Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Критерии интенсивности атмосферной турбулентности.




Количественно интенсивность болтанки воздушных судов оценивается с помощью приращения перегрузки. Приращение перегрузки - отношение ускорения воздушного судна в вертикальной плоскости к ускорению силы тяжести при предположении, что воздушное судно приобретает вертикальное ускорение под влиянием вертикального порыва воздуха без вмешательства пилота в управление воздушным судном.

Зависимость приращения перегрузки от различных факторов характеризуется уравнением:

 

 

где Δn - приращение перегрузки; ρ - плотность воздуха; V - воздушная скорость; - производная коэффициента подъемной силы по углу атаки α; G - полётный вес самолёта; S - площадь несущей поверхности крыла; w - скорость эффективного вертикального порыва воздуха.

Приращение перегрузки зависит от характеристик воздушного судна. При полёте в одной и той же турбулентной зоне разные типы воздушных судов могут испытывать болтанку различной интенсивности.

Если |Δn| ≤ 1,0 - болтанка считается умеренной, если |Δn| > 1,0 - то сильной. Скорость эффективного вертикального порыва воздуха при умеренной болтанке составляет 15 м/с или менее, а при сильной болтанке - более 15 м/с.

Если воздушное судно находится в посадочной конфигурации, то при 0,3 < |Δn| < 0,4 болтанка считается умеренной, при |Δn| > 0,4 - сильной.

В практике метеорологического обеспечения полётов принято оценивать интенсивность атмосферной турбулентности, используя критерии интенсивности болтанки воздушного судна. Поэтому часто понятия атмосферной турбулентности и болтанки воздушных судов отождествляются.

 

В международной практике полётов имеется опыт оценки атмосферной турбулентности с борта воздушного судна в единицах кубического корня из скорости затухания вихря (EDR). Информация о турбулентности передаётся с борта воздушного судна при полёте по маршруту и относится к 15-минутному периоду, непосредственно предшествующему наблюдению. На этапе набора высоты информация о турбулентности передаётся в течение первых 10 мин полёта и относится к 30-секундному периоду, непосредственно предшествующему наблюдению.

Атмосферная турбулентность считается:

а) сильной, когда максимальное значение кубического корня из EDR превышает 0,7;

б) умеренной - больше 0,4, но меньше или равно 0,7;

в) слабой - больше 0,1, но меньше или равно 0,4;

г) нулевой - меньше или равно 0,1.

Скорость затухания вихря - независимая от воздушного судна мера турбулентности. Однако взаимосвязь между значением EDR и восприятием турбулентности представляет собой функцию типа и массы самолёта, высоты, конфигурации и воздушной скорости. Приведённые значения EDR характеризуют уровни воздействия для среднегабаритных воздушных судов при типичных условиях полёта по маршруту.

Обледенение ВС.

Обледенение воздушных судов в полёте - отложение льда на обтекаемых воздушным потоком их частях и силовых установках. К обледенению воздушных судов приводят следующие процессы:

а) замерзание оседающих на различных частях ВС переохлажденных капель воды при полёте в переохлажденных облаках, тумане, осадках в виде дождя, мороси, мокрого снега, ледяного дождя;

б) сублимация на поверхностях воздушного судна содержащегося в воздухе водяного пара, что происходит при температуре этих поверхностей значительно ниже температуры окружающего воздуха.

Наибольшую опасность для полётов воздушных судов представляет обледенение, связанное с наличием переохлаждённых капель воды в атмосфере.

Обледенение воздушного судна в полёте ухудшает аэродинамические условия обтекания его воздушным потоком, нарушает равновесие аэродинамических сил. При этом уменьшается скорость набора высоты, снижается потолок и максимальная скорость полёта, ухудшается манёвренность воздушного судна, увеличивается расход топлива, снижается поступление воздуха в двигатели, ухудшаются радиосвязь и видимость через лобовое стекло кабины экипажа.

Различают пять видов обледенения воздушных судов в полёте: прозрачный лёд, матовый лёд, белый лёд, изморозь и иней. Самыми опасными видами обледенения являются прозрачный и матовый лёд, которые наблюдаются при температуре воздуха от -0 до -10 °С.

Прозрачный лёд образуется при полёте в зоне замерзающего (переохлажденного) дождя или в водяных конвективных облаках, содержащих крупные капли, обычно при температуре от -0 до -5 °С. Крупные капли при столкновении с воздушным судном перед замерзанием растекаются, образуя водяную плёнку, которая замерзает. Прозрачный лёд является самым плотным из всех видов обледенения и может иметь профильную, желобкообразную формы, а также форму барьерного льда.

Матовый лёд образуется при полёте в смешанных облаках, содержащих переохлажденные капли разных размеров, кристаллы льда и снежинки при температуре воздуха от -5 до -10 °С. Мелкие капли, оседая на поверхности воздушного судна, сразу замерзают. Крупные капли растекаются перед замерзанием. Кристаллы льда, прилипая к водяной замерзающей плёнке, вмерзают в неё. Матовый лёд имеет шероховатую бугристую поверхность и может иметь форму клинообразного нароста, сильно искажающего профиль крыла самолёта.

Белый крупообразный лёд образуется при полёте в капельножидких облаках небольшой мощности при температуре воздуха ниже -10 °С. Облака состоят из однородных и очень мелких капель, которые сталкиваются с поверхностью воздушного суднам и замерзают, не растекаясь. Белый лёд - пористое отложение, неплотно пристаёт к поверхности ВС и легко отделяется от неё при вибрации в полёте.

Изморозь образуется при полёте в смешанных облаках при температуре воздуха значительно ниже -10 °С. Облака состоят из очень мелких капель и кристаллов льда. Изморозь является менее плотным отложением, чем белый лёд. Отложение в виде изморози имеет неровную поверхность с выступающими отдельными кристаллами в форме игл и столбиков и неплотно держится на поверхности воздушного судна.

Иней - белый, мелкокристаллический налёт - образуется вследствие сублимации водяного пара на поверхности воздушного судна. Иней может образоваться при быстром снижении воздушного судна в более тёплые слои воздуха или при попадании в слой инверсии в случае набора высоты. Отлагаясь на лобовом стекле кабины воздушного судна, иней может ухудшить видимость наземных ориентиров.

Наземное обледенение.

Обледенение воздушных судов может наблюдаться не только в полёте, но и во время их стоянки на аэродроме при наличии благоприятных условий для обледенения наземных предметов. Лёд, образовавшийся на поверхностях ВС на земле, совершенно иначе влияет на лётно-технические характеристики воздушного судна, чем лёд, образовавшийся в полёте ВС.

Ледяные отложения на критических поверхностях воздушного судна могут существенно ухудшить его лётные характеристики вследствие снижения подъёмной силы крыла и увеличения лобового сопротивления. Лёд на критических поверхностях во время взлёта воздушных судов может отделиться и быть затянутым в двигатели, повреждая лопатки вентилятора и компрессора. Лёд, образовавшийся на ПВД, статических отверстиях, датчиках угла атаки, может обусловить искажение вводимой в системы пилотажных приборов информации об абсолютной высоте, воздушной скорости, угле атаки.

Критические поверхности - это те поверхности воздушного судна, которые перед его взлётом должны быть полностью очищены от снега, слякоти, инея и каких-либо ледяных образований.

Наземное обледенение - отложение льда на различных частях ВС, находящихся на стоянке на аэродроме, а также обледенение ВПП. Выделяют различные виды наземного обледенения в зависимости от причин и физических условий их образования: гололёд, изморозь, иней, оледенелый мокрый снег.

Гололёд образуется при замерзании переохлажденных капель дождя или мороси при столкновении их с поверхностью ВПП или воздушного судна во время его стоянки на земле. Гололёд бывает прозрачным или матовым и образуется чаще всего при температуре воздуха от 0 до -10 °С.

Зернистая изморозь - аморфное снеговидное отложение, нарастающее в ветреную погоду на поверхностях ВС и ВПП при наличии переохлаждённого тумана при температуре от -3 до -8 °С. По внешнему виду зернистая изморозь близка к гололёду.

Кристаллическая изморозь - отложение, состоящее из хорошо различимых кристаллов льда. Она образуется обычно при слабом ветре и переохлаждённом тумане при температуре воздуха в основном от -11 до -25 °С. Кристаллическая изморозь возникает преимущественно на выступающих частях ВС.

Иней образуется вследствие сублимации водяного пара на горизонтальных плоскостях воздушных судов и на взлетно-посадочной полосе при их радиационном охлаждении до температуры ниже 0 °С в ясные безветренные ночи.

Замерзший (оледенелый) мокрый снег - слой льда, который образуется на поверхностях ВС и на ВПП в результате замерзания налипшего мокрого снега или снега с дождем.

Обледенение ВПП имеет некоторые особенности, по сравнению с обледенением воздушных судов во время стоянки. Обледенению ВПП способствует большая инерция температуры, свойственная её покрытию, которое может быть бетоном или асфальтом. Покрытие ВПП обычно долго сохраняет отрицательную температуру при наступлении оттепели. На взлётно-посадочной полосе могут наблюдаться не только гололёд, изморозь, иней и оледенелый мокрый снег, но также гололедица, ледяной и зернистый налёт, снежный накат.

Гололедица образуется при замерзании талой или дождевой воды на ВПП при переходе температуры воздуха через 0 °С к отрицательным значениям.

Ледяной налёт - намерзание капель дождя или мороси на взлётно-посадочной полосе, температура которой ниже 0 °С. Ледяной налёт наблюдается при положительной температуре воздуха в период резкого потепления.

Снежный накат - уплотненный и укатанный снег на ВПП. Уплотнение снега происходит под колесами воздушных судов и автомашин.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...