Глава 5 оценка метеорологических условий полетов на средних. Больших высо­тах и в стратосфере

На средних, больших высотах и особенно в стратосфере в целом наблюдаются более благоприятные метеорологические условия, чем на малых высотах, что объясняется сравнитель­но меньшей повторяемостью облачности и опасных явлений по­годы. Однако практика показывает, что и на этих высотах достаточно часто встречаются метеорологические факторы, не только затрудняющие выполнение полетов, но и представ­ляющие прямую опасность для них. При этом наиболее сложные метеоусловия отмечаются на средних высотах из-за обледене­ния, болтанки, электризации в облаках.

При полетах на больших высотах к неблагоприятным ме­теорологическим факторам относятся: кучево-дождевая (гро­зовая) облачность, сильная турбулентность в этих облаках и в ясном небе, струйные течения, значительные положитель­ные отклонения температуры воздуха от стандартных значений.

Для объективной сценки метеорологических условий на данных высотах командиры частей (руководители полетов) кроме данных о погоде в приземном слое должны иметь дан­ные о вертикальном распределении параметров атмосферы и [ их прогностические значения. Наряду с этим они должны

иметь четкое представление об условиях возникновения опасных явлений погоды и их влиянии на выполнение полетов.

§ I. Облачность и видимость.

На средних (1-4 км) и больших высотах (4-12 км или тропопауза) наблюдаются не только облака среднего и верх­него ярусов, но и облака нижнего яруса - слоисто-дождевые, слоисто-кучевые, мощные кучевые и кучево-дождевые. Харак теристики этих облаков были рассмотрены. Осредненные хара­ктеристики облаков среднего и верхнего ярусов приведены в табл. 16,17. Следует иметь в виду, что при выполнении полетов на средних высотах экипажи самолетов могут встре­тить облачность нижнего и среднего ярусов, а на больших высотах - облачность нижнего, среднего и верхнего ярусов одновременно. Такая многослойная облачность чаще всего наблюдается на атмосферных фронтах.

Полет на средних и больших высотах может выполняться в облаках, между слоями облаков и за облаками. Если полет на этих высотах происходит при облачности 7 баллов и более, он считается полетом в СМУ. Наиболее сложные метеорологи­ческие условия полетов из всех облаков среднего яруса на­блюдаются в плотных высококучевых и высокослоистых обла­ках, а из облаков верхнего яруса - в плотных перисто-ку­чевых и перисто-слоистых, главным образом из-за обледене­ния, болтанки, электризации.

В стратосфере облака встречаются очень редко преиму­щественно это вершины кучево-дождевых (грозовых) облаков. На высотах 20-30 км иногда наблюдаются перламутровые об­лака, которые возникают преимущественно зимой над горной местностью в полярных районах.

Для оценки характеристик облачности на средних и . больших высотах до начала полетов используются карты по­годы, аэрологическая диаграмма, данные радиолокационной и воздушной разведок погоды.

При анализе и оценке облачности по картам погоды оп­ределяют общее их количество, количество нижнего яруса, форму всех трех ярусов, а по данным разведки погоды, аэ­аэ­рологической диаграммы- вертикальную мощность облачных слоев и условия полетов.

Если нет данных разведки погоды и зондирования атмос­феры, характеристики облачности оцениваются по данным табл.11,16,17.

Уточнение пространственного положения облачных слоев производится по картам AT. О наличии или отсутствии обла ности судят по значениям дефицита точки росы, которые при - ведены в табл. 18.

Таблица 18

Средние значения дефицита точки росы, используемые для выделения облачных слоев на картах AT и аэрологических диаграммах

Давление, гПа (Мбар)	850	700	500	400	300	200
Облака наблюдаются	<=1.5	<=2.0	<=2.5	<=3.0	<=3.5	<=4.0
Облака не наблюдаются	>=5.0	>=7.0	>= 8.0	>=8.0	>=8.6	>=9.0

При промежуточных значениях дефицита точки росы счи­тается, что облачность неоплошная.

Наибольшую опасность для полетов на средних и больших высотах представляет мощная кучевая и кучево-дождевая об­лачность. Опасность обусловлена тем, что именно на этих высотах в облаках встречаются наиболее интенсивные обледенение, болтанка, электризация. Обход куче во-дожде вых (грозовых) и мощных кучевых облаков на заданном эшелоне - (высоте) допускается с разрешения органа управления на удалении не менее 10 км от облака, пролет между двумя об­лаками разрешается, если расстояние между ними не менее 30 км, а над верхней границей - с превышением не менее 500 м. Засветки от грозовых очагов, обнаруженных бортовым радиолокатором, рекомендуется обходить на удалении не менее 15 км, а пролетать, если расстояние между засветками не менее 50 км.

Обледенение в облаках во все сезоны года наблюдается преимущественно на средних высотах, за исключением лета.

Данные о повторяемости обледенения на различных высо­тах в течение года приведены в табл. 19.

Таблица 19

Повторяемость (%) обледенения самолетов на различных высотах

Высота, м	Весна	Лето	Осень	Зима	Год
До 3000	43,6	-	44,0	55,8	42,5
3000-6000	33,4	38	36,2	21,1	32,9
> 6000	23,0	62	19,8	21,1	24,6

Установлено, что в большинстве случаев оно наблюдается при температурах воздуха от 0° до -25°С.

Оценку возможности обледенения самолета на заданном эшелоне полета можно произвести по картам AT, используя данные о температуре воздуха и дефиците точки росы на вы­соте полета. Критические значения дефицита точки росы в заданном диапазоне температуры воздуха, при которых воз­можно обледенение самолета, приведены в табл. 20.

Таблица 20

Значение температуры воздуха и дефицита точки росы, при которых на эшелоне полета наблюдается обледенение

Температура воздуха, С	От 0 до -7	От -8 до -15	От -16 до -25
Дефицит точки росы, С	<= 2	<=3	<=4

Для оценки возможности обледенения в облаках можно использовать график (рис. 30), который позволяет также оп­ределить по истинной скорости полета температуру начала обледенения (Т н.о.).

При оценке обледенения необходимо учитывать темпера­туру кинетического нагрева передней кромки крыла, которая определяется по данным, приведенным в табл.21

Таблица 21

Кинетический нагрев (с) передней кромки крыла в сухом воздухе и в облаках при различной скорости полета

Условия полета	Скорость полета км/ч
	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
Вне облаков	0,4	1,6	3,5	6,2	9,6	13,5	19,0	24,6	31,2	38,7
В облаках	0,2	0,9	2,1	3,7	5,8	8,3	11,4	14,8	18,8	23,2

Следует иметь в виду, что входные каналы газотурбинных двигателей самолетов и вертолетов, а также защитные устройства (сетки) воздухозаборников самолетов подвержены обледенению при положительных температурах из-за адиабатического охлаждения воздуха до отрицательных его значения при высокой влажности. Летному составу нужно быть внимательным при оценке метеоусловий, особенно таких элементов как температура и влажность. При температурах воздуха 3-5°С и более и наличии низкой облачности нужно быть готовым к действиям в воздухе в условиях обледенения.

Во всех кучевообразных облаках среднего и верхнего ярусов (высококучевых, перисто-кучевых) наблюдается болтанка, но наиболее интенсивной она бывает в мощной кучевой!и кучево-дождевой облачности. Следовательно, оценку интенсивности болтанки можно качественно произвести по форме облаков конкретного яруса.

При оценке электризации самолетов в неконвективных облаках необходимо руководствоваться критериями, изложенными в предыдущей главе, учитывая, что чаще всего самолеты электризуются и поражаются разрядами атмосферного электричества при полете на средних высотах.

Из практики полетов установлено, что в облачности слоистых форм самолеты чаще всего (в 90% случаев) поражались на высотах от 1500 до 4000 м.

Видимость на средних высотах ухудшается выпадающими осадками и дымкой, которая наблюдается под задерживающими Слоями. Под задерживающими слоями подразумеваются слои Незначительного (0,2°/100 м) понижения температуры воздуха с высотой, слои изотермии и слои инверсии. Чем больше та­ких слоев ниже высоты полета, тем хуже наклонная ПВ неза­висимо от ГВ у поверхности земли. Положение задерживающих слоев можно определить по аэрологической диаграмме.

Видимость в облаках среднего и нижнего ярусов не Превышает 300 м. В облаках верхнего яруса она значительно лучше и может составлять несколько километров. В 34% слу­чаев она не превышает 500 м, в 47% - изменяется от 500 до 1ООО м, в 16% - от 1000 до 2000 м и только в 3% - более 2000 м. Наиболее плотными являются перисто-кучевые облака, наиболее мощными по вертикали - перисто-слоистые. Горизонтальная и наклонная видимость под тропопаузой ограничена из-за скопления пыли, продуктов сгорания и других примесей.

Визуальные наблюдения за самолетами в стратосфере, особенно в сторону верхней полусферы, значительно хуже, чем на средних и больших высотах. Поэтому в стратосфере легко потерять отставшие самолеты и при нарушении боевых порядков требуется большее время для их сбора.

Полеты в верхней тропосфере и нижней стратосфере при :ухудшенной видимости и облачности более. 5 баллов ниже вы­соты-полета происходят в условиях почти полного отсутствия визуальной ориентировки (в СМУ).

На средних, больших высотах и в стратосфере за само­летами часто образуются конденсационные следы, которые де­маскируют боевые порядки. Возникают они при определенных условиях температуры и влажности на высоте полёта.

Сочетание температуры и относительной влажности на различных высотах, при котором возможно образование кон­денсационных следов, приведено в табл. 22.

Давление, м бар (гПа)	Относительная влажность %
	100	60
1000	-28,7	-36,4
500	-36,6	-43,8
300	-41,8	-48,6
200	-46,2	-52,7
100	-52,8	-58,8

Используя данные этой таблицы и карту АТ, соответствующую высоте полета, можно определить возможность образования конденсационных следов. Наряду с этим высота границ слоя их возможного образования определяемся по аэрологичес­кой диаграмме (см, рис.8).

При определенных условиях за летящими на предельно малых высотах турбовинтовыми вертолетами образуются облачные следы. Их образование происходит при более высо­ких температурах, чем за самолетами. Это объясняется боль­шей влажностью, особенно при наличии приземных и приподнятых температурных инверсий радиационного характера. Чаще всего облачные следы за вертолетами возникают при нали­чии и последующем сохранении радиационной приземной инвер­сии, температуре воздуха ниже - 18°С, слабом ветре (менее 5 м/с) и относительной влажности 85% и более. В последую­щем облачные следе приподнимаются и превращаются в сплош­ную слоистую облачность, из которой могут выпадать слабые осадки в виде мелкого снега или снежных игл. Для исключе­ния закрытия ВПП такой низкой облачностью маневр захода на посадку рекомендуется строить с подветренной стороны ВПП.

По этим же причинам (высокая влажность воздуха, низ­кие температуры, дополнительное поступление ядер конденсации) на стоянках при запусках двигателей вертолетов и транспортных самолетов образуются морозные туманы, кото­рые при слабых ветрах выводят аэродромы из рабочего состоя­ния.