Учет ветра

Инструкторы постоянно талдычат курсантам о необходимости учета ветра на взлете и посадке. Однако на первых порах внимание курсанта настолько поглощено пилотированием самолета, что учет ветра как бы отступает на второй план. Я считаю, что это является большим упущением в летной подготовке, способным привести к опасным последствиям. На месте инструкторов я начинал бы любой полет с беглого анализа текущей погоды, уделяя наибольшее внимание ветру. И лишь после того, как курсант осмыслил параметры погоды в районе аэродрома, разрешал бы ему приступать к запуску двигателя.

В идеале, подготовка к маршрутному полету всегда должна начинаться с получения метеосводки, на основе которой рассчитывается маршрут. Ведь курс, путевая скорость и необходимый запас топлива зависят от скорости и направления ветра. В любом случае, весьма разумно рассмотреть погодные факторы еще до предполетного осмотра: какой смысл расчехлять и прогревать самолет, если очевидно, что выполнение полета невозможно или небезопасно в имеющихся погодных условиях?  Поэтому имеет смысл анализировать погоду даже перед самыми тривиальными «конвейерами». Кстати, после вдумчивого разбора погоды на предполетном брифинге курсанту будет куда легче предугадать взлетный курс и направление сноса самолета при боковом ветре, а также воспринять произносимые диспетчером скороговоркой параметры ветра. Мы всегда быстро воспринимаем ожидаемую информацию, а восприятие новых и необычных данных требуют большего напряжения и времени для «обработки» мозгом, которого у курсанта обычно нет. Не мозга, а времени, конечно. :)

Обычно даже весьма далекие от авиации люди готовы признать, что ветер оказывает некоторое влияние на полет самолета. Действительно, ведь влияет же волнение моря на судоходство? Значит и волнение воздуха должно влиять на авиацию! Логика, на мой взгляд, безупречная. Но есть несколько небольших нюансов.

Во-первых, воздух, в отличие от воды, почти совершенно прозрачен. Поэтому нам крайне сложно визуально (особенно из кабины самолета или даже автомобиля) оценить всю его мощь и энергию. Между тем, энергия движущихся воздушных масс просто огромна. Кстати, именно воздух (ветер) и создает то самое штормовое волнение на море, играющее многотонными кораблями, как детскими игрушками. Только представьте, какой чудовищной силой обладают атмосферные циклоны, рождающие этот ветер!

Во-вторых, нельзя не отметить, что самолет, в отличие от корабля или автомобиля, имеет двойственную природу. Он действует, как минимум, сразу в двух стихиях: в воздухе и на земле (или на воде). Причем для него существуют (и это очень важно!) моменты полного перехода из одной стихии в другую: взлет и посадка. Именно в эти моменты самолет наиболее уязвим для разного рода факторов, присущих стихиям, между которыми он временно «болтается».

Кроме того, вместе со сменой стихии возникает как бы еще одна система координат, относительно которой отсчитывается движение. Посудите сами: до тех пор, пока самолет разбегается по ВПП, он движется в системе координат «Земля». Он ускоряется относительно земли, причем его продольная ось  более или менее параллельна направлению разбега (и курсу ВПП). В общем, куда рулим, туда и едем, все как на автомобиле. Однако в момент отрыва система координат «Земля» утрачивает свое значение. Теперь мы в воздухе и самой важной для нас является ВОЗДУШНАЯ скорость, а направление движения относительно земли не всегда совпадает с продольной осью самолета, его магнитным курсом или с магнитным курсом полосы. Это происходит потому, что воздух тоже «летит» относительно земли в произвольном направлении. Ну, и в нем барахтаемся.

Оставим пока в стороне вопросы навигации, хотя они, безусловно, исключительно важны: мы ведь летим на самолете, а не воздушном шаре, и хотим прилететь именно туда, куда собирались, а не куда нас ветер принесет. Тем не менее, навигация – отдельный предмет летной подготовки. А пока нас больше беспокоит сам процесс «перехода» к новой необычной среде обитания – воздушной.

Итак, проникаемся новой двойственной парадигмой движения:

1. Мы летим, прежде всего, ОТНОСИТЕЛЬНО ВОЗДУХА (хоть и не видим его). Можем временно забыть про землю. Быстро она движется или медленно – черт с ней! Все внимание только указателю скорости, и скорость эта – только воздушная. Если мы ее потеряем, мы упадем.

2. Т.к. наш самолет находится в воздухе, он также движется и вместе с ним. Поэтому БЫТЬ В ВОЗДУХЕ – это не фигура речи, а точное описание происходящего с летательным аппаратом.

Приведу пример: возможна такая ситуация, когда при очень сильном ветре мы будем лететь относительно воздуха (вперед), но не двигаться относительно земли. Это случится, если ветер будет идеально встречный и его скорость будет равна воздушной скорости самолета. Для наблюдателя, стоящего на земле, это будет выглядеть, как висящий в воздухе самолет. Если же скорость ветра будет больше воздушной скорости самолета, то относительно земли он полетит «хвостом вперед». Вы можете попробовать это сделать на авиасимуляторе, установив в настройках соответствующую скорость и направление ветра.

Очевидно, что ветер редко имеет скорость большую, чем скорость самолета (в ураганный ветер никто не летает). Кроме того, он редко бывает полностью встречным – чаще всего, направление ветра все же отличается от направления полета. Поэтому сразу после отрыва от ВПП самолет может полететь не только вперед, но и несколько вбок, как бы «крылом вперед». Это всегда происходит, когда на аэродроме дует крепкий боковой ветер. После взлета, мы «и есть этот ветер»: мы в его власти, мы за него цепляемся крыльями, пропеллером и рулями. Точно также пловца, пытающегося переплыть реку, течение всегда сносит в сторону.

Как я уже писал в статье про взлет, боковой снос желательно сразу устранить после отрыва, несколько довернув нос самолета в сторону, откуда дует ветер. Это не значит, что нас не будет сносить ветром, это значит, что мы будем «на лету» компенсировать этот снос. Грубо говоря, если раньше мы летели крылом вбок, то теперь мы будем лететь крылом вперед. Естественно, что определение угла сноса и, соответственно, подбор корректирующего угла – дело «творческое». Точно подобрать его с первой попытки вообще невозможно, он очень зависит от скорости ветра и скорости самолета (которая меняется в широких пределах). На практике обычно отворачивают градусов на 10 и смотрят, остановилось ли смещение вбок. Иногда еще можно обернуться назад и посмотреть на положение ВПП через заднее стекло (Цессны это позволяют).

Пару слов надо сказать и о правильной коррекции ветра на разбеге. Известно, что до тех пор, пока самолет бежит по земле, боковой ветер будет стараться развернуть его как флюгер. Для предотвращения этого разворота (и увода в сторону) следует применять точно такую же технику, что и на рулении. Однако по мере роста скорости, растет аэродинамическая эффективность руля направления и элеронов. Вдобавок, чем меньше отношение скорости ветра к скорости  самолета (на земле), тем меньше угол, на который ветер успевает его отклонить  за одну и ту же единицу времени. Соответственно,  корректирующее воздействие рулями нужно постепенно ослаблять, чтобы, в идеале, в момент отрыва элероны заняли нейтральное положение и не создавалось нежелательного крена в какую-либо сторону.

Думаю, что необходимость знать и учитывать направление ветра на взлете уже вполне очевидна. Но еще важнее учитывать ветер на посадке.

В момент касания ВПП вновь происходит резкий переход из одной стихии в другую, причем из довольно «мягкой»  воздушной, допускающей боковые скольжения, в весьма жесткую, где очень велика сила трения о поверхность ВПП. Посадка «со скольжением», т.е. с боковой нагрузкой на шасси может оказаться для него разрушительной. Сама посадка может выглядеть как вполне мягкая (т.е. с малой вертикальной скоростью). Однако из-за боковой нагрузки может «разуться» одно из колес шасси, что сразу сделает самолет плохо управляемым. Еще более требовательными в этом смысле являются самолеты с хвостовым колесом: при посадке «боком» они могут исполнить опасный «циркуль» (ground loop) вокруг колеса, первым коснувшегося земли. Это совсем не шутки.

Для того чтобы избежать подобных ситуаций, на заходе необходимо грамотно использовать технику коррекции бокового ветра. Любой из ее методов (crab или side slip, рассмотренные здесь) всегда выполняется в ту сторону, откуда дует ветер. Значит, нужно заранее выяснить направление ветра на аэродроме, поскольку на посадочной прямой летчику обычно некогда определять направление ветра визуально по углу сноса. Лучше освободить время для более важных вещей, таких как подбор оптимального режима двигателя, довыпуск закрылков и радиопереговоры с вышкой.

Немного о выполнении захода при сильном боковом ветре. Если ситуация складывается так, что между третьим и четвертым разворотом (base leg) ветер дует в хвост самолету, то оба эти разворота надо выполнять чуть раньше, чем обычно, и с большим креном. Иначе «схема» никак не получится прямоугольной: выходя из четвертого, вы с опозданием обнаружите, что ветром вас «вынесло» за ось ВПП. Придется продолжить разворот, чтобы вернуться назад, и лишь затем выйти на ось с некоторым обратным креном.  Мало того, что такой четвертый разворот в форме буквы S выглядит не очень красиво (и хорошо заметен с вышки), он еще и отвлекает вас от основной задачи: стабилизации параметров на предпосадочной прямой. Всей этой суеты легко избежать, запомнив, откуда дует ветер, и упредив снос более ранними и энергичными разворотами.

Теперь пришло время сказать несколько слов о встречном или попутном ветре (tail wind). Все понимают, что когда самолет находится в воздухе, ветер либо снижает, либо увеличивает его путевую скорость (в зависимости от того, как летит самолет: по ветру или против него). Очевидно, что это сокращает или увеличивает время полета. Настолько очевидно, что  дальше людям не интересно об этом читать и слушать.  Встречный ветер – плохо, летим медленно. Попутный – хорошо, летим быстро! Что еще обсуждать?

Но дальше —  самое важное и интересное! Ведь на взлете и посадке все происходит наоборот. Встречный ветер является нашим очень хорошим союзником, поскольку фактически улучшает взлетно-посадочные характеристики самолета (flight performance). А вот попутный ветер, наоборот, их существенно ухудшает.

Смотрите сами: согласно РЛЭ Cessna 172, встречный ветер сокращает длину разбега… насколько бы вы думали? На целых 10% на каждые 9 узлов скорости ветра. Что, не впечатляет? Тогда посмотрим, насколько попутный ветер удлиняет посадочную дистанцию. Тоже на 10%, но уже на каждые 2 (ДВА!) узла скорости ветра. То есть, ветер, дующий со скоростью, допустим, 16 узлов в хвост, увеличивает вашу посадочную дистанцию на 80%! Почти в два раза! Это очень, очень много. Вероятно, вам не хватит полосы, чтобы остановиться.

Вы спросите: «Ну, и какой же дурак будет садиться с обратным курсом?» Что ж… Этот дурак – ваш покорный слуга. И вот как это вышло…

Однажды (дело было в России) мне доверили слетать самостоятельно на дружественный аэродром с грунтовой ВПП на Цессне 172. Это был далеко не первый мой полет на эту площадку, и даже не первый самостоятельный. Однако площадка эта, мягко говоря, довольно необычная для нормального аэродрома:  одним торцом ВПП буквально упирается в деревенские домики, провода и деревья. Поэтому в большинстве случаев на эту площадку садятся с другой стороны, с той, где нет никаких препятствий. Длина полосы позволяет сесть даже с небольшим попутным ветром, чем все и пользуются. Естественно, в моей голове этот посадочный курс отложился как единственно возможный.

Как назло, тот день был очень ветреный и, что хуже того, ветер дул именно с той стороны, откуда мы обычно садились. Ясное дело, что анализу погодных условий я не уделил достаточного внимания (ну, а что, денек-то солнечный!). Подлетая к аэродрому, я, как и положено, вышел на связь с диспетчером и доложил о своих намерениях. Незнакомый женский голос разрешил мне заход. Буквально было сказано что-то вроде: «третий 150 доложите». Я вписался в круг, проследовал к третьему развороту и доложил его. Мне разрешили продолжить заход. Я продолжил и доложил, что нахожусь на прямой. В ответ мне разрешили посадку. Чудесно! Я подвел самолет к земле на более-менее адекватной скорости (ну, может быть чуть выше – день-то ветреный), выровнял над травкой, поставил малый газ и… Стал ждать, пока он сядет… А он и не подумал садиться!

Я летел над этой травкой, травка мелькала, мелькала, мелькала… Cessna крайне летуча, но это было слишком даже для нее. Воздушная скорость тоже не особо-то уменьшалась (как мне показалось), но, главное, путевая скорость была какой-то неправильной. Слишком уж быстро травка мелькала. Впереди уже отчетливо виднелись домики. А перед домиками стоял большой двухмоторный самолет. Рядом с ним стояли люди и изумленно смотрели, как полоумная Цессна, почти касаясь колесами земли, несется прямо на них.

В один прекрасный момент я осознал, что даже если прямо сейчас плюхнусь на землю, то затормозить уже не успею в любом случае. Что-то явно шло не так, неправильно, не как обычно, но я не понимал, что именно. Времени разбираться не было, и – это всегда правильное решение! – я дал взлетный режим и перевел самолет в набор. Он послушно пошел вверх, перетянув и домики, и провода, и деревья. Господь миловал.

Что было дальше, рассказывать совсем стыдно, но придется. Я доложил уход на второй круг и тут, вместо приятного женского голоса, услышал в эфире голос другого летчика, выполнявшего полеты на своем «родном» аэродроме. Он спросил, а где, собственно, я нахожусь? Я ответил, что набираю высоту к первому развороту. После небольшой паузы он спросил, с каким курсом я взлетел, «если не секрет»? Когда я ответил, он облегченно сказал: «Ну, ясно. Теперь мы тебя видим. А ты нас видишь?» Естественно, я их не видел: прямо передо мной никого не было. Внезапно справа (и довольно близко от меня) пролетел самолет. «Следуй за нами», — сказал пилот, — «Кстати, мы сегодня с другим курсом летаем». Я последовал его указанию, боясь потерять самолет из виду. Он выполнил широкий круг и затем начал строить заход с противоположной стороны, т.е. как раз над теми проводами и домиками. Наконец он сел, и я, выполнив максимально энергичное скольжение, на которое только был способен, снизился за проводами и тоже плюхнулся.

Даже после этого до меня не сразу дошло, в чем была причина моего конфуза. Ведь диспетчер дала мне разрешение на посадку?! Как выяснилось, диспетчером в тот день на аэродроме оставили ДЕВОЧКУ-БУХГАЛТЕРА. Она просто забыла мне сказать, с каким курсом они летают сегодня. А я не переспросил, допустив, что «таким, как обычно». Это и была грубейшая, непростительная ошибка, к счастью, обошедшаяся легким испугом.

С тех пор всегда, подлетая к ЛЮБОМУ аэродрому, я прежде всего выясняю направление ветра: слушаю АТИС, спрашиваю диспетчера, других пилотов на кругу или пролетаю над аэродромом и пытаюсь рассмотреть «колдун». До тех пор, пока нет ясности с ветром, ни о какой посадке речи быть не должно. Помимо опасности выкатиться из-за сильного попутного ветра существует еще и опасность столкнуться лоб в лоб с самолетом, летающим на том же аэродроме конвейеры с «правильным» курсом. Имейте это в виду и не повторяйте моей идиотской ошибки.

А девочка-бухгалтер была ничего, приветливая такая. Извинялась потом даже. :)

Опубликовать в Facebook
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники