Насколько сильными должны быть порывы ветра, чтобы предотвратить посадку и взлет?

У вас есть два вопроса здесь,

Надеюсь, это не так тривиально, как кажется. Существует ли порог порывов ветра, исходя из которого в данном аэропорту прибывающие рейсы отклоняются, а вылетающие задерживаются?

Насколько я знаю, нет определенного порога, за который они будут отвлекаться. Вы можете прочитать о сдвиге ветра здесь , так как аэропорт может сообщить о сильном или небезопасном сдвиге ветра и призвать пилотов изменить курс. Будет точка (часто в аэропортах с одной взлетно-посадочной полосой), где посадка на самолет определенного типа становится небезопасной или даже невозможной из-за ветра, но это зависит от самолета.

Кроме того, я предполагаю, что самолет спроектирован в соответствии с определенным максимальным порывом ветра, поэтому, если есть какой-либо порог порывов ветра, я ожидаю, что он будет меньше проектного порога. Это правильно?

Да, самолеты спроектированы с учетом так называемой максимально продемонстрированной составляющей бокового ветра . Ключевым моментом здесь является то, что это продемонстрированный предел, а не обязательно ограничение планера. Число опубликовано в POH для самолетов, выпущенных после 1975 года , и дает общее руководство по максимальному боковому ветру, при котором самолет может безопасно приземлиться, однако его более чем возможно приземлить в условиях сильного ветра.

Также следует отметить, что отчасти это зависит от командира. Тот факт, что аэропорт с башней разрешает вам приземлиться, не означает, что для вас это безопасно, и то, что пилот отклоняется, не означает, что он получил указание сделать это от башни, которую он может выбрать самостоятельно на основе своих личных способностей.

Максимальные порывы ветра, которые необходимо учитывать при проектировании самолета для получения сертификата, - это восходящие или нисходящие потоки.

FAR часть 25.341 говорит:

Применяются следующие эталонные скорости порывов ветра:

(i) При скорости самолета между V$_B$и В$_C$: Положительные и отрицательные порывы ветра с эталонной скоростью порыва ветра 56,0 фут/сек EAS должны учитываться на уровне моря. Эталонная скорость порыва ветра может быть уменьшена линейно с 56,0 фут/сек EAS на уровне моря до 44,0 фут/сек EAS на высоте 15000 футов. Эталонная скорость порыва ветра может быть дополнительно уменьшена линейно с 44,0 фут/сек EAS на высоте 15000 футов до 26,0 фут/сек EAS на высоте 50000 футов.

Поскольку ветер редко проникает в землю или выходит из нее, вертикальные порывы ветра не так важны при взлете и посадке. Здесь боковые скорости (боковой ветер) и изменения горизонтальной скорости (градиенты из-за микропорывов ) составляют наиболее важные ограничения.

Что касается ограничений по боковому ветру, в части 25.237 FAR указано:

(a) Для наземных самолетов и амфибий применяется следующее:

(1) Для сухих ВПП должна быть установлена ​​90-градусная поперечная составляющая скорости ветра, безопасная для взлета и посадки, и она должна составлять не менее 20 узлов или 0,2 В.$_{SR0}$, в зависимости от того, что больше, за исключением того, что она не должна превышать 25 узлов.

В конце концов, пилот должен решить, пытаться ли приземлиться в неблагоприятных условиях, уйти на второй круг или лететь в другой пункт назначения. Этот ответ дает некоторые критерии, которые пилоты могут использовать, чтобы решить, лучше ли им уйти на второй круг. Аэропорты закрывают редко и только при приближении суровых погодных условий, таких как грозы и смерчи, но тогда это связано не с конкретной скоростью ветра, а с ожидаемыми максимальными скоростями, которые тогда будут намного превышать сертификационные пределы.

Вертикальные порывы становятся более напряженными со скоростью, потому что при низком коэффициенте подъемной силы при высокоскоростном полете вертикальный порыв приведет к относительно большему увеличению коэффициента подъемной силы, чем при низкой скорости. В крайних случаях крыло будет глохнуть из-за порыва ветра, что ограничит дополнительные нагрузки на конструкцию.

Горизонтальные градиенты скорости, вызванные ударами нисходящих потоков о землю и их распространением, наиболее опасны на низкой скорости. Сначала самолет столкнется со встречным ветром, который его замедлит, а затем быстро пересечет попутный ветер, что приведет к падению воздушной скорости, в крайних случаях ниже скорости сваливания. Это может даже разбить большой авиалайнер .