Шке верхней атмосферы, о метеорологических условиях по
 Скачать 1.82 Mb.
|
61 °С; при скорости полета 2400 км/ч - Д Т-240 °С.
20 °С;Опасные явления погоды. Обледенение самолета Опасные явления погоды, полеты в которых запрещены Опасными для авиации явлениями называются такие явления погоды или значения метеорологических элементов, которые угрожают безопасности полетов или сохранности авиационной техники на аэродромах (кораблях). Согласно ст. 97 Наставлению по метеорологической службе авиации Вооруженных Сил РФ, 2014 к опасным явлениям погоды (ОЯП) и значениям метеорологических величин относятся: На аэродроме взлета (посадки): гроза, кучево-дождевая и мощная кучевая облачность, смерч, шквал, град, ледяной дождь, сильное обледенение (для ВС, не оборудованных противообледенительными устройствами - обледенение любой интенсивности), гололед; туман, пыльная (песчаная) буря, дождь, морось, снег, метель, поземок, дымка, мгла, а также дымы различного происхождения, вызывающие ухудшение горизонтальной видимости ниже наибольшего из минимумов, установленного для ВС, на которых выполняются полеты, а при отсутствии полетов - ВС. базирующихся на данном аэродроме; облака с высотой нижней границы ниже наибольшего из минимумов, установленных для ВС, на которых выполняются полеты, а при отсутствии полетов - ВС, базирующихся на данном аэродроме; ветер у земли (его боковая, попутная или встречная составляющая относительно направления взлета или посадки), скорость которого превышает ограничение, установленное для данного типа воздушного судна: переход температуры воздуха через О °С к отрицательным значениям, а также высокие и низкие значения температуры воздуха, при которых должны прекращаться полеты; критические значения метеорологических величин и предельные расстояния до опасных явлений погоды, установленные для данного аэродрома, при которых полеты ограничиваются или прекращаются; волнение моря 4 балла и более. Критические значения метеорологических величин и предельные расстояния до ОЯП, при которых ограничиваются или прекращаются полеты, определяются старшим авиационным начальником аэродрома совместно с начальником метеорологической службы (группы), утверждаются командующим авиационного объединения и вносятся в Инструкцию по производству полетов на аэродроме. В районе аэродрома (полетов), полигона, на маршрутах полета: гроза, град, кучево-дождевая и мощная кучевая облачность, которую нельзя обойти; умеренное или сильное обледенение (для ВС, не оборудованных противообледенительными устройствами - обледенение любой интенсивности); сильная болтанка, превышающая ограничения, установленные для данного типа ВС; полетная видимость и высота нижней границы облачности. менее установленных командиру экипажа для выполнения задания; закрытие облаками, туманом и осадками вершин гор, сопок, перевалов, а также искусственных сооружений (мачт, труб, телевизионных вышек и т.д.), препятствующее выполнен ию задания. 2.1.2 Обледенение самолета Обледенение сильно ухудшает аэродинамику самолета, что может привести к сваливанию его в «штопор». Обледенение входных устройств двигателя может вызвать непроизвольную потерю высоты или остановку двигателя. Обледенение может послужить причиной отказа вооружения или аппаратуры, подвешенной на пилонах самолета. Поэтому знание причин возникновения обледенения особенно необходимо летному составу. Несмотря на значительные успехи, достигнутые в области оборудования самолетов противообледенительными устройствами, обледенение все еще продолжает оставаться одним из самых опасных для авиации явлений погоды. Оно не только усложняет выполнение поставленной задачи, затрудняет пилотирование, но и может угрожать безопасности полета. Обледенение это отложение льда в полете на различных частях ВС. Обозначается значком 1|/. В зависимост и от интенсивности количество вертикальных линий меняется от одной до трех. Необходимыми условиями обледенения являются: наличие в воздухе на высоте полета переохлажденных капель воды; отрицательная температура поверхности ВС. Уместно пояснить, что чистая (без примесей, дистиллированная, водяные капли в облаке) вода имеет интересное свойство находиться в жидком состоянии при отрицательной температуре. Такую воду и называют переохлажденной. Происходит это из-за того, что в ней отсутствуют так называемые ядра кристаллизации. Это мельчайшие частички пыли, солей, пепла и т.д., вокруг которых капли воды переходят в кристаллическую фазу. Соприкосновение капель переохлажденной воды с любым предметом, имеющим отрицательную температуру, приводит к мгновенному примерзанию к его поверхности. Обледенение наблюдается при температурах от +2 °С до -30 °С, наибольшая вероятность (98 %) - в зоне температур от 0 °С до -20 °С. Причинами обледенения являются: замерзание переохлажденных капель воды, сталкивающихся с поверхностью ВС при полете в облаках, осадках, тумане. Это основная причина обледенения; сублимация водяного пара на поверхности ВС. Этот процесс происходит в ясном небе, когда холодное ВС попадает в более теплый и влажный воздух. Такое положение может быть при быстром снижении из более холодных верхних слоев атмосферы в нижние, более теплые или при входе в слой инверсии. В ясную морозную погоду сублимация водяного пара на поверхности ВС может произойти и на земле, на стоянке. Наибольшая вероятность обледенения в капельножидких облаках. К таким облакам относятся низкие подинверсионные слоистые и слоисто-кучевые облака. Они отличаются повышенной водностью, так как осадки из них, как правило, не выпадают или бывают слабыми. В смешанных облаках обледенение зависит от соотношения капель и кристаллов. Там, где капель больше, вероятность обледенения увеличивается. К каким облакам относятся кучево-дождевые облака. В слоисто-дождевых облаках обледенение наблюдается при полете выше нулевой изотермы и особенно опасно в диапазоне температур от 0 °С до - 10°С, где облака состоят в основном из переохлажденных капель. Наиболее тяжелое и интенсивное обледенение наблюдается при полете под слоисто-дождевыми и высоко- 89 слоистыми облаками в зоне выпадающего переохлажденного дождя (это характерно для переходных сезонов, когда температура воздуха у земли колеблется в пределах от О °С до - 5 °С. В кристаллических облаках обледенение, как правило, отсутствует. В основном это облака верхнего яруса - перистые, перисто-кучевые, перисто-слоистые. Рассмотрим условия, обусловливающие процесс обледенения. Температура воздуха. Самое сильное обледенение происходит в интервале температур от О °С до -10 °С. Подпоете облаков. Водность облаков - это количество воды в граммах, содержащееся в I м3 облака. Чем больше водность облаков, тем интенсивнее обледенение. Самое сильное обледенение наблюдается в кучево-дождевых и слоисто-дождевых облаках при водности более I г/м3. Наличие и вид осадков. В облаках, из которых выпадают осадки, интенсивность обледенения уменьшается, так как уменьшается их водность. Самое сильное облеценение наблюдается в ледяном дожде. В мокром снеге обледенение слабое и умеренное, в сухом снеге обледенение отсутствует. Размеры переохлажденных капель. Чем крупнее капли, тем интенсивнее обледенение. Чем крупнее капли, тем прямолинейнее траектория их движения, так как они обладают большой силой инерции и, следовательно, тем больше капель будет оседать и замерзать на выступающей поверхности крыла. Мелкие капли, имеющие небольшую массу, увлекаются воздушным потоком и вместе с ним огибают профиль крыла. Профиль крыла ВС. Чем тоньше профиль крыла, тем интенсивнее обледенение. Это объясняется тем, что более тонкий профиль крыла вызывает разделение встречного набегающего потока на меньшем расстоянии от крыла, чем при толстом профиле. Такое место разделения потока делает линии тока, обтекающие крыло, более крутыми, инерционные силы капель большими, в результате почти все капли, большие и малые, оседают на тонком ребре крыла. Этим же объясняется и тот факт, что лед быстрее всего появляется на таких деталях, как стойки, приемник скорости, антенны и т.д. Скорость ВС. При скоростях полета приблизительно до половины скорости звука чем больше скорость полета, тем интенсивнее обледенение, так как ВС в единицу времени пролетает большее расстояние и, следовательно, сталкивается с большим количеством переохлажденных капель. Кроме того, с увеличением скорости полета возрастает инерция капель, и на поверхности ВС начинают замерзать не только крупные, но и мелкие капли и, следовательно, интенсивность обледенения увеличивается. При полетах со скоростями более половины скорости звука за счет трения частиц воздуха о поверхность ВС и адиабатического сжатия встречного потока его лобовыми частями происходит кинетический нагрев поверхности ВС,, который отодвигает начало обледенения в сторону более низких отрицательных температур, поэтому и вероятность, и интенсивность обледенения уменьшаются. На сверхзвуковой скорости обледенение не наблюдалось. По теоретическим оценкам примерная величина кинетического нагрева может составлять: при скорости полета 360 км/ч - ДТ |
при скорости полета 900 км/ч - ДТ
| Степень обледенения | Основные признаки, характеризующие степень обледенения |
| Слабое (<0,5 мм/мин) | небольшой напет на передних стенках кабины |
| Умеренное (<1 мм/мин) | лед образуется на верхней части переднего стекла кабины |
| Сильное (>1 лш/лшч) | оседающий лед сильно ухудшает видимость. Уменьшается приборная скорость |
Основными видами обледенения являются.* лед, изморозь, иней. По характеру отложения лед бывает: прозрачный, матовый и белый.
Прозрачный лед образуется при полете в зоне переохлажденных осадков и в облаках, состоящих из крупных переохлажденных капель при температуре от 0 °С до -5 °С (иногда до -10 °С). Крупные капли, ударяясь о поверхность ВС, растекаются по профилю крыла, образуя сплошную водяную пленку, которая, замерзая, превращается в гладкий слой прозрачного льда. Это самое интенсивное обледенение. Прозрачный лед откладывается преимущественно на передних кромках крыла и стабилизатора, на носовом коке ВС и воздухозаборнике. Если толщина прозрачного льда небольшая, то он незначительно искажает профиль несущих поверхностей ВС, так как форма ледяного отложения в этом случае почти повторяет профиль крыла. При полете в зоне переохлажденного дождя, где льдообразование происходит очень быстро, прозрачный лед приобретает желобкообразный вид с неровной бугристой поверхностью и становится очень опасным, так как сильно искажает профиль крыла и нарушает его аэродинамику. Прозрачный лед очень крепко держится на поверхности ВС и тает только при полете в слое воздуха с положительной температурой.
Матовый лед образуется при полете в смешанных облаках, состоящих из различных по величине капель воды, ледяных кристаллов и снежинок при температуре от -5 °С до -10 °С (иногда до -20 °С). Крупные капли после столкновения с поверхностью ВС растекаются и замерзают, а мелкие замерзают не растекаясь. Кристаллы и снежинки вмерзают в водяную пленку и образуют ледяное отложение с матовой шероховатой поверхностью, резко ухудшающей аэродинамические характеристики ВС. Матовый лед быстро и неравномерно оседает на выступающих, а иногда и на других частях ВС (головках заклепок, болтах, антеннах и т.д), имеет шероховатую поверхность, значительно искажает обтекаемую форму ВС, очень крепко держится на его поверхности и поэтому является одним из наиболее опасных видов обледенения
Белый лед образуется при полете в облаках, состоящих из однородных очень мелких капель воды при температуре ниже -10 °С. Мелкие капли при столкновении с поверхностью ВС быстро замерзают, не успев образовать водяную
пленку. Благодаря их большой выпуклости и значительной силе сцепления водяных частиц, сферическая форма мелких капель сохраняется, в образующемся льде остаются многочисленные воздушные пузырьки, лед становится оптически неоднородным и приобретает мутно-белый или совсем белый цвет.
Более легкими видами обледенения являются изморозь и иней.
Изморозь - белое кристаллическое отложение, образуется, как правило, при температуре ниже минус 10°С при полетах в облаках с преобладанием мелких переохлажденных капель и кристаллов льда, легко сдувается воздушным потоком.
Иней -- тонкий кристаллический налет, образующийся при сублимации водяного пара на холодной поверхности самолета, практически не опасен, за исключением усложнения управления самолетом при отложении его на стеклах кабины летчика.
По форме отложения льда на поверхности крыла различают: профильное, желобкообразное и бугристое обледенение (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 - Формы отложения льда:
а) профильная; б) желобкообразная; в) бугристая