Сильный ветер для самолёта не так страшен, как может показаться обывателю. Ограничения для современных самолётов для взлёта и посадки — это порядка 35-40 узлов, а 40 узлов — это 75 километров в час, человек это воспринимает как «ураган», потому что на улице в буквальном смысле может сбивать с ног. Но для самолёта это лишь ограничение по боковому ветру. Попутный может быть в районе 10 узлов, но самолёт взлетает и садится против ветра, если это не какой-нибудь специфический аэродром вроде Адлера, где с одной стороны горы.
А вот сдвиг ветра – совсем другое дело. Суть явления в том, что воздух в атмосфере расположен как бы «слоями», и на разных высотах или в разных областях на одной высоте ветер может дуть в разные стороны с разными скоростями. Кроме того, ветер может дуть не только в горизонтальном направлении – существуют также восходящие и нисходящие воздушные потоки, иногда внезапные и резкие, так называемые микрошквалы (при этом микрошквалы и являются основными причинами самого опасного сдвига ветра, при котором вертикальный поток движется со скоростью 40 узлов, горизонтальные – 45-100 узлов).
Микрошквал на пути самолёта
Теперь разбираем на пальцах:
Допустим, ваш самолёт движется с приборной скоростью 140 узлов, что нормально для посадочной конфигурации. То есть, это скорость относительно потока воздуха. Но при этом у вас встречный ветер 20 узлов, и путевая скорость составляет 120 узлов. В процессе снижения вы пересекли линию сдвига ветра, то есть, перешли из одного «слоя» в другой, где ветер уже попутный и составляет, скажем, 15 узлов. Произошло это резко. Самолёт по-прежнему движется со скоростью 120 узлов относительно земли (большой вес и инерция не позволяют скорости изменяться быстро), но приборная скорость у него резко снижается до 120-15=105 узлов. А скорость сваливания (это скорость, при которой подъёмной силы крыла в данной конфигурации уже не хватает для нормального полёта) – например, 110 узлов.
Разница в скорости и направлении ветра может быть другой, но в любом случае подъёмная сила крыла снижается, и даже без перехода в сваливание самолёт теряет высоту. Ситуация может усугубиться микрошквалом: резким вертикальным порывом (обыватели это иногда называют «воздушной ямой») – несколько крупных катастроф, причиной которых стал сдвиг ветра, произошли по похожим сценариям, когда самолёт сталкивался с землёй, уйдя ниже глиссады и не «дотянув» до полосы. Так что грубая посадка (с повышенной перегрузкой) – это один из самых благополучных исходов.
1: нормальное снижение по глиссаде, 2: начало попадания в сдвиг ветра, 3: потеря высоты, 4: столкновение с землёй
К счастью, сдвиг ветра можно предсказать. Ещё с начала девяностых практически все самолёты оборудуются системой PWS (Predictive Wind Shear Alert), а позднее и RWS (Reactive Wind Shear Alert). Они работают независимо друг от друга.
PWS работает по принципу доплеровского радара и сканирует воздушные массы впереди самолёта (примерно на 5 миль вперёд), предупреждая об их характерных движениях потоков вроде микрошквалов; радар реагирует на водяной пар, находящийся в воздухе. Как правило, при предупреждении о сдвиге ветра на посадке пилоты могут заранее уйти на второй круг или на запасной аэродром.
PWS предупреждает о сдвиге ветра впереди
Но PWS не панацея: например, когда воздух сухой, то обнаруживать его движения радару сложнее, да и сам сдвиг ветра может возникнуть только в момент пролёта самолёта, а не заранее. Поэтому для каждого типа воздушного судна конструкторами предусмотрена специальная процедура ухода от сдвига ветра (Wind Shear Escape Maneuver), в целом похожая на уход на второй круг, но с некоторыми различиями.
Система RWS (фактически это функция бортового компьютера) отслеживает энергию самолёта (потенциальную от высоты и кинетическую от скорости) и предупреждает пилотов об ускоренной потере энергии, когда самолёт уже попал в сдвиг ветра.
RWS сообщает о том, что вы попали в сдвиг ветра и нужно выполнять процедуру
Илья Шатилин