Влияние сдвига ветра на полет воздушного судна

Сдвиг ветра проявляется в виде резких изменений величины вектора ветра по направлению и (или) скорости, которые не носят колебательного характера и существуют во времени и пространстве в зависимости от изменения барических и температурных полей атмосферы. Сдвиг ветра опасен для ВС, выполняющих полет в секторах взлета или посадки и имеющих двигатели с приемистостью более 4–5 с. Влияние сдвига ветра (смена встречного ветра на попутный) на траекторию снижения ВС по глиссаде показано на рис. 4.1. При попадании ВС в зону действия сдвига ветра резко изменяется величина воздушной скорости ВС, что может привести к просадке, сваливанию ВС, посадке с перелетом или недолетом.

Опасность полета ВС в зоне сдвига ветра на посадке (взлете) определяется малым запасом по высоте и скорости полета, а также инертностью ВС.

Главной причиной, приводящей к возникновению сложной или аварийной ситуации в условиях сдвига ветра на посадке, является большое потребное время на компенсацию пилотом внезапно возникшего отклонения по скорости. Потребное время при этом определяется скоростью полета, приемистостью двигателей, эффективностью рулей высоты, допустимой перегрузкой и высотой полета. Поскольку для компенсации скорости полета необходимо изменить режим работы двигателей и (или) угол атаки, то очевидна опасность резкой потери (увеличения) скорости полета при низкой приемистости двигателей и малом запасе высоты полета. Поэтому для компенсации внезапных отклонений по скорости при заходе на посадку требуется запас высоты полета.

Например, при резкой потере скорости для вывода из сваливания самолетов 1–3 классов необходим запас высоты, равный не менее 200 м, а для коррекции просадки требуется запас высоты, равный 30–50 м в зависимости от типа ВС и параметров полета.

Физическая сущность влияния сдвига ветра заключается в том, что ВС, попадая в зону действия сдвига ветра, продолжает некоторое время по инерции сохранять прежнюю путевую скорость, а так как скорость ветра (в данном случае его продольная составляющая) резко изменяется, то, соответственно, резко изменяется воздушная скорость полета ВС. С погрешностью, которой можно пренебречь при практических выводах, примем, что W = const непосредственно перед зоной и в зоне сдвига ветра, Vист ≈ Vпр (так как скорость составляет менее 400 км/ч и высота не превышает 200 м). Тогда, если Uпрод – продольная составляющая ветра в зоне сдвига ветра, то, из формулы (4.1) следует, что под воздействием Uпрод приборная скорость полета ВС на несколько секунд установится на следующем значении:

Продолжительность сохранения путевой скорости после входа в зону сдвига ветра в основном определяется соотношением коэффициентов подъемной силы, силы лобового сопротивления и массы ВС.