижения к траектории горизонтального полета в конце выравнивания.

Летчик, отклоняя ручку управления на себя, увеличивает угол атаки самолета, создавая дополнительную подъемную силу D У , которая искривляет траекторию (Рисунок10.3).

Рисунок 10.3 Силы, действующие на выравнивании

Увеличение угла атаки сопровождается увеличением силы лобового сопротивления, вследствие чего происходит уменьшение поступательной скорости.

Выравнивание рассчитывается так, чтобы самолет по окончании выравнивания оказался на высоте не более 0,5 м над землей.

Выдерживание производится для уменьшения скорости до посадочной и представляет собой торможение самолета в горизонтальном полете .

Под действием лобового сопротивления скорость все время уменьшается. Для поддержания заданной высоты над поверхностью аэродрома по мере падения скорости летчик взятием ручки на себя увеличивает угол атаки (т. е. Су ), что позволяет сохранить подъемную силу, а следовательно, и прямолинейность траектории.

В момент, когда угол атаки окажется равным посадочному ( пос ), дальнейшее его увеличение прекращается. Скорость полета, соответствующая этому моменту, называется посадочной .

Посадочный угол атаки обычно не превышает 9–11 о . На этом угле атаки летчик заканчивает выдерживание, подъемная сила становится меньше веса и самолет парашютирует на землю. В процессе парашютирования скорость практически не успевает измениться. Участок приземления очень мал и при расчете во внимание не принимается.

Пробег самолета – это замедленное движение самолета после приземления до полной остановки . Представляет собой заключительную стадию посадки.

Современные самолеты с носовым колесом шасси приземляются сначала на основные колеса, после чего летчик плавно опускает носовое колесо и начинает торможение основных колес.

У самолетов с хвостовым колесом посадка совершается на все три точки.

Для уменьшения длины пробега используются воздушные и колесные тормоза, тормозные парашюты (если они имеются на самолете). На некоторых самолетах устанавливаются специальные устройства для создания отрицательной тяги двигателей – реверса тяги. На винтовых самолетах для этого используются реверсивные винты. На палубах авианосцев применяют задерживающие сети, тросы с амортизаторами и другие средства.

Те, кто живет в районе аэропортов, знают: чаще всего взлетающие лайнеры взмывают вверх по крутой траектории, будто бы стараясь как можно скорее уйти от земли. И действительно — чем ближе земля, тем меньше возможности среагировать на чрезвычайную ситуацию и принять решение. Посадка — другое дело.

А 380 совершает посадку на полосу, покрытую водой. Испытания показали, что самолет способен садиться при боковом ветре с порывами до 74 км/ч (20 м/с). Хотя согласно требованиям FAA и EASA устройства реверсивного торможения не являются обязательными, конструкторы компании Airbus решили оснастить ими два двигателя, находящиеся ближе к фюзеляжу. Это дало возможность получить дополнительную тормозную систему, снизив при этом эксплуатационные расходы и уменьшив время подготовки к следующему полету.

Олег Макаров

Современный реактивный пассажирский лайнер предназначен для полетов на высотах примерно 9−12 тысяч метров. Именно там, в сильно разреженном воздухе, он может двигаться в наиболее экономичном режиме и демонстрировать свои оптимальные скоростные и аэродинамические характеристики. Промежуток от завершения набора высоты до начала снижения называется полетом на крейсерском эшелоне. Первым этапом подготовки к посадке будет снижение с эшелона, или, иными словами, следование по маршруту прибытия. Конечный пункт этого маршрута — так называемая контрольная точка начального этапа захода на посадку. По‑английски она называется Initial Approach Fix (IAF).

А 380 совершает посадку на полосу, покрытую водой. Испытания показали, что самолет способен садиться при боковом ветре с порывами до 74 км/ч (20 м/с). Хотя согласно требованиям FAA и EASA устройства реверсивного торможения не являются обязательными, конструкторы компании Airbus решили оснастить ими два двигателя, находящиеся ближе к фюзеляжу. Это дало возможность получить дополнительную тормозную систему, снизив при этом эксплуатационные расходы и уменьшив время подготовки к следующему полету.

С точки IAF начинается движение по схеме подхода к аэродрому и захода на посадку, которая разрабатывается отдельно для каждого аэропорта. Заход по схеме предполагает дальнейшее снижение, прохождение траектории, заданной рядом контрольных точек с определенными координатами, часто выполнение разворотов и, наконец, выход на посадочную прямую. В определенной точке посадочной прямой лайнер входит в глиссаду. Глиссада (от фр. glissade — скольжение) представляет собой воображаемую линию, соединяющую точку входа с началом взлетно-посадочной полосы. Проходя по глиссаде, самолет достигает точки MAPt (Missed Approach Point), или точки ухода на второй круг. Эта точка проходится на высоте принятия решений (ВПР), то есть высоте, на которой должен быть начат маневр ухода на второй круг, если до ее достижения командиром воздушного судна (КВС) не был установлен необходимый визуальный контакт с ориентирами для продолжения захода на посадку. До ВПР КВС уже должен оценить положение самолета относительно ВПП и дать команду «Садимся» или «Уходим».

Шасси, закрылки и экономика

21 сентября 2001 года самолет Ил-86, принадлежавший одной из российских авиакомпаний, произвел посадку в аэропорту Дубаи (ОАЭ), не выпустив шасси. Дело закончилось пожаром в двух двигателях и списанием лайнера — к счастью, никто не пострадал. Не было и речи о технической неисправности, просто шасси… забыли выпустить.

Современные лайнеры по сравнению с воздушными судами прошлых поколений буквально набиты электроникой. В них реализована система электродистанционного управления fly-by-wire (буквально «лети по проводу). Это означает, что рули и механизацию приводят в движение исполнительные устройства, получающие команды в виде цифровых сигналов. Даже если самолет летит не в автоматическом режиме, движения штурвала не передаются рулям непосредственно, а записываются в виде цифрового кода и отправляются в компьютер, который мгновенно переработает данные и отдаст команду исполнительному устройству. Для того, чтобы повысить надежность автоматических систем в самолете установлено два идентичных компьютерных устройства (FMC, Flight Management Computer), которые постоянно обмениваются информацией, проверяя друг друга. В FMC вводится полетное задание с указанием координат точек, через которые будет пролегать траектория полета. По этой траектории электроника может вести самолет без участия человека. Зато рули и механизация (закрылки, предкрылки, интерцепторы) современных лайнеров мало чем отличаются от этих же устройств в моделях, выпущенных десятилетия назад. 1. Закрылки. 2. Интерцепторы (спойлеры). 3. Предкрылки. 4. Элероны. 5. Руль направления. 6. Стабилизаторы. 7. Руль высоты.

К подоплеке этого авиапроисшествия имеет отношение экономика. Подход к аэродрому и заход на посадку связаны с постепенным уменьшением скорости воздушного судна. Поскольку величина подъемной силы крыла находится в прямой зависимости и от скорости, и от площади крыла, для поддержания подъемной силы, достаточной для удержания машины от сваливания в штопор, требуется площадь крыла увеличить. С этой целью используются элементы механизации — закрылки и предкрылки. Закрылки и предкрылки выполняют ту же роль, что и перья, которые веером распускают птицы, перед тем как опуститься на землю. При достижении скорости начала выпуска механизации КВС дает команду на выпуск закрылков и практически одновременно — на увеличение режима работы двигателей для предотвращения критической потери скорости из-за роста лобового сопротивления. Чем на больший угол отклонены закрылки/предкрылки, тем больший режим необходим двигателям. Поэтому чем ближе к полосе происходит окончательный выпуск механизации (закрылки/предкрылки и шасси), тем меньше будет сожжено топлива.

На отечественных воздушных судах старых типов была принята такая последовательность выпуска механизации. Сначала (за 20−25 км до полосы) выпускалось шасси. Затем за 18−20 км — закрылки на 280. И уже на посадочной прямой закрылки выдвигались полностью, в посадочное положение. Однако в наши дни принята иная методика. В целях экономии летчики стремятся пролететь максимальное расстояние «на чистом крыле», а затем, перед глиссадой, погасить скорость промежуточным выпуском закрылков, потом выпустить шасси, довести угол закрылков до посадочного положения и совершить посадку.

На рисунке очень упрощенно показана схема захода на посадку и взлета в районе аэропорта. На самом деле схемы могут заметно отличаться от аэропорта к аэропорту, так как составляются с учетом рельефа местности, наличия вблизи высотных строений и запретных для полета зон. Иногда для одного и того же аэропорта действуют несколько схем в зависимости от метеоусловий. Так, например, в московском «Внуково» при заходе на полосу (ВВП 24) обычно используется т.н. короткая схема, траектория которой пролегает за пределами МКАД. Но в плохую погоду самолеты заходят по длинной схеме, и лайнеры пролетают над Юго-Западом Москвы.

Экипаж злополучного Ил-86 тоже воспользовался новой методикой и выпустил закрылки до шасси. Ничего не знавшая о новых веяниях в пилотировании автоматика Ил-86 тут же включила речевую и световую сигнализацию, которая требовала от экипажа выпустить шасси. Чтобы сигнализация не нервировала пилотов, ее просто отключили, как выключают спросонья надоевший будильник. Теперь напомнить экипажу, что шасси все-таки надо выпустить, было некому. Сегодня, правда, уже появились экземпляры самолетов Ту-154 и Ил-86 с доработанной сигнализацией, которые летают по методике захода на посадку с поздним выпуском механизации.

По фактической погоде

В информационных сводках нередко можно услышать подобную фразу: «В связи с ухудшением метеоусловий в районе аэропорта N экипажи принимают решения о взлете и посадке по фактической погоде». Этот распространенный штамп вызывает у отечественных авиаторов одновременно смех и возмущение. Разумеется, никакого произвола в летном деле нет. Когда самолет проходит точку принятия решения, командир воздушного судна (и только он) окончательно объявляет, станет ли экипаж сажать лайнер или посадка будет прервана уходом на второй круг. Даже при наилучших погодных условиях и отсутствии препятствий на полосе КВС имеет право отменить посадку, если он, как гласят Федеральные авиационные правила, «не уверен в благополучном исходе посадки». «Уход на второй круг сегодня не считается просчетом в работе пилота, а наоборот, приветствуется во всех допускающих сомнения ситуациях. Лучше проявить бдительность и даже пожертвовать каким-то количеством сожженного топлива, чем подвергнуть даже малейшему риску жизнь пассажиров и экипажа», — объяснил нам Игорь Бочаров, начальник штаба летной эксплуатации авиакомпании «S7 Airlines».

Курсо-глиссадная система состоит из двух частей: пары курсовых и пары глиссадных радиомаяков. Два курсовых радиомаяка находятся за ВПП и излучают вдоль нее направленный радиосигнал на разных частотах под небольшими углами. На осевой линии ВПП интенсивность обоих сигналов одинакова. Левее и правее этой прямой сигнал одного из маяков сильнее другого. Сравнивая интенсивность сигналов, радионавигационная система самолета определяет, с какой стороны и как далеко он находится от осевой линии. Два глиссадных маяка стоят в районе зоны приземления действуют аналогичным образом, только в вертикальной плоскости.

С другой стороны, в принятии решений КВС жестко ограничен существующим регламентом процедуры посадки, и в пределах этого регламента (кроме экстренных ситуаций вроде пожара на борту) у экипажа нет никакой свободы принятия решений. Существует жесткая классификация типов захода на посадку. Для каждого из них прописаны отдельные параметры, определяющие возможность или невозможность такой посадки в данных условиях.

Например, для аэропорта «Внуково» инструментальный заход на посадку по неточному типу (по приводным радиостанциям) требует прохождения точки принятия решений на высоте 115 м при горизонтальной видимости 1700 м (определяется метеослужбой). Для совершения посадки до ВПР (в данном случае 115 м) должен быть установлен визуальный контакт с ориентирами. Для автоматической посадки по II категории ИКАО эти значения значительно меньше — они составляют 30 м и 350 м. Категория IIIс допускает полностью автоматическую посадку при нулевой горизонтальной и вертикальной видимости — например, в полном тумане.

Безопасная жесткость

Любой авиапассажир с опытом полетов отечественными и иностранными авиакомпаниями наверняка успел заметить, что наши пилоты сажают самолеты «мягко», а иностранные — «жестко». Иными словами, во втором случае момент касания полосы ощущается в виде заметного толчка, тогда как в первом — самолет мягко «притирается» к полосе. Различие в стиле посадки объясняется не только традициями летных школ, но и объективными факторами.

Для начала внесем терминологическую ясность. Жесткой посадкой в авиационном обиходе называется посадка с перегрузкой, сильно превышающей нормативную. В результате такой посадки самолет в худшем случае получает повреждение в виде остаточной деформации, а в лучшем — требует специального технического обслуживания, нацеленного на дополнительный контроль состояния самолета. Как объяснил нам ведущий пилот-инструктор департамента летных стандартов авиакомпании «S7 Airlines» Игорь Кулик, сегодня пилот, допустивший настоящую жесткую посадку, отстраняется от полетов и направляется на дополнительную подготовку на тренажерах. Прежде чем снова выйти в рейс, провинившемуся также предстоит зачетно-тренировочный полет с инструктором.

Стиль посадки на современных западных самолетах нельзя называть жестким — речь просто идет о повышенной перегрузке (порядка 1,4−1,5 g) по сравнению с 1,2−1,3 g, характерных для «отечественной» традиции. Если говорить о методике пилотирования, то разница между посадками с относительно меньшей и относительно большей перегрузкой объясняется различием в процедуре выравнивания самолета.

К выравниванию, то есть к подготовке к касанию с землей, пилот приступает сразу после пролета торца полосы. В это время летчик берет штурвал на себя, увеличивая тангаж и переводя воздушное судно в кабрирующее положение. Попросту говоря, самолет «задирает нос», чем достигается увеличение угла атаки, а значит, небольшой рост подъемной силы и падение вертикальной скорости.

Двигатели при этом переводятся в режим «малый газ». Через некоторое время задние стойки шасси касаются полосы. Затем, уменьшая тангаж, пилот опускает на полосу переднюю стойку. В момент касания задействуются интерцепторы (спойлеры, они же воздушные тормоза). Затем, уменьшая тангаж, пилот опускает на полосу переднюю стойку и включает реверсивное устройство, то есть дополнительно тормозит двигателями. Торможение колесами применяется, как правило, во второй половине пробега. Реверс конструктивно представляет из себя щитки, которые ставятся на пути реактивной струи, отклоняя часть газов под углом 45 градусов к курсу движения самолета — почти в обратную сторону. Следует отметить, что на воздушных судах старых отечественных типов использование реверса при пробеге обязательно.

Тишина за бортом

24 августа 2001 года экипаж аэробуса А330, совершавшего рейс из Торонто в Лиссабон, обнаружил утечку топлива в одном из баков. Дело происходило в небе над Атлантикой. Командир корабля Робер Пиш принял решение уйти на запасной аэродром, расположенный на одном из Азорских островов. Однако по пути загорелись и вышли из строя оба двигателя, а до аэродрома оставалось еще около 200 километров. Отвергнув идею посадки на воду, как не дающую практически никаких шансов на спасение, Пиш решил дотянуть до суши в планирующем режиме. И ему это удалось! Посадка получилась жесткой — лопнули почти все пневматики — но катастрофы не произошло. Лишь 11 человек получили небольшие травмы.

Отечественные летчики, особенно эксплуатирующие лайнеры советских типов (Ту-154, Ил-86), часто завершают выравнивание процедурой выдерживания, то есть какое-то время продолжают полет над полосой на высоте около метра, добиваясь мягкого касания. Конечно, посадки с выдерживанием нравятся пассажирам больше, да и многие пилоты, особенно с большим опытом работы в отечественной авиации, считают именно такой стиль признаком высокого мастерства.

Однако сегодняшние мировые тенденции авиаконструирования и пилотирования отдают предпочтение посадке с перегрузкой 1,4−1,5 g. Во‑первых, такие посадки безопаснее, так как приземление с выдерживанием содержит в себе угрозу выкатывания за пределы полосы. В этом случае практически неизбежно применение реверса, что создает дополнительный шум и увеличивает расход топлива. Во‑вторых, сама конструкция современных пассажирских самолетов предусматривает касание с повышенной перегрузкой, так как от определенного значения физического воздействия на стойки шасси (обжатие) зависит срабатывание автоматики, например задействование спойлеров и колесных тормозов. В воздушных судах старых типов этого не требуется, так как спойлеры включаются там автоматически после включения реверса. А реверс включается экипажем.

Есть еще одна причина различия стиля посадки, скажем, на близких по классу Ту-154 и А 320. Взлетные полосы в СССР зачастую отличались невысокой грузонапряженностью, а потому в советской авиации старались избегать слишком сильного давления на покрытие. На тележках задних стоек Ту-154 по шесть колес — такая конструкция способствовала распределению веса машины на большую площадь при посадке. А вот у А 320 на стойках всего по два колеса, и он изначально рассчитан на посадку с большей перегрузкой на более прочные полосы.

Островок Сен-Мартен в Карибском бассейне, поделенный между Францией и Нидерландами, получил известность не столько из-за своих отелей и пляжей, сколько благодаря посадкам гражданских лайнеров. В этот тропический рай со всех уголков мира летят тяжелые широкофюзеляжные самолеты типа Боинг-747 или А-340. Такие машины нуждаются в длинном пробеге после посадки, однако в аэропорту Принцессы Юлианы полоса слишком коротка — всего 2130 метров — торец ее отделен от моря лишь узкой полоской земли с пляжем. Чтобы избежать выкатывания, пилоты аэробусов целятся в самый торец полосы, пролетая в 10−20 метрах над головами отдыхающих на пляже. Именно так проложена траектория глиссады. Фотографии и видеоролики с посадками на о. Сен-Мартен давно обошли интернет, причем многие поначалу не поверили в подлинность этих съемок.

Неприятности у самой земли

И все-таки по‑настоящему жесткие посадки, а также прочие неприятности на финальном отрезке полета случаются. Как правило, к авиапроисшествиям приводит не один, а несколько факторов, среди которых и ошибки пилотирования, и отказ техники, и, конечно же, стихия.

Большую опасность представляет так называемый сдвиг ветра, то есть резкое изменение силы ветра с высотой, особенно когда это происходит в пределах 100 м над землей. Предположим, самолет приближается к полосе с приборной скоростью 250 км/ч при нулевом ветре. Но, спустившись чуть ниже, самолет вдруг наталкивается на попутный ветер, имеющий скорость 50 км/ч. Давление набегающего воздуха упадет, и скорость самолета составит 200 км/ч. Подъемная сила также резко снизится, зато вырастет вертикальная скорость. Чтобы компенсировать потерю подъемной силы, экипажу потребуется добавить режим двигателя и увеличить скорость. Однако самолет обладает огромной инертной массой, и мгновенно набрать достаточную скорость он просто не успеет. Если нет запаса по высоте, жесткой посадки избежать не удастся. Если же лайнер натолкнется на резкий порыв встречного ветра, подъемная сила, наоборот, увеличится, и тогда появится опасность позднего приземления и выкатывания за пределы полосы. К выкатываниям также приводит посадка на мокрую и обледеневшую полосу.

Человек и автомат

Типы захода на посадку делятся на две категории, визуальные и инструментальные.
Условие для визуального захода на посадку, как и при инструментальном заходе, — высота нижней границы облаков и дальность видимости на ВПП. Экипаж следует по схеме захода, ориентируясь по ландшафту и наземным объектам или самостоятельно выбирая траекторию захода в пределах выделенной зоны визуального маневрирования (она задается как половина окружности с центром в торце полосы). Визуальные посадки позволяют сэкономить топливо, выбрав кратчайшую на данный момент траекторию захода.
Вторая категория посадок — инструментальные (Instrumental Landing System, ILS). Они в свою очередь подразделяются на точные и неточные. Точные посадки производятся по курсо-глиссадной, или радиомаячной, системе, с помощью курсовых и глиссадных маяков. Маяки формируют два плоских радиолуча — один горизонтальный, изображающий глиссаду, другой — вертикальный, обозначающий курс на полосу. В зависимости от оборудования самолета курсо-глиссадная система позволяет производить автоматическую посадку (автопилот сам ведет самолет по глиссаде, получая сигнал радиомаяков), директорную посадку (на командном приборе две директорные планки показывают положения глиссады и курса; задача пилота, работая штурвалом, поместить их точно по центру командного прибора) или заход по маякам (перекрещенные стрелки на командном приборе изображают курс и глиссаду, а кружком показано положение самолета относительно требуемого курса; задача — совместить кружок с центром перекрестья). Неточные посадки выполняются при отсутствии курсо-глиссадной системы. Линия приближения к торцу полосы задается радиотехническим средством — например, установленными на определенном удалении от торца дальней и ближней приводными радиостанциями с маркерами (ДПРМ — 4 км, БПРМ — 1 км). Получая сигналы от «приводов», магнитный компас в кабине пилотов показывает, справа или слева от полосы находится самолет. В аэропортах, оснащенных курсо-глиссадной системой, значительная часть посадок совершается по приборам в автоматическом режиме. Международная организация ИКФО утвердила список из трех категорий автоматической посадки, причем категория III имеет три подкатегории — A, B, C. Для каждого типа и категории посадки существуют два определяющих параметра — расстояние горизонтальной видимости и высота вертикальной видимости, она же высота принятия решений. В общем виде принцип таков: чем больше в посадке участвует автоматика и чем меньше задействован «человеческий фактор», тем меньше значения этих параметров.

Другой бич авиации — боковой ветер. Когда при подходе к торцу полосы самолет летит с углом сноса, у пилота часто появляется желание «подвернуть» штурвалом, поставить самолет на точный курс. При довороте возникает крен, и самолет подставляет ветру большую площадь. Лайнер сдувает еще дальше в сторону, и в этом случае единственно правильным решением становится уход на второй круг.

При боковом ветре экипаж часто стремится не потерять контроль за направлением, но в итоге теряет контроль за высотой. Это стало одной из причин катастрофы Ту-134 в Самаре 17 марта 2007 года. Сочетание «человеческого фактора» с плохой погодой стоило жизни шести людям.

Иногда к жесткой посадке с катастрофическими последствиями приводит неправильное вертикальное маневрирование на заключительном отрезке полета. Порой самолет не успевает снизиться на требуемую высоту и оказывается выше глиссады. Пилот начинает «отдавать штурвал», пытаясь выйти на траекторию глиссады. При этом резко возрастает вертикальная скорость. Однако при возросшей вертикальной скорости требуется и большая высота, на которой надо начинать выравнивание перед касанием, причем эта зависимость квадратичная. Летчик же приступает к выравниванию на психологически привычной ему высоте. В результате воздушное судно касается земли с огромной перегрузкой и разбивается. Таких случаев история гражданской авиации знает немало.

Авиалайнеры последних поколений можно вполне назвать летающими роботами. Сегодня через 20−30 секунд после взлета экипаж в принципе может включить автопилот и дальше машина все сделает сама. Если не случится чрезвычайных обстоятельств, если в базу данных бортовых компьютеров будет введен точный план полета, включающий траекторию захода на посадку, если аэропорт прибытия обладает соответствующим современным оборудованием, лайнер сможет выполнить полет и совершить посадку без участия человека. К сожалению, в реальности даже самая совершенная техника иногда подводит, в эксплуатации все еще находятся воздушные суда устаревших конструкций, а оборудование российских аэропортов продолжает желать лучшего. Именно поэтому, поднимаясь в небо, а затем спускаясь на землю, мы еще во многом зависим от мастерства тех, кто работает в пилотской кабине.

Благодарим за помощь представителей авиакомпании «S7 Airlines» — пилота-инструктора Ил-86, начальника штаба летной эксплуатации Игоря Бочарова, главного штурмана Вячеслава Феденко, пилота-инструктора директората департамента летных стандартов Игоря Кулика