Взлёт в условиях спутного следа.

В полете ВС приводит в движение находящиеся на его пути воздушные массы. Это возмущённое движение воздуха по прошествии определенного количества времени с момента пролета ВС полностью затухает. Часть пространства, в котором происходит вызванное ВС возмущенное движение воздуха, называется спутным следом. Начало спутного следа соответствует месту нахождения ВС, а конец - тому месту пространства, где возмущенное движение воздуха, вызванное ВС, практически полностью затухло. Спутный след за самолетом образуется реактивными струями двигателей, пограничным слоем, сошедшим с поверхности самолета и концевыми вихрями, сбегающими с концов крыла.

Струя реактивного двигателя представляет собой узкий поток газов, выходящих из сопла с большой скоростью и высокой температурой. Струя эта обладает большой энергией, однако температура и скорость струи по мере удаления от сопла быстро уменьшается. Попадание ВС в струю от ТРД впереди летящего самолету на близком расстоянии может вызвать помпаж двигателя и его самовыключение.

Возмущение, вносимое в спутный след пограничным слоем, сравнительно невелико. Воздействуя на ВС, оно может вызвать тряску, однако на расстоянии 100... 150 м практически полностью размывается.

Наиболее сильное воздействие на ВС оказывают концевые вихри, образованные крылом.

Как известно, на концах крыла происходит перетекание воздуха с нижней поверхности на верхнюю, создающее концевые вихри, закрученные в строго определенном направлении (рис. 2.16).

Рис. 2.16. Схема образования спутного следа за самолетом.

Рис. 2.17. Положение оси спутного следа в вертикальной плоскости.

На рис. 2.16 показан профиль результирующих индуцированных скоростей. Как видно, в результате совместного воздействия двух концевых вихрей воздушные массы, находящиеся между вертикальными плоскостями, проходящими через оси вихрей, смещаются вниз. На рис. 2.17 показана полученная по материалам летных испытаний траектория спутного следа за самолетом ТУ-154 в вертикальной плоскости. Длина спутного следа за современными транспортными самолетами составляет от 12 до 30 км.

Воздействие спутного следа одного самолета на полет другого, попавшего в этот след, зависит от многих факторов, к которым относятся:

- геометрические и конструктивные параметры обоих ВС (масса, удельная нагрузка на крыло, моменты инерции, размах и форма крыла в плане и т.д.);

- параметры, характеризующие движение каждого ВС (скорость, перегрузка, величина углов атаки и скольжения, величины угловых скоростей);

- особенности и интенсивность возмущенного движения воздуха в той части спутного следа, куда попало ВС;

- степень турбулентности атмосферы.

Наиболее сильные возмущенные движения воздуха в спутном следе создаются тяжелыми самолетами с крылом малого удлинения на малой высоте.

Воздействие спутного следа на попавшее в него ВС выражается, в основном, в резком кренении последнего, что представляет собой реальную опасность при полетах вблизи земли из-за последующей потери высоты. Таким образом, попадание в спутный след наиболее опасно на взлете и посадке.

Попадание в спутный след, как правило, неожиданно для пилота и поэтому часто воспринимается им как внезапный отказ системы управления.

При криволинейном полете интенсивность возмущенного движения воздуха в спутном следе возрастает пропорционально перегрузке при выполнении маневра. Это связано с тем, что подъемная сила в криволинейном полете пропорциональна создаваемой перегрузке, а интенсивность концевых вихрей, в свою очередь, подъемной силе. Попадание самолета в спутный след другого самолета, в процессе выполнения последним криволинейного маневра, связано с возникновением как больших кренящих моментов, так и значительных изменений угла атаки и других параметров.