Может ли самолет безопасно приземлиться, если он потерял мощность во время захода на посадку?

Стандартная «глиссада» составляет 3–3,3°. 3° составляет 5,2% или 1:19, 3,3° составляет 5,8% или ~1:17.

Современный авиалайнер будет иметь отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению от 17: 1 до 20: 1 в чистой конфигурации и в лучшем случае скорость планирования, которая обычно находится где-то в диапазоне 220–250 узлов, возможно, даже немного больше, в зависимости от веса. Таким образом, он едва мог бы следовать глиссаде, если бы он был настроен на лучшее планирование.

Но на конечном этапе захода на посадку ему, по крайней мере, потребуется пониженная передача, а это значительно увеличивает лобовое сопротивление. Это также будет медленнее, чем лучшая скорость планирования, и некоторые закрылки будут выпущены, а их уборка и ускорение до лучшей скорости планирования потребуют некоторой высоты. Следовательно, если все двигатели выключаются на финальном этапе, самолет определенно приземляется не в намеченной точке.

Для небольших самолетов я читал совет, что если взлетно-посадочная полоса достаточно длинная, вы обычно должны планировать использование средней части взлетно-посадочной полосы именно так, чтобы у вас был запас, когда двигатель отказывается на коротком финальном полете, с учетом инцидента, когда это произошло. полезный тут же и еще один в следующей главе . Однако авиалайнерам требуется больше взлетно-посадочной полосы, поэтому они не могут позволить себе оставлять большой запас на ближнем конце, плюс они обычно следуют ILS или, по крайней мере, PAPI, и они ведут к фиксированной точке в 1000 футов за порогом.

Термин «глиссада» не означает, что самолет может совершить безопасную посадку.

Глиссада представляет собой траекторию захода на посадку с углом наклона 3 градуса, которая считается «нормальной» траекторией посадки.

Планеры, у которых нет двигателей, и многие боевые птицы летают так, что могут планировать к взлетно-посадочной полосе с любой точки захода на посадку.

Это варьируется для каждого самолета и в каждой ситуации. Вообще говоря, у каждого самолета есть скорость «лучшего планирования». Это скорость по воздуху, при которой вы получите наибольший земной покров для заданного пройденного расстояния по вертикали. У большинства самолетов есть опубликованная карта планирования, подобная этой для PA-28 . Опубликованное аэродинамическое качество обычно достигается при наилучшей скорости планирования или/или определенные показатели могут быть достигнуты при определенной воздушной скорости.

( источник )

Вы также можете видеть, что эта таблица предназначена специально для 0 закрылков, поднятого шасси и 0 ветра. Все эти факторы уменьшат расстояние, которое вы можете преодолеть во время планирования, поскольку они увеличивают сопротивление. Сама необходимость закрылков в том, чтобы увеличить угол сближения без увеличения скорости.

Наклон глиссады обычно составляет около 3 градусов, но, точнее, он находится под углом, который гарантирует безопасное расстояние от всех препятствий, которые могут быть на траектории захода на посадку, поэтому он может фактически варьироваться.

Если вы находитесь на склоне, и у вашего самолета есть аэродинамическое качество, позволяющее лететь под углом или лучше, вы можете вылететь на взлетно-посадочную полосу. Однако этот термин не означает, что он позволяет вам «планировать» к посадке, если самолет потеряет мощность.

Вдобавок ко всему, вы, как правило, будете приземляться против ветра, имея в виду, что если у вас сильный встречный ветер на взлетно-посадочной полосе, и вы теряете мощность, вы можете упасть из-за изменения скорости относительно земли.

Здесь есть хорошая дискуссия по этому поводу, но меньшие самолеты, такие как Diamond DA-20, имеют коэффициент планирования 11: 1.а Cessna 172 имеет коэффициент планирования 9:1, если мне не изменяет память. В разных местах в Интернете, кажется, говорится, что большие самолеты имеют соотношение в диапазоне 17: 1 - 20: 1, поэтому они могут даже лучше планировать, чем маленькие самолеты. Одно из отличий от более крупных реактивных самолетов заключается в том, что они имеют более широкий диапазон скоростей, и если наилучшая скорость планирования составляет 300 узлов, самолет может быть значительно ниже этой скорости на коротком финальном этапе, и к тому времени, когда он начнет снижаться, чтобы набрать скорость, он уже будет на земле. Сравните это с Piper Warrior, у которого лучшая скорость планирования 73KT и скорость захода на посадку 70KT (иногда я даже достигаю 75KT на длинной полосе на воине). На маленьком самолете может быть намного легче добиться лучшего планирования, чем на большом реактивном самолете. Имейте в виду, что при заходе на посадку у вас будут выпущены закрылки, шасси и, возможно, предкрылки, если они есть на вашем самолете. Это сильно изменит то, как будет выглядеть эта диаграмма.

Многие самолеты способны планировать без двигателя на скорости 3$^\circ$угол, который составляет типичная (ILS) глиссада. Однако для этого требуется, чтобы самолет был в чистой конфигурации (без закрылков, без шасси) и на скорости, значительно превышающей посадочную.

Когда самолет сконфигурирован для посадки (закрылки + шасси опущены), ему требуется достаточное количество мощности для удержания на глиссаде.

Было бы разумно, чтобы угол захода на посадку был таким, чтобы безопасная посадка была весьма вероятной. Так если нет, то почему?

Если бы глиссада была достаточно крутой, чтобы выдержать заход на посадку без двигателя, то не было бы запаса для замедления самолета, если бы он приближался быстро (нельзя применить меньшую мощность). Становится трудно стабилизировать самолет перед посадкой. Кроме того, газотурбинный самолет должен иметь мощность выше холостого хода во время захода на посадку, чтобы обеспечить быструю реакцию в случае ухода на второй круг.

В случае крутого захода на посадку на мощности, близкой к холостому ходу, для замедления потребуется дополнительное сопротивление. Большинство самолетов могут обеспечить это только за счет удлинения спойлеров. К сожалению, это также снижает подъемную силу крыла, чего обычно избегают при заходе на посадку. Некоторые транспортные самолеты, такие как BAe 146/RJ70/RJ85/RJ100 и Fokker F70/F100, оснащены пневматическими тормозами. Они помогают замедлить самолет на крутых заходах на посадку без ущерба для подъемной силы. Модификации крутого захода на посадку для Airbus A318 включают изменения в логике спойлера, так что они будут выдвигаться только на 30%, чтобы предотвратить потерю подъемной силы. У винтовых самолетов обычно меньше проблем с крутыми заходами на посадку, поскольку винт можно использовать в качестве эффективного воздушного тормоза. По этим причинам разнообразие самолетов в аэропорту Лондон-Сити (глиссада 5,5$^\circ$) ограничен несколькими моделями.

В настоящее время в аэропорту Хитроу проводится эксперимент с увеличенной глиссадой (3,2$^\circ$вместо 3$^\circ$) для уменьшения шума. Из-за более крутого захода на посадку самолету требуется меньше энергии для поддержания скорости, что избавляет живущих поблизости людей от некоторого шума.

Это небольшое увеличение угла глиссады не требует специальной подготовки летного экипажа или замены самолета, но может отрицательно сказаться на пропускной способности аэропорта. Поскольку более крутой уклон снижает способность самолета к замедлению, это может привести к увеличению количества уходов на второй круг (например, из-за того, что скорость самолета не стабилизируется на высоте 1000 футов или нарушается разделение между следующими друг за другом самолетами).

Траектория захода на посадку самолета, выполняющего заход на посадку с двигателем и без двигателя (планирующий), будет очень разной - нормальный заход на посадку с двигателем имеет крутизну около 3 градусов, заход на посадку без двигателя будет намного круче. В то время как небольшой самолет с поршневым двигателем может выполнить заход на посадку с выключенным двигателем и при этом быть достаточно маневренным, чтобы разогнаться на коротком финальном этапе для ухода на второй круг, большой коммерческий самолет не может этого сделать. Кроме того, вероятность полного отказа двигателя в многодвигательном самолете довольно мала. Таким образом, для многодвигательного самолета гораздо безопаснее выполнять заходы на посадку с малой мощностью (3 градуса).

Я думаю, что основное различие между поршневыми двигателями и реактивными двигателями заключается во времени, которое требуется реактивному двигателю, чтобы раскрутиться. Где поршневой двигатель имеет почти мгновенную мощность; реактивному двигателю потребуется несколько секунд, чтобы развить полную мощность.

Именно по этой причине пилот реактивного самолета предпочитает иметь мощность на среднем уровне во время захода на посадку, чтобы, если ему нужно выполнить уход на второй круг, время, необходимое для раскрутки и выработки полной мощности, сократилось. Если бы угол был таким, что двигатели работали бы на планере во время захода на посадку, то уход на второй круг был бы намного опаснее.

Если бы глиссада была увеличена, чтобы его двигатель мог работать на холостом ходу во время снижения, любая неисправность, которая привела бы к посадке реактивного самолета с меньшим сопротивлением, по своей сути приведет к увеличению скорости реактивного самолета во время снижения. Пилоты будут вынуждены использовать меньший угол снижения, чтобы держать скорость под контролем. Если заход на посадку не был разработан для более мелкого захода на посадку, это могло привести к опасному столкновению самолета с местностью.