Техника - молодёжи 1993-03, страница 7
Вабим Доброе (Ваоим Иванович Добровольский)уже более 40 лет живет и работает в Америке. Предложив для публикации в «ТМ» свою статью, он проявил готовность и дальше регулярно знакомить наших читателей с рядом современных направлений науки и техники США. И, судя даже по предельно краткой его автобиографии (см. врезку), вас ждет немало интересной и конкретной информации «из первых рук». Вадим ДОБРОВ, профессор ЛАЗЕР НА СЛУЖБЕ БЕЗОПАСНОСТИ Самолет взлетает или идет на посадку. До земли — несколько сот метров. Внезапно усиливается встречный ветер, возрастает подъемная сила, и самолет смещается с заданной траектории. Желая держаться курса, пилот уменьшает угол атаки и выравнивает машину. И тут столь же внезапно встречный ветер не только прекращается, но сменяется на попутный, подъемная сила резко падает — и остаются лишь считанные секунды, чтобы среагировать и избежать катастрофы... «Сдвиг ветра» — так обычно называются эти неожиданные вариации его скорости или направления на коротких дистанциях, особенно опасные на малых высотах. Их порождают прежде всего некоторые метеопроцессы, а иногда и особенности земного рельефа. Вообще говоря, в зоне сдвига на самолет действуют компоненты ветра во всех трех измерениях. Но главной является встречная составляющая, которая гораздо сильнее остальных влияет на подъемную силу. Рис. 1 объясняет механизм действия этой западни для ничего не подозревающего пилота. Цифрой 1 здесь обозначена нормальная посадочная траектория. Но впереди — зона узкого нисходящего потока воздуха, который, достигнув земли, растекается во все стороны. В точке А самолет входит в зону сдвига. Как видно из рисунка, встречная компонента скорости ветра в этой области усиливается. Вот тут, где-то между пунктами А и В, некоторые пилоты и совершали роковую ошибку, уменьшая угол атаки. А за точкой В их ждало внезапное падение скорости. Если пилот не терялся и понимал, что происходит, то максимально выбирал руль высоты и выходил на кривую 2. Если же он этот момент пропускал, то, потеряв подъемную силу, выйти на кривую 2 уже не мог: оставалась кривая номер 3 со всеми печальными последствиями. Один из таких случаев, происшедших на Нью-Йоркском аэродроме, по казан схематически на рис.2. Как видим, пилоту все же удалось выйти на кривую 2, хотя до земли — и до катастрофы — оставалось всего лишь 20 м. А через 8 минут другой самолет, приземлявшийся на той же полосе, разбился вдребезги. Из 124 человек на борту погибло 112. Возникает естественный вопрос: почему же диспетчеры не предупредили второй самолет об опасности именно в районе этой взлетно-посадочной полосы? Причин тому много. Размер микрозавихрений по сравнению с огромной площадью аэродрома и его окрестностей невелик, вовремя обнаружить их в нужной точке с помощью наземного ветроизмерительного оборудования очень трудно. Речевая связь диспетчеров с пилотами — не слишком надежный способ оповещения. Да и само явление изучено недостаточно. Так, в августе 1985 года диспетчерская служба аэропорта Далласа предупредила самолет о грозящей опасности... когда он уже лежал на земле. Погибло 133 человека. Аэродром города Денвер (штат Колорадо) особенно подвержен микрозавихрениям. 11 июля 1988 года один из садившихся там пилотов рассказал, что не слышал извещения о тревоге от диспетчеров и не стал приземляться только потому, что заметил, как другие самолеты вдруг резко меняют свои посадочные траектории. Казалось бы, подобные аварии не должны происходить по крайней мере при взлете. Но и здесь наземные ветро-измерительные приборы далеко не всегда эффективны. В частности, был подробно изучен случай гибели самолета, вылетевшего из аэропорта Нью-Орлеан 9 июля 1982 года. Ничего не подозревающий пилот, во-первых, не вовремя стартовал, а во-вторых, неправильно рассчитал взлетные параметры. Результат — срезанные верхушки деревьев и гибель 153 человек. Напрашивается неизбежный вывод: сам пилот, не полагаясь ни на кого, должен иметь на борту надежный при- Проблемы и поиски бор, который предупреждал бы его о сдвиге ветра впереди по курсу, на достаточно большом расстоянии. Тогда время для маневра есть и избежать аварии сравнительно легко. Как правило нужно просто не идти на посадку, а, наоборот, выйти на совершенно безопасную траекторию (№ 4 на рис. 1) и покружить над аэродромом, пока угроза не минует. Ведь наиболее часты мелкомасштабные сдвиги ветра, так называемые микрозавихрения, а они рассеиваются и слабеют за несколько минут. Итак, необходим прибор. Что же от него требуется? Прежде всего он должен срабатывать заблаговременно даже в плохую погоду (исключая лишь самые тяжелые летные условия — иначе понадобится очень чувствительная, сложная и дорогая аппаратура). «Заблаговременно» здесь означает примерно 10 или даже несколько десятков секунд до попадания в область сдвига ветра. Потому, кстати, вполне объяснима не особенно большая популярность недавно созданных приборов, уведомляющих пилота, что он уже попал в зону сдвига. Хотя это было ясно заранее, они все же были разработаны из-за постановления американского правительства: с начала 1994 года все пассажирские реактивные самолеты, вмещающие 30 и бо- Рис.1. Возможные варианты посадочной траектории самолета при сдвиге ветра. Стрелками показано направление воздушных потоков Рис.2. Расчетная траектория самолета, садившегося на Нью-Йоркском аэродроме. Сдвиг ветра бросил машину вниз: до земли оставалось 20 м. Рис.3. Схема размещения лидарнои системы в самолете 1-сканирующая установка, 2 - структура сигнала, 3 - лидар, 4 - вывод данных на пульт 5 - система обработки сигнала 5 |
