7.2. Участки взлета

На рис. 7.2 представлена штатная (нормальная) траектория взлета, которая включает четыре участка:

1. Собственно взлет – участок взлета от начала разбега и до достижения высоты, равной 10,7 м, и скорости взлета V₂. На этом участке основной контрольной точкой является скорость принятия решения (V₁) – скорость, на которой командир ВС принимает решение о продолжении взлета или прекращении разбега. При достижении скорости принятия решения штурманом или вторым пилотом выдается информация «Рубеж».

На скорости V_R выдается информация «Подъем», по которой КВС начинает подъем передней стойки шасси до заданного угла тангажа и далее выдерживает этот угол вплоть до отрыва.

После отрыва ВС и уверенного перехода в набор высоты (стрелка вариометра переходит в сектор «Набор») подается команда на уборку шасси.

При достижении скорости V₂ и высоты, равной 10,7 м, выдается информация «Безопасная». Это означает, что эффективность рулей обеспечит выдерживание прямолинейного полета при отказе двигателя. На этом собственно взлет заканчивается.

2. Участок уборки шасси – второй участок взлета, который начинается в конце первого участка и продолжается до момента окончания уборки шасси (в среднем на H = 60 м). Уборка шасси сразу после перехода в набор высоты необходима на случай отказа одного из двигателей, так как продолженный взлет с полным взлетным весом, как правило, возможен только с убранным шасси. На этом участке взлета выдерживается постоянный тангаж ВС, при этом за счет уменьшения лобового сопротивления в процессе уборки шасси скорость полета увеличивается.

3. Участок набора высоты и разгона до скорости начального набора – участок взлета, на котором осуществляются набор высоты до H = 120 м и разгон до скорости начального набора V_2Н = 1,3Vсв, обеспечивающие безопасную уборку механизации в штатных условиях взлета. При этом достигается наибольший градиент набора.

Высота H = 120 м выбрана из условия, что максимально допустимые отклонения от глиссады по высоте равны или превышают значение потери высоты от просадки ВС при уборке механизации крыла с учетом двадцатипроцентного запаса на возможные воздействия случайных факторов.

4. Участок уборки механизации крыла и разгона скорости набора эшелона. Уборка механизации крыла производится, как правило, в два-три приема из условия предотвращения резких движений штурвала для перебалансировки ВС, обеспечения необходимого комфорта полета пассажиров и предотвращения резкой потери высоты. После уборки механизации крыла ВС переводится на меньшие углы тангажа для разгона скорости набора эшелона полета, затем устанавливается номинальный режим работы двигателей и продолжается набор высоты со скоростями набора и углом тангажа в соответствии с требованиями РЛЭ. На высоте, равной 400 м, или после перехода в крейсерскую конфигурацию этап взлета заканчивается.

Траектория взлета зависит от требований аэропорта и условий взлета. Например, если по курсу взлета имеются максимально допустимые препятствия и ливневые осадки, то при таких условиях для обеспечения безопасной высоты при просадке ВС (вследствие уборки механизации крыла и воздействия ливневых осадков) уборка механизации должна производиться после преодоления препятствий. При этом угол набора третьего участка сохраняется и на четвертом участке до преодоления препятствий. Профиль взлета может изменяться по требованию аэропорта в связи с близким расположением населенных пунктов. При взлете над населенным пунктом взлет должен выполняться по методике взлета со снижением уровня шума на местности.

7.3. Нормирование углов набора при взлете

Профиль взлета нормируется из условия обеспечения безопасной высоты полета при продолженном взлете с отказавшим двигателем.

Нормирование углов набора осуществляется на всех участках взлета и при уходе на второй круг в зависимости от количества двигателей на ВС.

Углы набора, управление конфигурацией, взлетный вес ВС и условия погоды устанавливаются таким образом, чтобы обеспечить разгон скорости и безопасную высоту полета при продолженном взлете с одним отказавшим двигателем.

Угол набора задается градиентом набора, т. е. тангенсом угла набора, выраженным в процентах. Градиент набора обозначается буквой η.

На рис. 7.3 показаны полные градиенты набора по участкам взлета для ВС с различным количеством двигателей.

Чистый градиент составляет 0,8 от полного градиента и определяет траекторию полета, обеспечивающую минимальную безопасную высоту пролета препятствий по курсу взлета (10,7 м).

Для выдерживания нормируемых градиентов набора перед каждым взлетом рассчитывается максимально допустимый вес ВС с учетом:

• ветра, температуры и давления воздуха;

• коэффициента сцепления;

• уклона ВПП;

• рельефа по курсу взлета.

7.4. Нормирование характеристик взлета

Коэффициенты безопасности при взлете. В целях обеспечения безопасного взлета при воздействии случайных факторов устанавливаются коэффициенты безопасности, которые обеспечивают нормативный запас по следующим параметрам:

по отклонению РВ при подъеме ПСШ – 10 %;

по безопасной скорости взлета – 20 %;

по скорости начального набора – 30 %;

по длине разбега – в среднем около 50 %. Точное значение определяется по формуле

где Lпотр. разб – потребная длина разбега с учетом коэффициентов безопасности, м;

Lразб. расч – расчетная длина разбега, м;

Lву – длина воздушного участка, м (рис. 7.4).

Нормативные требования по обеспечению безопасного взлета

Кроме изложенных выше коэффициентов безопасности, в целях снижения вероятности развития аварийной ситуации установлены следующие нормативные требования к подготовке и выполнению взлета:

1. Расчеты загрузки ВС, потребной длины разбега и скорости принятия решения производятся на случай продолженного взлета при отказе одного из двигателей.

2. В расчетах взлетных характеристик должны учитываться факторы встречного (50 %), попутного (150 %) и бокового ветров (100 %).

3. Время реакции пилота при принятии решения на продолжение или прекращение взлета должно составлять не более 3 с.

4. Расчетная длина прерванного взлета должна отвечать следующему условию:

5. Расчетная дистанция продолженного разбалансированного взлета должна отвечать следующему условию:

6. Расчетная дистанция продолженного сбалансированного взлета должна отвечать следующему условию:

7. Взлет должен производиться против ветра, в исключительных случаях при попутном ветре, составляющем не более 5 м/с.

8. Угол отклонения механизации крыла на разбеге должен быть таким, чтобы обеспечить минимальную длину разбега и при этом сохранить нормативный градиент первоначального набора высоты при продолженном взлете.

9. Уклон ВПП не должен превышать нормативных значений.

10. Транспортное воздушное судно должно иметь не менее двух двигателей.

7.5. Методики взлета

В зависимости от условий взлета, размеров и состояния ВПП, требований инструкции по производству полетов на аэродроме, интенсивности взлетов и посадок и с учетом экономических соображений могут применяться различные методики взлета. Однако следует отметить, что при любой методике взлета в процессе руления к ВПП и на исполнительном старте экипаж обязан анализировать метеообстановку в направлении взлета и состояние ВПП с целью более полного учета факторов влияния при принятии решения на взлет или прекращение взлета. Кратко остановимся на основных методиках взлета.

Взлет с тормозов

Данная методика взлета применяется наиболее часто. Взлет с тормозов обеспечивает максимальное сокращение длины разбега за счет увеличенного ускорения ВС в процессе разбега. Основные правила взлета с тормозов заключаются в следующем.

Заняв ВПП, необходимо прорулить 5–10 м для установки переднего колеса шасси вдоль осевой линии ВПП. Затем следует затормозить колеса, выполнить карту контрольных проверок, вывести двигатели на взлетный режим, проверить параметры работы двигателей, запросить разрешение на взлет. Место остановки ВС принято называть исполнительным стартом. После остановки необходимо начать разбег, отпуская тормоза так, чтобы ВС сохраняло заданное направление и не теряло ускорения. В процессе разбега до наступления эффективности руля направления, важно выдерживать направление с помощью управления передним колесом шасси (далее – РН). Если для исправления допущенного бокового отклонения РН недостаточно, то возможно использование тормозов, а в исключительных случаях – несимметричной тяги двигателей. РВ при разбеге, до подъема ПКШ, как правило, удерживается нейтрально, а при наличии бокового ветра – «от себя» – для увеличения сцепления ПКШ с ВПП и компенсации разворачивающих моментов ВС. Подъем ПКШ производится за 15–20 км/ч до скорости отрыва, созданный при этом угол тангажа должен выдерживаться вплоть до отрыва.

Примечание. Не допускается увеличение угла тангажа с целью ускорения отрыва ВС от ВПП, так как возможен «подрыв» ВС, т. е. отрыв на больших углах атаки и малых скоростях полета, что может закончиться сваливанием ВС и развитием аварийной ситуации.

После отрыва ВС необходимо зафиксировать угол тангажа по авиагоризонту и начать разгон ВС до безопасной скорости взлета. Убедившись визуально или по вариометру (стрелка перешла в сектор набора) в переходе ВС в набор высоты, нужно дать команду на уборку шасси (высота к этому моменту должна составлять около 5–10 м). В процессе уборки шасси следует сохранять установленный угол тангажа, при этом будет постепенно увеличиваться скорость полета. После уборки шасси необходимо продолжить разгон скорости до скорости начального набора (V_2Н = 1,3Vсв) и выдерживать эту скорость, постепенно увеличивая угол тангажа. Угол набора и вертикальная скорость набора при этом будут возрастать. На высоте, равной 120 м, необходимо начать уборку механизации крыла, которая производится, как правило, в два-три приема, затем уменьшить угол тангажа, установить номинальный режим работы двигателей и начать разгон скорости до скорости набора эшелона. Выбор высоты, равной 120 м, для начала уборки механизации крыла объясняется тем, что при этом максимально допустимые отклонения по высоте в среднем будут составлять 38 м, что обеспечит безопасную высоту полета с учетом просадки ВС при уборке механизации крыла.

Роллинг-старт

Роллинг-старт может применяться в целях экономии топлива или сокращения времени занятия ВПП (при высокой частоте взлетов-посадок на аэродроме). При роллинг-старте взлетная дистанция может незначительно увеличиться, но, несмотря на это, экономия топлива происходит за счет проверки двигателей на взлетном режиме в процессе разгона скорости, а не при стоянке на ИС (экономия топлива достигает 10–15% от расхода топлива на один взлет). Все действия, которые экипаж выполнял по КПП при остановке на ИС, при роллинг-старте, выполняются на рулении к ИС или на предварительном старте.

Интенсивность действий экипажа при этом несколько возрастает, от командира ВС требуются более высокие навыки пилотирования, чем при штатном взлете. Выполнять взлет таким методом экипаж получает право только после тренировки с пилотом-инструктором.

Получив от диспетчера разрешение на занятие ВПП и взлет (иногда на взлет дополнительно), экипаж занимает ВПП с разгоном скорости примерно до 50 км/ч, затем после устойчивого выхода на осевую линию ВПП двигатели выводятся на взлетный режим (этот момент соответствует занятию ИС). После доклада бортинженера о параметрах работы двигателей командир ВС сообщает свое решение о взлете или прекращении взлета. Остальные процедуры взлета выполняются так же, как при штатном взлете.

Взлет на номинальном режиме работы двигателей

Взлет на номинальном режиме работы двигателей применяется с целью экономии топлива в случаях взлета с неполной загрузкой (не более 70 %). При этом необходимо, чтобы длина разбега с неполной тягой не превышала длины разбега с полной загрузкой и взлетной тягой двигателей. Все операции выполняются так же, как при штатном взлете. Если к моменту достижения высоты, равной 120 м, скорость полета будет меньше V_2Н, то следует продолжить разгон скорости до V_2Н и затем начать уборку механизации. В случае отказа одного из двигателей и принятии решения на продолжение взлета необходимо немедленно перевести работающие двигатели на взлетный режим.

Взлет со снижением шума

Взлет со снижением шума применяется при взлетах в сторону населенного пункта. Существуют различные методики взлета с уменьшением шума на местности. Кратко остановимся на одной из них. При взлете с уменьшением шума на местности первый и второй участки взлета выполняются как обычно, но с углами отклонения механизации крыла, примерно в два раза меньшими, чем при штатном взлете (это дает увеличение качества ВС и угла набора, поэтому ВС быстрее уходит от земли).

Первоначальный набор производится на постоянной скорости V_2Н, номинал устанавливается на высоте, равной 200 м. На высоте, равной 500 м, начинают уборку механизации и разгон ВС до скорости набора эшелона. Взлет со снижением шума на местности заканчивается на высоте, составляющей примерно 600 м.

Взлет с уборкой механизации крыла после преодоления препятствий по курсу взлета

Данный тип взлета применяется при взлетах с горных аэродромов в случае наличия по курсу взлета каких-либо неблагоприятных факторов, снижающих скороподъемность ВС.

К основным неблагоприятным факторам, снижающим скороподъемность на взлете, относятся сдвиг ветра, ливневой дождь, грозовое положение, сильное обледенение, температурная инверсия. Процедура такого взлета отличается от нормального взлета только моментом начала уборки механизации крыла: убирать механизацию крыла можно только после преодоления препятствий по курсу взлета. В случае, когда возможно воздействие нескольких неблагоприятных факторов, снижающих скороподъемность ВС на взлете, целесообразнее воздержаться от взлета и подождать улучшения условий погоды.