Оценка влияния метеорологических факторов на полет воздушного судна. 
Маршрут: Минск-Стокгольм

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УЛЬЯНОВСКОЕ ВЫСШЕЕ АВИАЦИОННОЕ УЧИЛИЩЕ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ИНСТИТУТ) ФАКУЛЬТЕТ ЛЕТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ И НАВИГАЦИИ КУРСОВАЯ РАБОТА Дисциплина: Авиационная метеорология

«Оценка влияния метеорологических факторов на полет воздушного судна»

Маршрут: Минск-Стокгольм Выполнил:

курсант группы П-13−2

Сербуков А.С.

Ульяновск 2015

Содержание Перечень принятых сокращений

1. Характеристика физико-географических условий полёта

1.1 Физико-географические особенности аэропорта Минска

1.2 Физико-географические особенности аэродрома Риги

1.3 Физико-географические особенности аэродрома Стокгольма

1.4 Физико-географические особенности полёта по маршруту

2. Характеристика синоптической и метеорологической обстановки

2.1 Анализ метеорологической обстановки по приземной карте

2.2 Синоптическая обстановка аэропортов вылета, назначения и запасного по приземной карте

2.3 Анализ метеорологической и синоптической обстановки по картам абсолютной барической топографии

2.4 Анализ карты максимального ветра и тропопаузы

2.5 Составление прогноза TAF

2.6 Синоптическая обстановка по маршруту

3. Построение вертикального разреза атмосферы по маршруту и принятие решения на вылет

3.1 Построение вертикального разреза атмосферы по маршруту

3.2 Принятие решения на вылет

Заключение

Список использованных источников Приложение

Перечень принятых сокращений

AT — абсолютная топография АМСГ — авиационная метеорологическая станция гражданская БП — безопасность полетов ВПП — взлетно-посадочная полоса ВС — воздушное судно СА — стандартная атмосфера ИКАО (ICAO) — Международная организация гражданской авиации КВС — командир воздушного судна КТА — контрольная точка аэродрома ППП — правила полетов по приборам УВД — управление воздушным движением

BECMG — becoming — постепенно, устойчивые изменения

CAT — Clear Air Turbulence — турбулентность при ясном небе (ТЯН)

METAR — Meteorological aviation reportрегулярная сводка фактической погоды на аэродроме

NOSIG — no significant change — нет существенных изменений

QNH — Q-code Nautical Height — атмосферное давление на аэродроме, приведенное к среднему уровню моря по условиям стандартной атмосферы

QFEQ-code Field Elevation — атмосферное давление на аэродроме — на уровне порога ВПП рабочего курса посадки

QFF — атмосферное давление на метеорологической станции, приведенное к среднему уровню моря по условиям реальной атмосферы

SPECI — Special meteorological reportспециальная сводка погоды на аэродроме

TAF — Terminal Aerodrome Forecast — прогноз погоды на аэродроме

UTCUniversal Time Coordinated — всемирное скоординированное время (по Гринвичу)

Целью данной курсовой работы является обобщение, закрепление и творческое использование знаний, умений и навыков, полученных в процессе изучения дисциплины метеорология. Помимо того, научиться правильно использовать метеорологическую информацию, комплексно и качественно оценивать метеорологическую обстановку в районе аэродромов вылета, назначения, а также на запасных аэродромах и по маршруту полета.

Задачи данной курсовой работы:

· исследовать физико-географические условия полета

· проанализировать синоптической и метеорологической обстановки как в районе отдельного аэродрома (Минска, Риги и Стокгольма), так и по маршруту в целом

· построить вертикальный разрез атмосферы по маршруту полета

· принять обоснованное решение на вылет в соответствии с полученной информацией и нормативно-правовыми источниками Курсовая работа имеет большое практическое значение, так как в процессе выполнения данной работы дается оценке влияния метеорологических факторов на полет определенного ВС. Это связано с тем, что влияние отдельных метеорологических факторов может привести к авиационному происшествию, или даже к катастрофе, при неверной оценке влияния этих факторов.

Безопасность полётов самолётов зависит от многих факторов, среди которых одним из решающих является состояние воздушной среды или, иными словами, погода, облачность, осадки, ветер, туман и другие метеорологические явления. Они оказывают значительное влияние на пилотирование, приемы самолётовождения, часто определяют возможность или невозможность выполнения полётов, так как коренным образом влияют на аэродинамические силы (подъемную силу и лобовое сопротивление), силу тяги двигателей, расход топлива, скорость и предельно допустимую высоту, на работу и достоверность показаний аэронавигационных приборов.

Метеорологическое обеспечение экипажей воздушных судов осуществляется согласно плану, заблаговременно подаваемым в АМЦ (АМСГ). При консультации экипажу дается характеристика барических систем, воздушных масс, фронтальных разделов, определяющих погоду в районе аэродрома, по трассе и на запасных аэродромах. Особое внимание обращается на синоптические процессы: понижение облаков, ухудшение видимости, возникновения грозы, обледенения. Сообщается также о положении тропопаузы, изменении температуры воздуха у земли и на высотах.

Одними из главных факторов совершения неудачных полётов традиционно называются природные факторы — погодные условия. Международной организацией гражданской авиации (ИКАО), наиболее тяжелые авиационные происшествия (катастрофы) из-за погоды составляют 6—21% случаев от их общего числа. Но это лишь те случаи, когда метеорологические условия являются непосредственной их причиной. Если же учесть те случаи, когда погода хотя и не была непосредственной причиной авиационного происшествия, но способствовала ему, то окажется, что примерно каждое третье происшествие прямо или косвенно связано с метеорологическими условиями.

Важность и актуальность данной курсовой работы можно определить на примере авиационных происшествий, вызванных влиянием метеорологических факторов.

Авиационные происшествия, вызванные влиянием метеофакторов.

1) Авиационное происшествие (катастрофа) самолёта ТУ-154 М вблизи аэродрома Иркутск 03.07.2001 г. При развороте на глиссаду на высоте 900 м над ВПП самолёт потерял управление и упал на Землю — все люди погибли.

Заключение

МАК по АП с формулировкой: «пилот не справился с управлением» было утверждено. Анализ показал, что при прохождении мощного и контрастного холодного фронта самолёт на развороте на высоте 900 м точно пересек фронтальную поверхность холодного фронта, который до этого прошёл Иркутск. Самолёт столкнулся с резким струйным течением нижнего уровня со скоростью на оси 20…25 м/с и в этих условиях «справиться с управлением» ВС при внезапности воздействия Струйного Течения практически невозможно.

2) Катастрофа самолета ATR-72, из-за обледенения. Самолёт выполнил взлёт с аэродрома Рощино с магнитным курсом 214 градусов. Фактическая погода на аэродроме в ближайший срок метеонаблюдения 05:30 московского времени: ветер 240 градусов 6м/с, с порывы9 м/с, видимость 10 км, облачность значительная (6−9 баллов) 400 м кучево-дождевая, температура воздуха ?1 °C, точка росы ?1 °C, давление на уровне моря 1002 гПа. Вскоре после взлёта воздушное судно исчезло с экранов радаров, экипаж перестал отвечать на запросы диспетчеров. Горящие обломки самолёта были обнаружены на расстоянии около 4 км от торца взлётно-посадочной полосы. Непосредственной причиной катастрофы самолёта явилось принятие КВС решения на вылет без проведения противообледенительной обработки, при наличии на поверхности самолёта снежно-ледяных отложений, обнаруженных экипажем при рулении воздушного судна, что привело к ухудшению аэродинамических характеристик самолёта и его сваливанию в наборе высоты после взлета, а также неспособность экипажем распознать выход самолёта на режим сваливания.

Можно выделить намного больше катастроф и инцидентов, таких как:

посадка самолёта ЯК-40 в условиях грозы и его выкатывание за пределы взлётно-посадочной полосы (Пенза, 2005 год); попадание Boeing 727 сразу после взлета в микропорыв, в результате чего лайнер перешел в резкое снижение и потерпел крушение (Кеннер, 1982 год); заход на посадку в сложных метеоусловиях, закончившийся катастрофой, самолёт А-320, Адлер, 2006 год.

Во всех этих случаях пилотам не удалось избежать опасных метеорологических факторов: грозы, ограниченной видимости, низкой облачности, обледенения. Вот почему данная курсовая работа имеет высокую актуальность.

Что касается полёта, он осуществляется на самолёте Airbus 320 по маршруту Минск — Стокгольм на эшелоне FL180. Время вылета: 03:00 UTC 10.12.15. Протяжённость 892 км. Средняя скорость полета 850км/ч. Данный маршрут будет преодолен за 1 час и 05 минут, плюс 20 минут заход по кругу и посадку. Итого 1 час 25 минут. В качестве запасного аэродрома выбран аэропорт Рига.

Таблица 1. Данные по аэродромам

полет карта ветер маршрут

1. Характеристика физико-географических условий полёта

1.1 Физико-географические особенности Аэропорта Минска Национальный аэропорт «Минск» — международный аэропорт в Минске (Белоруссия). Крупнейший по объёмам перевозок аэропорт на территории Белоруссии. Находится в 22 км (по шоссе — 42 км) от центра Минска. Создан 1 июля 1983 года как Второй Минский объединенный авиаотряд]. Национальный аэропорт «Минск» — порт приписки национальной авиакомпании «Белавиа». Код ИКАО: UMMS. Взлетно-посадочная полоса, сделанная из бетона, длиной 3641 м и шириной 60 м позволяет осуществлять посадку всех типов воздушных судов, в том числе Боинг-747−400, Ан-124 «Руслан» и Ан-225 «Мрия» с максимальной взлетной массой 600 тонн. На стоянках одновременно могут разместиться 48 воздушных судов. Площадь аэровокзала составляет 75 000 мІ. Абсолютная высота порога ВПП составляет 204 м.

Рис. 1 Схема Национального аэропорта Минск

Рельеф данного аэродрома равнинный, так как относительные превышения в радиусе 25 км от КТА не превышают 200 м.

Климат Минска умеренно-континентальный, со значительным влиянием атлантического морского воздуха. Лето тёплое, но не жаркое. Зима мягкая, с частыми оттепелями. В последние годы наметилась чёткая тенденция к повышению температуры в зимний период.

Почти вся Беларусь лежит на равнине, погода Минска формируется в значительной степени теплыми Атлантическими воздушными массами. Минск находится в умеренно-континентальной климатической зоне, переходный от морского к континентальному. Главной особенностью климата Минска являются летние проливные дожди, которые затопляют низменности города. На территории Беларуси в среднем за год выпадает 600−700 мм осадков. 70% осадков в виде дождя выпадает в апреле — октябре. Ветер в среднем примерно равен 2м/с.

Таблица 2. Повторяемость различных видов облаков, %

Таблица 3. Число дней с различными явлениями

На основе вышеуказанных данных можно сделать вывод о том, что полет лучше всего выполнять в данном районе с мая по октябрь, так как воздушная масса теплая и в большинстве случаев устойчивая, с относительно малым количеством осадков или опасных явлений.

1.2 Физико-географические особенности аэродрома Риги Международный аэропорт Рига — аэропорт, расположенный в Марупском крае Латвии в 13 километрах от центра столицы Латвии города Риги, основной аэропорт этого города с координатами 56°55? с. ш. 023°58? в. д. Самый крупный аэропорт в Прибалтике по объёму грузовых и пассажирских перевозок. Построен в Рижском районе у посёлка Скулте в 1973 году. Код ИКАО: EVRA. Полоса сделана из асфальтобетона, имеет длину 3200 м и ширину 45 м. Магнитные курсы посадки: 180 и 360.

Абсолютная высота аэродрома 11 м. Абсолютная высота окружающей местности изменяется от 108 до 128 м. В 10 км к северу аэропорта располагается Рижский залив. Аэродром со всех сторон окружен лесными массивами. Данная местность равнинная, так как в радиусе 25 км не имеется относительных превышений рельефа более 200 м.

Климат в Риге умеренно континентальный с тёплым влажным летом (средняя температура воздуха в июле 18,2 °C; среднее количество осадков — 85 мм) и снежной зимой. Зимы с частыми оттепелями (средняя температура в феврале ?3 °C, оттепель наступает примерно 10 раз в месяц), однако, нередки морозы до ?20 °C. Снежный покров образуется в конце декабря и сохраняется до середины февраля — начала марта. Примерно 40% дней в году бывают облачными, количество осадков составляет 641 мм в год. Среднегодовая скорость ветра — 4 м/с. Среднегодовая влажность воздуха — 79,2%.

Рис. 2 Схема аэропорта Риги Таблица 4. Число дней с различными явлениями

Таблица 5. Температура воздуха

Согласно приведенным выше данным, наиболее удобно выполнять полеты в районе данного аэродрома в период с апреля по июнь и с августа по сентябрь.

1.3 Физико-географические особенности аэродрома Стокгольма Аэропорт Стокгольм-Арланда (ICAO: ESSA) — крупнейший международный аэропорт Швеции. Расположен в районе посёлка Марста, в 42 км к северу от Стокгольма, к юго-востоку от Уппсалы. Аэропорт имеет пять терминалов. Это крупнейший аэропорт Швеции и третий по размеру в Скандинавских странах. Абсолютная высота аэродрома — 42 м.

Взлетно-посадочная полоса имеет длину 3301 метров, сделана из бетона. Магнитные курсы полосы — 10 и 190⁰. На расстоянии 67 километров к северу-востоку от аэропорта находится Ботнический залив, а в 78 км на юго-востоке находится Балтийское море. Аэропорт со всех сторон окружен лесными массивами. Данный местность является равнинной, так как радиусе 25 км не имеется относительных превышений выше 200 м.

Рис. 3 Схема аэропорта Стокгольма Климат Стокгольма — умеренный морской с мягкой зимой и прохладным летом. За всю историю метеонаблюдений не было зарегистрировано ни суровых морозов, ни палящей жары. Зимы в Стокгольме гораздо теплее и мягче, чем в лежащих на более низких широтах Москве, Казани, Уфе, Минске, Харькове и прочих городах восточной Европы, это объясняется сильным влиянием Гольфстрима. Лето в городе прохладное, температура очень редко превышает 25 °C.

Таблица 6. Число дней с различными явлениями

Таблица 7. Ветер, м/с

Таблица 8. Температура воздуха

Согласно приведенным выше данным, наиболее удобно выполнять полеты в районе данного аэродрома в период с апреля по июнь и с августа по сентябрь.

1.4 Физико-географические особенности полёта по маршруту Рис 4. Маршрут и уход на запасной аэродром Полёт проходит по маршруту Минск — Рига — Стокгольм (расстояние 892км). Согласно рис. 5, местность в начале пути холмистая, так как имеются относительные превышения рельефа более 200 м, но менее 500 м. На удалении 15 км, местность становится равнинной (относительная высота превышений меньше 200м). Дальнейший полет до аэропорта Стокгольма проходит в равнинной местности (относительные превышения меньше 200м), согласно рис. 6.

Маршрут пролегает через Балтийское море и проходит преимущественно над лесами.

Рис. 5. Рельеф по маршруту Минск — Рига Рис 6. Рельеф после поворота по маршруту с Риги на Стокгольм

2. Характеристика синоптической и метеорологической обстановки Синоптическая обстановка (синоптическое положение, синоптическая ситуация) — это совокупность взаимосвязанных синоптических объектов (воздушные массы, атмосферные фронты, барические системы, струйные течения) над некоторым участком земной поверхности, определяющая состояние погоды в рассматриваемом районе.

Синоптические процессы — изменение синоптической обстановки в определенный период — это возникновение, развитие, эволюция и перемещение барических систем, атмосферных фронтов, воздушных масс, струйных течений. Синоптические процессы определяют метеорологическую обстановку и изучаются с помощью приземных и высотных карт погоды.

Метеорологическая обстановка — метеорологические, погодные условия — это состояния атмосферы в определенный промежуток времени, которое характеризуется совокупностью метеорологических факторов. К метеорологическим факторам относятся: давление, температура и влажность воздуха, ветер, облачность, атмосферные осадки, видимость, туман, гроза, метель и др.

Даны синоптические карты текущей погоды от 10.12.2015 за 00.00Z, т. е. являются актуальными для вылета в 0300Z.

2.1 Анализ метеорологической обстановки по приземной карте

Аэродром вылета — Минск.

Рис. 7 Пункт Минск на приземной карте

Из рис. 7 можно сделать вывод, что на аэродроме:

1. Ветер Юго-Восточный (? 120^о) с V?2.5 м/с.

2. Горизонтальная видимость 10 км. Визуальная.

3. Погода в срок наблюдения: не наблюдается.

4. Общее количество облаков составляет 8 октантов.

5. Количество самых низких облаков 8 октантов.

6. Высота нижней границы облаков (НГО) 390 м. Инструментально.

7. Форма облаков нижнего яруса — Sc (Stratocumulus, слоисто-кучевые)

8. Облака среднего яруса не наблюдаются.

9. Облака верхнего яруса не наблюдаются.

10. Температура воздуха составляет t=-4.0^оС.

11. Точка росы составляет t_d=-8.0^оС.

12. Давление QFF = 1012.2 гПа.

13. Барическая тенденция: давление сначала равномерно падало, затем равномерно возросло, в итоге возросло на 0,2 гПа за последние 3 часа.

14. Явления погоды между сроками наблюдения: не наблюдается.

Вывод: взлет будет осложнен нижней границей слоисто-кучевых облаков 390 м при облачности 8 октантов. Кроме того, возможно сильное обледенение и электризация (т.к. дефицит точки росы менее 4⁰С) при полете сквозь слоисто-кучевые облака.

При условии, что высота аэродрома принимается 204 м и барическая ступень вблизи уровня моря в СА, h_ca? 8,25 м/гПа

QFE = QFF — = 1012.2 — ,

QNH = QFE + = 986+ = 1010.7 гПа

METAR UMMS 10 0000Z 12003MPS 9999 OVC013 M04/M08 Q1011 NOSIG RMK QFE740/986

Регулярная Сводка METAR по аэродрому Минск на 10 число 00.00 UTC. Направление ветра 120^°Скорость ветра 3м/с. Преобладающая видимость равна или более 10 км. Сплошная облачность (8 октантов) с ВНГО 390 м (1300ft). Температура воздуха -4⁰С, температура точки росы -8⁰С. Давление, приведенное к уровню моря по условия СА (QNH) 1011 гПа. Прогноз на посадку в ближайшие 2 часа не предвидится серьёзных изменений погоды. Примечание: давление на аэродроме (QNE) 740 мм.рт.ст. или 986 гПа.

Аэродром назначения — Стокгольм

Рис. 8 Пункт Стокгольм на приземной карте Из рис. 8 можно сделать вывод, что на аэродроме:

1. Штиль

2. Горизонтальная видимость 25 км. Инструментальная.

3. Погода в срок наблюдения: не наблюдается.

4. Общее количество облаков составляет 2 октанта.

5. Количество самых низких облаков не указано.

6. Высота нижней границы облаков (НГО) не указано.

7. Облаков нижнего яруса не наблюдаются.

8. Форма облаков среднего яруса — Ac (Altocumulus, высокослоистые).

9. Облака верхнего яруса не наблюдаются.

10. Температура воздуха составляет t=-9.0^оС.

11. Точка росы составляет t_d=-10.5^оС.

12. Давление QFF = 1011.6 гПа.

13. Барическая тенденция: давление сначала не менялось, затем равномерно возросло на 1.1 гПа за последние 3 часа

14. Явления погоды между сроками наблюдения: не наблюдаются.

Вывод: Условия для посадки благоприятные, имеются только облака среднего яруса, и малой облачностью никаких опасных явлений не наблюдается.

При условии, что высота аэродрома принимается 167 м и барическая ступень вблизи уровня моря в СА, h_ca? 8,25 м/гПа

QFE = QFF — = 1011.6 — ,

QNH = QFE + = 1006.1+ = 1011.2 гПа

METAR ESSA 10 0000Z 00000MPS 9999 M09/M11 Q1011 NOSIG RMK QFE755/1006

Регулярная Сводка METAR по аэродрому Стокгольм на 10 число 00.00 UTC. Штиль. Преобладающая видимость равна или более 10 км. Температура воздуха -9⁰С, температура точки росы -11⁰С. Давление, приведенное к уровню моря по условия СА (QNH) 1011 гПа. Прогноз на посадку в ближайшие 2 часа не предвидится серьёзных изменений погоды. Примечание: давление на аэродроме (QNE) 755 мм.рт.ст. или 1006 гПа.

Промежуточный аэродром — Рига

Рис. 9 Пункт Рига на приземной карте

Из рис. 9 можно сделать вывод, что на аэродроме:

1. Ветер Юго-Восточный (? 150^о) со V?5 м/с

2. Горизонтальная видимость 1.2 км. Инструментальная.

3. Погода в срок наблюдения: дымка.

4. Общее количество облаков составляет 8 октантов.

5. Количество самых низких облаков 8 октантов.

6. Высота нижней границы облаков (НГО) 90 м. Инструментально.

7. Форма облаков нижнего яруса — St (stratus, слоистые)

8. Облака среднего яруса не наблюдаются.

9. Облака верхнего яруса не наблюдаются.

10. Температура воздуха составляет t=-10.0^оС.

11. Точка росы составляет t_d=-11.5^оС.

12. Давление QFF = 1012.9 гПа.

13. Барическая тенденция: давление изменялось неравномерно, возросло на 1.1 гПа за последние 3 часа.

14. Явления погоды между сроками наблюдения: не наблюдается.

При условии, что высота аэродрома принимается 11 м и барическая ступень вблизи уровня моря в СА, h_ca? 8,25 м/гПа

QFE = QFF — = 1012.9 — ,

QNH = QFE + = 1011.4+ = 1012.7 гПа

METAR EVRA 10 0000Z 15005MPS 1200 BR OVC003 M10/M12 Q1013 NOSIG RMK QFE758/1011

Регулярная Сводка METAR по аэродрому Рига на 10 число 00.00 UTC. Направление ветра 150^°Скорость ветра 5 м/с. Преобладающая видимость равна 1200 м. Погода в срок наблюдения: дымка. Сплошная облачность (8 октантов) с ВНГО 90 м (300ft). Температура воздуха -10⁰С, температура точки росы -12⁰С. Давление, приведенное к уровню моря по условия СА (QNH) 1013 гПа. Прогноз на посадку в ближайшие 2 часа не предвидится серьёзных изменений погоды. Примечание: давление на аэродроме (QNE) 758 мм.рт.ст. или 1011 гПа.

2.2 Синоптическая обстановка аэропортов вылета, назначения и запасного по приземной карте Минск находится под влиянием гребня антициклона, центр которого находится 48° с. ш. 75^о в. д. Данный антициклон является низким барическим образованием, так как он уже не прослеживается на карте АТ-850 (см. приложение). Антициклон находится в стадии молодого антициклона, поэтому там преобладает малооблачная и безветренная погода. Однако к данному низкому антициклону смещается высокий антициклон, что можно заметить на картах АТ — 700 и выше. Город лежит в осевой части гребня. Но так как данный аэродром находятся от центра антициклона на большом удалении, то наблюдается увеличение количества облаков. Метеорологические условия полетов в гребне обычно благоприятные. Атмосферных фронтов в районе аэродрома не наблюдается.

Рига и Стокгольм также находятся под влиянием гребня антициклона, с центром западнее Осло. Данный антициклон является средним барическим образованием, так как прослеживается до карты АТ-400. В данных городах наблюдается благоприятная для полетов погода, не наблюдается облаков вертикального развития или каких-либо опасных явлений. Фронтов вблизи аэродромов нет.

По географической классификации воздушная масса над всеми тремя аэродромами континентальная умеренная, так как она формируется над континентальными районами умеренных широт. Помимо этого, над тремя данными аэродромами господствует устойчивая воздушная масса, потому что наблюдается слоисто-кучевая, слоистая и высоко-слостоистая облачность, не имеется облаков вертикального развития, не имеется ливней, гроз и шквалов, нет порывистого сильного ветра и т. д. Воздушная масса над Минскомтеплая (температура -4 ⁰С).Воздушная масса над Ригой и Стокгольмомхолодная (температура — 10 и -9^оС соответственно).

2.3 Анализ метеорологической и синоптической обстановки по картам абсолютной барической топографии Таблица 9. Расшифровка карты абсолютной барической топографии АТ-850 для аэропортов Минска, Риги, Стокгольма.

Таблица 10. Расшифровка карты абсолютной барической топографии АТ-700 для аэропортов Минска, Риги, Стокгольма.

Таблица 11. Расшифровка карты абсолютной барической топографии АТ-500 для аэропортов Минска, Риги, Стокгольма.

Таблица 12. Расшифровка карты абсолютной барической топографии АТ-400 для аэропортов Минска, Риги, Стокгольма.

Таблица 13. Расшифровка карты абсолютной барической топографии АТ-300 для аэропортов Минска, Риги, Стокгольма.

Таблица 14. Расшифровка карты абсолютной барической топографии АТ-200 для аэропортов Минска, Риги, Стокгольма.

По данным карты АТ-700 (см. таблицу 8) можно определить скорость и направление ведущего потока воздуха над аэродромами.

Ведущий поток в Минске.

Смещение гребня происходит с Юго-запада на Северо-восток. Скорость смещения: V_вп=0.7*40км/ч =28 км/ч.

Ведущий поток в Риге.

Смещение гребня происходит с Северо-запада на Юго-восток. Скорость смещения: V_вп=0.7*20км/ч =14 км/ч.

Ведущий поток в Стокгольме.

Смещение гребня происходит с Северо-востока на Юго-запад. Скорость смещения: V_вп=0.7*20км/ч =14 км/ч.

2.4 Анализ карты максимального ветра и тропопаузы

Минск

Расшифруем метеоданные на карте максимального ветра.

К северу от Минска лежит ось струйного течения, со скоростью ветра 66 м/с или 264 км/ч. Струйное течение направлено с Юго-запада на Северо-восток (см. приложение). Также, к северу от Минска проходит изотаха, соединяющая точки со скоростью ветра равной 30 м/с.

Рис. 10 Максимальный ветер над Минском Согласно рис. 10, можно сделать вывод:

Максимальный ветер составляет 240⁰, 27 м/с (128км/ч) Расшифруем метеоданные на карте тропопаузы.

Рис. 11 Метеоданные Минска на карте тропопаузы

Согласно рис. 11, можно сделать вывод:

Давление на нижней границе слоя тропопаузы — 247 гПа. Температура воздуха на данном уровне -63⁰С. Дефицит точки росы на этом уровне 5.0⁰С. Ветер 270⁰, 110км/ч.

Рига

Расшифруем метеоданные на карте максимального ветра.

Согласно рис. 12, можно сделать вывод:

Максимальный ветер в Риге равен 16м/с (64км/ч) с направлением 270^о.

Расшифруем метеоданные на карте тропопаузы.

Рис. 12 Максимальный ветер над Ригой Рис. 13 Метеоданные Риги на карте тропопаузы

Согласно рис. 13, можно сделать вывод:

Давление на нижней границе слоя тропопаузы — 272 гПа. Температура воздуха на данном уровне -61⁰С. Дефицит точки росы на этом уровне 6⁰С. Ветер 280⁰, 60км/ч.

Стокгольм

Расшифруем метеоданные на карте максимального ветра.

Рис. 14 Максимальный ветер над Стокгольмом Согласно рис. 14, можно сделать вывод:

Максимальный ветер над Стокгольмом равен 3м/с (12км/ч), 30^о.

Расшифруем метеоданные на карте тропопаузы.

Рис. 15 Метеоданные Стокгольма на карте тропопаузы

Согласно рис. 15, можно сделать вывод:

Давление на нижней границе слоя тропопаузы — 270 гПа. Температура воздуха на данном уровне -61⁰С. Дефицит точки росы на этом уровне 7⁰С. Ветер 330⁰, 20км/ч.

Согласно таблицам 13 и 14, указанных в пункте 2.3, можно вычислить, что барометрическая высота тропопаузы над Минском составляет 10 078 м, над Ригой — 9303 м, над Стокгольм — 9380 м.

2.5 Составление прогноза TAF

Прогноз TAF — это прогноз, содержащий информацию о погодных условиях в радиусе пяти сухопутных миль (8 км) от контрольной точки аэропорта.

Минск

TAF UMMS 10 0140Z 1003/1012 18010MPS 9999 OVC010 =

Прогноз погоды по аэродрому Минск: составлен 10 числа в 01ч 40мин UTC, действителен c 03 ч по 12 ч UTC 10 числа. Ветер 180 градусов 10 м/с, горизонтальная видимость 10 км и более. Количество облаков нижнего яруса 8 октантов, высота нижней границы облаков 300 м.

Рига

TAF EVRA 10 0140Z 1003/1012 17005MPS 9999 OVC006 =

Прогноз погоды по аэродрому Рига: составлен 10 числа в 01ч 40мин UTC действителен с 03 ч UTC 10 числа по 12 ч UTC 10 числа. Ветер 170 градусов 5 м/с, горизонтальная видимость 10 км и более. Количество облаков нижнего яруса 8 октантов, высота нижней границы облаков 180 м.

Стокгольм

TAF ESSA 10 0140Z 1003/1012 30005MPS 9999 -SN OVC005 =

Прогноз погоды по аэродрому Стокгольм: составлен 10 числа в 01ч 40мин UTC действителен с 03 ч UTC 10 числа по 12 ч UTC 10 числа. Ветер 300 градусов 5 м/с, горизонтальная видимость 10 км и более. Слабый снег. Количество облаков нижнего яруса 8 октантов, высота нижней границы облаков 150 м.

2.6 Синоптическая обстановка по маршруту Синоптическая обстановка по маршруту полета будет характеризоваться гребнем низкого антициклона, смещающимся Запада на Восток. Маршрут пролегает на северо-запад на эшелоне полета FL 180 (5500 м). Пересечения фронтов в течение всего полета не происходит.

3. Построение вертикального разреза атмосферы по маршруту и принятие решения на вылет

3.1 Построение вертикального разреза атмосферы по маршруту По картам абсолютной барической топографии, АТ-850, АТ-700, АТ-500, АТ-400, АТ-300, АТ-200 гПа и приземной карте погоды был составлен вертикальный разрез атмосферы по маршруту полета, который представлен на рисунке 1 в разделе «Приложения».

Построение пространственного вертикального разреза атмосферы по маршруту полета за 10 число 03:00 UTC выполняется по алгоритму, предложенному в методическом пособии. Протяженность маршрута полета составляет 892 км, а полетное время 1 ч 25 мин.

Полет выполняется на эшелоне FL180, что соответствует высоте 5500 м. Самой близкой основной изобарической вблизи которой выполняется полёт является поверхность с давлением 500 гПа. На этом эшелоне, согласно таблице 11, дуют ветра: Минск- 240°, 110км/ч; Рига — 280°, 40км/ч; Москва 10°, 10км/ч .

Построение вертикального разреза начинается с выбора вертикального и горизонтального масштабов. В данном разрезе вертикальный разрез составил 1см=0,5 км, а горизонтальный 1 см=50 км. Затем были построены изотермылинии одинаковой температуры. Были проведены изотахи — линии одинакового ветра, проводимые при скорости ветра от 30 м/с. В облаках были определены слои обледенения: при температуре от 0 до -10⁰С — сильное, от -11 до -20⁰С — умеренное, от -20 и менее — слабое. Были определены слои турбулентности из условий:

— скорость ветра 25м/с;

— вертикальный градиент скорости ветра 10м/с на 1 км;

— вертикальный градиент направления ветра 15⁰ на 1 км;

— вертикальный градиент температуры воздуха 7⁰С на 1 км;

— горизонтальный градиент скорости ветра 5 м/ с на 100 км;

— горизонтальный градиент температуры воздуха 2⁰С на 100 км.

Над Минском в слое 390 — 1000 м наблюдается сильное обледенение в слоисто-кучевых облаках. Так же опасность для полёта представляет слой турбулентности в слое 4500 — 5000 м. При пробивании слоисто-кучевой облачности сверху вниз или наоборот (при посадке), с учетом того, что дефицит точки росы менее четырех градусов возможна электризация ВС или поражение разрядом статического электричества.

В процессе полета пересечения хребтов не будет, полет будет происходить преимущественно над равнинной местностью и над акваторией Балтийского моря.

По всему маршруту наблюдаются только слоисто-кучевые и слоистые облака, но их ВНГО и вертикальная протяженность мала, что означает, что на полет они не повлияют. В заходе на посадку экипажем будет учитываться возможное обледенение в слоисто-кучевых облаках, в связи с чем, необходимо использование ПОС самолета.

Изотерма -10°C располагается на высотах от 1000 в Риге до 1370 м в Минске. Изотерма -20°C располагается на высотах от 2500 м в Риге и до 3400 м в Минске. Изотерма -30°C располагается на высотах от 4900 м в Стокгольме и до 5290 м в Минске. Изотерма -40°C располагается на высотах от 6150 м в Риге и до 7200 м в Минске. Изотерма -50°C располагается на высотах от 7560 м в Риге и до 8500 м в Минске.

Обледенение воздушных судов — отложение льда на обтекаемых воздушным потоком его частях и силовых установках. При столкновении с лобовыми поверхностями агрегатов летательного аппарата переохлажденные капли воды быстро кристаллизуются, образуя ледяные наросты различной формы и размеров. Обледенение оказывает существенное влияние на лётные качества и выполнение полёта. Прежде всего, оно влияет на управляемость и устойчивость. При обледенении крыла нарушается нормальное обтекание его воздушным потоком, происходит преждевременный срыв потока и снижение подъёмной силы. Отлагающийся на передней кромке стабилизатора лёд ухудшает устойчивость и управляемость самолёта на режимах предпосадочного маневрирования. Отложение льда на приёмниках полного и статического давления, воздухозаборниках и дренажных трубках приводит к искажению показателей скорости и числа Маха, высоты, вариометра, а также к нарушению работы топливных и масляных систем. Вследствие интенсивного отложения льда на антенне она может быть выведена из строя, и нарушена радиосвязь. Лёд на остеклении кабины пилотов ухудшает условия обзора и затрудняет выполнение посадки.

Опыт эксплуатации авиационной техники показывает, что обледенение является одним из наиболее опасных воздействий естественной внешней среды, которое существенно влияет на безопасность полета.

Атмосферная турбулентность — это хаотическое движение частиц воздуха по сложным траекториям в пространстве и во времени. Атмосферная турбулентность связана с образованием в атмосфере вихрей различных масштабов (от долей миллиметра и более), которые перемещаются с различными скоростями в общем (среднем) воздушном потоке. Атмосферная турбулентность проявляется в виде пульсаций скорости и направления ветра как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.

Пульсации вертикальной составляющей движения воздуха, обусловленные существованием атмосферных вихрей разрезами от нескольких десятков до нескольких сотен метров, вызывают болтанку воздушных судов.

По маршруту наблюдается боковой ветер, это нужно учесть, чтобы внести поправку в курс и не сойти с линии заданного пути. Большую часть пути ветер попутный, но именно перед посадкой он меняет направление, что необходимо учитывать.

Ветер имеет большое значение для авиации:

— при боковом ветре возникают силы, затрудняющие управление ЛА. Так, например, если ветер дует слева от направления взлета, то на левой плоскости возникает дополнительная подъемная сила, а на правой она уменьшается, в результате возникает кренящий момент; кроме того, боковой ветер создает силу, стремящуюся развернуть ЛА относительно его продольной оси, а следовательно — и в сторону от оси ВПП.

— еще большие трудности боковой ветер создает при посадке ЛА, т.к. затрудняет точное выдерживание ЛА на глиссаде снижения.

3.2 Принятие решения на вылет Согласно ФАП № 128 статье 2.7, за 45 минут до вылета КВС обязан ознакомиться со всей имеющейся информацией, касающейся данного полета, а также запланировать альтернативные действия на тот случай, если полет по плану не может быть выполнен вследствие ухудшения погодных условий.

В пункте 2.7.1. ФАПа № 128 говорится о том, что информация, имеющаяся у КВС, должна включать в себя, как минимум, следующее:

а) для полета по правилам полетов по приборам:

— сводки и прогнозы погоды;

— данные запасных аэродромов

б) для любого полета:

— данные взлетно-посадочной полосы в намеченных к использованию местах взлета и посадки;

— потребный запас топлива;

— данные о взлетной и посадочной дистанции, содержащиеся в РЛЭ;

— все известные задержки движения, о которых КВС был уведомлен органом ОВД.

Для самолетов при полете по ППП выбирается и указывается в планах полета, по крайней мере, один запасной аэродром пункта назначения, уход на который возможен с высоты принятия решения аэродрома назначения или с заранее запланированной точки на маршруте (рубежа ухода), за исключением тех случаев: когда продолжительность полета не превышает 6 часов, аэродром назначения имеет две ВПП, пригодные для посадки воздушного судна, и получена информация о фактической погоде и прогнозе погоды, дающая основание для уверенности в том, что в течение периода времени, начинающегося за 1 час до и заканчивающегося через 1 час после расчетного времени прибытия, видимость будет не менее 5000 м, а нижняя граница облаков (вертикальная видимость) будет не ниже 600 м и превышать MDH для захода на посадку с применением визуального маневрирования (маневра «circle-to-land») не менее чем на 150 м, а в случае, если такая высота не опубликована, то не ниже безопасной высоты в районе аэродрома (в секторе захода на посадку).

Решение на вылет по ППП принимается командиром ВС. Оборудование Airbus A320 позволяет выполнять посадку в условиях не ниже метеоминимума ИКАО CAT II — допускается посадка при дальности видимости на ВПП не менее 350 метров и высоте принятия решения не менее 30 метров.

Аэродром Магнитогорск имеет минимум II категории ИКАО, соответственно его минимум 350/30. Минимум командира ВС 800/60. Фактическая погода на аэродрома, горизонтальная видимость — 10 км., высота НГО — 390 м. В ФАП № 128 в пункте 5.27. излагается, что для самолетов запасной аэродром при взлете выбирается и указывается в рабочем плане полета в тех случаях, если метеорологические условия на аэродроме вылета равны эксплуатационному минимуму для посадки или ниже его или не представляется возможным вернуться на аэродром вылета по другим причинам. Согласно этому пункту мы принимаем решение, что можем вылетать с аэродрома вылета не выбирая запасного аэродрома для взлета, но теоретически, наиболее удобно выбрать аэродром в городе Рига, также возможны аэропорт Пулково и города Хельсинки .

Посадка на аэродром назначения будет выполняться по ППП по системе точного захода на посадку. Аэродром Стокгольм-Арланда имеет минимум IIIA категории ИКАО, то есть его минимум 200/30. Минимум КВС — 800/60. Ожидаемая погода ко времени прибытия на аэродром назначения, видимость 25 км, высота НГО более 1000 м. Согласно ФАП № 128 пункту 5.38 «Условия на запасном аэродроме пункта назначения, если таковой требуется, к расчетному времени прилета будут соответствовать при планируемом заходе на посадку: по категории II и/или III (a, b или c) — нижняя граница облаков (вертикальная видимость) не ниже 60 м, видимость (видимость на ВПП) должна быть не менее эксплуатационного минимума аэродрома для посадки при данной категории», мы можем использовать аэродром Стокгольм как аэродром назначения т.к. метеорологические условия на аэродроме намеченной посадки — нижняя граница облаков выше 30, а горизонтальная видимость превышает эксплуатационный минимум аэродрома для посадки при данной категории.

Запасной аэродром выбирается согласно пункту ФАП № 128, который гласит, что для самолетов с двумя силовыми установками — не дальше расстояния, эквивалентного одному часу полета на крейсерской скорости с одним двигателем Расстояние от Стокгольма до Риги или до Хельсинки равны 467 и 480 км соответственно, при скорости полета 850 км/ч, это расстояние будет преодолено за 30 — 35 минут, что меньше 60 минут.

Рассмотрим пригодность аэродрома Риги, как запасного аэродрома с точки зрения метеорологической обстановки. Аэродром Риги имеет минимум II категории ИКАО, соответственно его минимум 350/30. Минимум командира ВС — 800/60. Ожидаемая погода на аэродроме к моменту прилета: горизонтальная видимость 1.2 км, высота НГО — 90 м.

Опишем ситуации, с которыми пилоты могут столкнуться при полете по данному маршруту и рекомендации по принятию решений в них.

При вылете из Магнитогорска необходимо произвести противообледенительную процедуру, следить за обледенением и на протяжении всего полёта соблюдать следующие пункты ФАП № 136:

Полеты в условиях обледенения с неисправной или невключенной противообледенительной системой запрещаются" .

При обнаружении обледенения в полете командир воздушного судна обязан доложить соответствующему органу ОВД (управления полетами) об интенсивности обледенения, принятых мерах и высоте (эшелоне) полета.

В случаях, когда обледенение угрожает безопасности полета, командир воздушного судна обязан принять все возможные меры для немедленного выхода из опасной зоны с докладом соответствующему органу ОВД (управления полетами), который обязан с учетом воздушной обстановки обеспечить экипажу воздушного судна необходимые условия полета.

В федеральных авиационных правилах изложены рекомендации по обеспечению безопасности полётов в зонах сильного обледенения:

1. Перед входом в зону возможного обледенения или при внезапном попадании в зону сильного обледенения летным экипажем должна быть включена противообледенительная система воздушного судна

2. Если принятые меры по борьбе с обледенением воздушного судна оказываются неэффективными и не обеспечивается безопасное продолжение полета, командир воздушного судна по согласованию с органом ОВД в контролируемом воздушном пространстве изменяет высоту и/или маршрут полета для выхода в район, где возможно безопасное продолжение полета, или принимает решение об уходе на запасной аэродром. Следует отметить, что менять эшелон следует: зимойувеличивать высоту, т. е уходить в область низких температур воздуха, а летом вниз — в область положительных температур воздуха.

Полеты в зоне сильной болтанки — это полёты в особых условиях. Попадание воздушного судна в зону сильной болтанки — это особый случай в полёте.

1. Перед входом в зону возможной болтанки или при внезапном попадании в зону сильной болтанки экипаж воздушного судна принимает меры к тому, чтобы пассажиры были пристегнуты к креслам привязными ремнями.

2. При попадании воздушного судна в зону сильной болтанкой летный экипаж принимает меры для немедленного выхода из нее. В контролируемо воздушном пространстве свои действия экипаж воздушного судна согласовывает с органом ОВД.

3. При полетах по ПВП в горной местности на высотах менее 900 м и попадании воздушного судна в зону сильной болтанки летный экипаж должен вывести из этой зоны воздушное судно только с набором высоты и одновременным докладом органу ОВД в контролируемом воздушном пространстве.

Если в процессе набора высоты или посадки через слоисто-кучевые облака появились признаки электризации ВС: шумы и треск в наушниках; беспорядочные колебания стрелок радиокомпасов; свечение на остеклении кабины экипажа воздушного судна и свечение концов крыльев в темное время суток, то в этом случае необходимо:

· доложить органу ОВД о факте, метеоусловиях, месте и высоте поражения воздушного судна разрядом;

· проконтролировать параметры работы двигателей;

· проверить работу электрооборудования и пилотажно-навигационного оборудования;

· осмотреть воздушное судно в целях обнаружения повреждений;

· при обнаружении отказов и неисправностей действовать в соответствии с РЛЭ.

Заключение

В ходе выполнения данной курсовой работы была дана и проанализирована краткая физико-географическая характеристика аэродромов Минска, Риги и Стокгольма и их климатические условия; составлен профиль рельефа по маршруту полета; с помощью приземной карты погоды охарактеризована метеорологическая обстановка на аэродромах; с помощью карт абсолютной барической топографии описана синоптическая обстановка, под влиянием которой формируется погода на аэродромах и по маршруту полета. С использованием приземной карты погоды и прогностических карт особых явлений погоды были составлены сводки погоды METAR и прогнозы погоды TAF для аэродромов с использованием утвержденных ИКАО сокращений, содержащихся в «Руководстве по авиационной метеорологии (Doc.8896)». Были определены опасные метеорологические явления по маршруту полета.

На основе сделанных выводов при проведении анализа синоптической и метеорологической обстановок на аэродромах вылета, промежуточном и назначения, а также по маршруту полета было принято обоснованное решение на вылет. Помимо этого, был построен вертикальный разрез атмосферы, в котором наглядно можно увидеть маршрут полёта, а так же положение тропопаузы и изотерм струйные течения, зоны обледенения, и даны рекомендации про преодолению этих явлений согласно ФАП 128, 136. Было принято обоснованное решение на вылет, с подбором запасных аэродромов, с соблюдением требований нормативно-правовых актов РФ.

Основные проблемы гражданской авиации — обеспечение безопасности, регулярности и экономичности полетов. Их нельзя решать без учета фактической и ожидаемой погоды. Поэтому анализ и оценка метеорологических условий погоды является важнейшей задачей, которую должен решить командир ВС, прежде чем принять решение на вылет.

Список использованных источников

1. Сафонова Т. В. Авиационная метеорология: учебное пособие / Т. В. Сафонова. — 2-е изд., перераб. — Ульяновск: УВАУ ГА (И), 2014. — 237с.

2. Сафонова Т. В. Синоптические процессы в атмосфере: учебно-методическое пособие /Т.В. Сафонова. — Ульяновск: УВАУ ГА, 2004. 56 с.

3. Приказ Минтранса России от 03.03.2014 г.№ 60 «Об утверждении Федеральных авиационных правил «Предоставление метеорологической информации для обеспечения полетов воздушных судов».

4. Приказ Минтранса РФ от 31 июля 2009 г. № 128 «Об утверждении Федеральных авиационных правил «Подготовка и выполнение полетов в гражданской авиации Российской Федерации».

5. Приказ Министра обороны РФ № 136, Минтранса РФ № 42, Росавиакосмоса № 51 от 31.03.2002 г. «Об утверждении Федеральных авиационных правил полетов в воздушном пространстве Российской Федерации».

6. Doc. 8896 ICAO. Руководство по авиационной метеорологии. Изд. девятое, 2011 г. — 19 °C.

7. Авиационные происшествия в России: [сборник]. — М.: Просвещение, 2010 г. — 237 с.

8. Минск (аэропорт) // Википедия: свободная энцикл.

9. Рига (аэропорт) // Википедия: свободная энцикл.

10. Стокгольм (аэропорт)// Википедия: свободная энцикл.

11. Минск // Википедия: свободная энцикл.

12. Рига // Википедия: свободная энцикл.

13. Атлас облаков/ Под ред. А. Х. Хргиана, Н. И. Новожилова. — Гидрометеоиздат, 1978. — 268с.