Глава 15

СДВИГ ВЕТРА

Введение

Сдвиг ветра это неожиданное и резкое изменение скорости и/или направления ветра на небольшом расстоянии в горизонтальной или вертикальной плоскости. В результате сдвига ветра самолёт может неожиданно попасть в восходящий или нисходящий поток воздуха, приборная скорость самолёта может резко возрасти или уменьшиться, в результате может произойти падение подъёмной силы или резкое изменение вертикальной скорости и высоты полёта. Всё это может привести к резкому отклонению от заданной траектории движения и потребовать энергичного вмешательства со стороны пилота для выхода из создавшейся ситуации.

Попадание в сдвиг ветра – очень динамичное событие, возникающее так неожиданно и резко, что даже опытные пилоты на самолётах с высокой тяговооружённостью могут оказаться не в состоянии благополучно из него выйти. Попадание в сдвиг ветра может привести к опасному сближению с землёй, грубому приземлению или полному разрушению самолёта. Первая и наиболее действенная защита - это выход из зоны сдвига ветра.

Зоны наиболее мощного сдвига ветра связаны с грозовой (кучево-дождевой) облачностью. Также сдвиг ветра возникает в зоне атмосферного фронта, в приземной зоне инверсии температуры.

Зона нисходящего ветра (microburst)

Зоны нисходящего ветра связаны с грозовой облачностью и вызывают наиболее опасный сдвиг ветра. Они представляют собой малоразмерный, но мощный нисходящий поток воздуха, который, достигнув поверхности земли, растекается во все стороны. Таким образом, в малом пространстве сконцентрированы зоны вертикального и горизонтального сдвига ветра.

Зона нисходящего ветра обычно менее 2 км в диаметре и располагается от нижнего края облака (300 – 1000 м) до земли. Вдоль поверхности земли сильный сдвиг ветра распространяется в зоне около 4 км в диаметре.

• нисходящий поток может быть со скоростью до 30 м/с.

• горизонтальный приземный ветер может быть до 22 м/с. Поскольку воздух растекается в противоположных направлениях, то при пересечении данной зоны сдвиг ветра может достигать 45 м/с.

• продолжительность существования зоны нисходящего ветра – до 15 минут.

Приведенные цифры являются максимальными значениями, и они показывают, почему большой и мощный самолёт, попав в такую зону, может оказаться беспомощным.

Нисходящий поток усиливается в течение приблизительно 5 минут с момента первого столкновения с землёй и максимальная интенсивность сохраняется примерно 2 – 4 минуты.

Иногда нисходящие потоки концентрируются в одной линейной зоне. В этом случае их активность может сохраняться на протяжении часа.

Однажды возникнув, нисходящие потоки могут многократно повторяться в одной и той же зоне.

При попадании в зону нисходящего ветра после взлёта первоначально самолёт может испытать усиление встречного ветра, что приведёт повышению приборной скорости и траекторного угла набора высоты без изменения тяги и угла тангажа самолёта (см. рисунок внизу 1).

Потом встречный ветер прекращается, и самолёт попадает в сильный нисходящий поток (2).

При этом уменьшается приборная скорость и угол набора высоты.

Дальнейшее падение скорости и траекторного угла происходит, когда ветер становится попутным (3). В это время может произойти потеря подъёмной силы и неуправляемое снижение (4).

Попадание в сдвиг ветра при заходе на посадку

Во время захода на посадку следует постоянно контролировать вертикальную скорость снижения и обороты двигателей, потребные для сохранения заданной индикаторной скорости. При снижении по глиссаде, отклонение от нормы этих двух параметров будет свидетельствовать о наличии сдвига ветра.

Если возникли сомнения, что вы сможете восстановить нормальную скорость снижения и выполнить посадку, используя обычную технику пилотирования – уходите на второй круг.

Сдвиг ветра может очень сильно изменяться по силе и влиянию на самолёт. Некоторые сдвиги могут оказаться значительно сильнее и опаснее, чем другие.

Попав в условия сдвига ветра, лучше всего предполагать «худший сценарий». При начальном входе в зону сдвига ветра невозможно предсказать, насколько мощным и опасным он окажется. Поэтому предпринимаемые меры противодействия должны быть основаны на худших предположениях.

Индикация	Сдвиг ветра
	От встречного до штиля или попутного	От попутного до штиля или встречного
Приборная скорость	Уменьшается	Увеличивается
Угол тангажа	Уменьшается	Увеличивается
Поведение самолёта	«проваливается»	«взмывает»
Путевая скорость	Увеличивается	Уменьшается
Противодействие
Тяга двигателей	Увеличить	Уменьшить
Пилотировать	Вверх к глиссаде	Вниз к глиссаде
Быть готовым	Уменьшить тягу	Увеличить тягу
После выхода на глиссаду	Увеличить вертикальную скорость (из-за возросшей путевой скорости)	Уменьшить вертикальную скорость (из-за уменьшившейся путевой скорости)

Влияние сдвига ветра

Самолёт движется относительно воздуха, а воздух, в свою очередь, движется относительно земли. Самолёт, как движущаяся масса, обладает инерцией в своём движении относительно земли. Поэтому, когда резко меняется скорость ветра, то также резко меняется приборная скорость, но путевая скорость первое время практически не изменяется. Ветер заключает в себе энергию и когда он меняется, то и самолёт теряет или приобретает дополнительную энергию.

- усиление встречного или уменьшение попутного ветра повышает энергию самолёта и временно увеличивает его лётные характеристики

- нисходящий поток, уменьшение встречного или усиление попутного ветра наиболее опасны на малой высоте, поскольку приводят к потере энергии.

«Типовой» выход из сдвига ветра

Последовательное попадание в условия усиления встречного ветра, нисходящего потока и смены ветра на попутный может произойти при пролёте через зону нисходящего ветра (microburst).

• при наличии грозовой облачности в секторе захода на посадку следует ожидать наличие зон нисходящего ветра. Поэтому резкое увеличение приборной скорости, вызванное усилением встречного ветра, следует рассматривать как предвестник такой зоны. Любые попытки стабилизировать заход следует прекратить и выполнить уход на второй круг, как единственно безопасное действие.

• первоначальный рост приборной скорости и «взмывание» самолёта следует рассматривать как вознаграждение и максимально использовать. Без задержки установить двигателям режим ухода на второй круг, быть готовым при необходимости использовать всю располагаемую мощность двигателей, установить угол тангажа, соответствующий режиму ухода на второй круг (обычно 15°), и выдерживать его.

• быть готовым к тому, что приборная скорость самолёта может резко уменьшиться и самолёт начнёт снижаться, несмотря на установленный режим двигателей и угол тангажа. Также возможно резкое увеличение угла атаки, приводящее к включению механизма тряски штурвала. Только в этом случае следует уменьшить тянущие усилия на штурвале (при наличии индикации «pitch limit» - следовать ей).

• наиболее критической является точка, где нисходящий поток переходит в усиление попутного ветра. Вертикальная скорость снижения может уменьшиться, но приборная скорость будет по-прежнему падать. Если потеря высоты вызывает угрозу столкновения с землёй, то установить РУД двигателей на передний механический упор (параметры двигателей могут превысить эксплуатационные ограничения) и увеличить угол тангажа до включения механизма тряски штурвала. Далее выдерживать максимальный тангаж по границе включения сигнализации о приближении к сваливанию до тех пор, пока самолёт не выйдет из зоны нисходящего ветра.

При подготовке к взлёту, если существует опасность сдвига ветра, желательно использовать наиболее длинную ВПП или выбрать направление для взлёта в сторону, свободную от опасных явлений. Также можно начинать подъём передней стойки на несколько большей скорости, если при этом не будет превышена максимальная путевая скорость по колёсам шасси. Использование максимальной тяги на взлёте и большого угла тангажа после отрыва от ВПП позволят самолёту набрать больше высоты (на случай попадания в зону нисходящего ветра). Тем не менее, после взлёта самолёт имеет очень малые запасы высоты и скорости. При попадании в сдвиг ветра, игнорируя процедуры уменьшения шума, немедленно установить максимальный режим двигателям, увеличить и выдерживать угол тангажа, соответствующий началу срабатывания тряски штурвала.

Последовательность действий при попадании в сдвиг ветра на взлёте или заходе на посадку:

- как можно быстрее установить максимальный режим работы двигателям;

- установить угол тангажа около 15° и выдерживать его, не гоняться за скоростью;

-следить за работой системы предупреждения о приближении к сваливанию, не превышать угол тангажа включения механизма тряски штурвала.

Доклад о попадании в сдвиг ветра

Если вы попали в сдвиг ветра после взлёта или при заходе на посадку желательно сразу же проинформировать диспетчера. Эта информация поможет другим пилотам избежать или противодействовать сдвигу ветра. Рекомендуется сообщить на какую величину и в какую сторону менялась приборная скорость и возможно высота.

Визуальные признаки наличия зоны нисходящего ветра

Основное условие – наличие грозовой облачности.

Дополнительные признаки:

- показывающие в разные стороны указатели ветра на аэродроме («колдуны») или расходящиеся полосы дыма;

- сильные полосы осадков, «вирга» (осадки, которые испаряются не долетев до земли);

- расходящийся ветер (наблюдаемый по траве, деревьям);

- поднимающаяся пыль или песок.

Выводы

Большинство пилотов сталкивались в своей лётной практике со сдвигом ветра. Чаще всего это было выражено в резком движении самолёта, для парирования которого потребовалось полное отклонение органа управления, или неожиданно грубое приземление. Обычно пилоты связывают подобное поведение самолёта с порывом ветра. Небольшому числу пилотов пришлось столкнуться с подлинным сдвигом ветром, для выхода из которого им пришлось приложить все свои умения. Некоторые из них оценили свои навыки в той ситуации, как недостаточные.

Попав в сдвиг ветра невозможно предвидеть, насколько мощным он окажется. Поэтому лучше не подвергать свои лётные навыки проверке, чем потом оценивать их, как недостаточные.

Сдвиг ветра, связанный с грозовой деятельностью, привел к ряду катастроф в прошлом и может привести к трагедии в будущем, но не причинит вреда тому, кто понимает его мощь и имеет здравый смысл избежать его.

Неожиданное попадание в сдвиг ветра при заходе на посадку, скорее всего настолько его дестабилизирует, что уход на второй круг будет единственно безопасным действием, и чем раньше он начнётся, тем безопаснее будет.

«Руководство» по противодействию сдвигу ветра:

• Понимать, что сдвиг ветра – это опасность

• Распознать признаки его присутствия

• Уклониться от встречи задержкой вылета или уходом на запасной аэродром

• Подготовиться к возможному попаданию в сдвиг ветра, создав «запас» скорости

• Выйти из зоны сдвига ветра без задержки, используя рекомендации производителя самолёта