5.2. Довжина льотної смуги для зльоту і посадки в стандартних умовах

Довжина ЛС визначається з умов створення повної безпеки зльоту і посадки повітряних суден. Вона залежить від ряду факторів: умов безпеки зльоту і посадки розрахункового типу повітряного судна; злітно-посадочних характеристик повітряних суднів - зльотної і посадкової ваги, довжини розбігу і пробігу, питомого навантаження на крило, аеродинамічних якостей, місцевих умов на аеродромі - рельєфу, забезпеченості вільних підходів, температури, тиску, вітру.

За період існування авіації розрахункові схеми при призначенні довжини ЛС неодноразово змінювалися. Це було пов'язано з постійним вдосконаленням конструкцій повітряних суден. Аж до останнього часу довжину ЛС розраховували виходячи з розгляду розбігу, пробігу та відмови одного двигуна. В даний час, враховуючи досконалість конструкцій сучасних повітряних суден, надійність роботи авіаційних двигунів, майстерність льотного персоналу цивільної авіації при визначенні довжини ШЗПС і КСБ як розрахунковий беруть випадок відмови в роботі одного з двигунів повітряного судна в процесі розбігу.

Всі сучасні пасажирські реактивні повітряні судна, які мають не менше двох двигунів, при відмові одного з двигунів здатні продовжувати зльот.

Рис. 5.4. Схеми для розрахунку довжини ЗПС при взльоті літака: а – продовженому; б – перерваному.

Визначення довжини ЛС для зльоту в стандартних умовах. При відмові одного двигуна можливі два розрахункових випадку в залежності від величини швидкості, на якій сталася відмова: перший - продовження розбігу і зльот без роботи одного двигуна (продовжений зльот), другий - припинення розбігу і гасіння швидкості в межах ШЗПС і кінцевий смуги безпеки (перерваний зліт). При розрахунках довжини ЛС враховуються, що у разі відмови двигуна пілот приймає рішення продовжувати зльот або перервати його. У розрахунках приймається, що час реакції пілота, що рівний різниці часу між моментом відмови двигуна і моментом прийняття рішення, становить 3 с. За схемою відмови одного двигуна довжина ШЗПС, як вказувалося вище, розраховується для двох випадків:

1. Розбіг триває при відмові одного двигуна до відриву з наступним розгоном і набором висоти (у разі продовженого зльоту). Дистанція продовженого зльоту в цьому випадку дорівнює відстані, яку проходить літак від початку розбігу до набору висоти 10 м над рівнем ШЗПС при розгоні до безпечної швидкості зльоту при відмові одного двигуна (рис. 5.4, а).

Таким чином, сумарна довжина ШЗПС і однієї кінцевої смуги безпеки для забезпечення повної безпеки зльоту повинна бути рівною дистанції продовженого зльоту повітряного судна з одним несправним двигуном

Необхідна довжина ШЗПС:

де - довжина ділянки для вирулювання повітряного судна на старт; визначається з умови виходу на виконавчий старт по кривій експлуатаційного радіусу; - довжина розбігу при всіх працюючих двигунах до швидкості , при якій можлива відмова двигуна; - швидкість, за якої можлива відмова одного з двигунів; - довжина розбігу при одному непрацюючому двигуні від точки відмови (при швидкості ) до відриву повітряного судна (при швидкості ); в довжину умовно включається довжина ділянки, яку проходить повітряне судно за час реакції пілота t ≤ 3 с); - швидкість у момент відриву повітряного судна від поверхні ШЗПС; - зона, що дорівнює 1/3 повітряної ділянки злітної дистанції до набору висоти 10 м ( ); и - середнє прискорення літака на ділянці розбігу відповідно і .

2. Припинення розбігу і погашення швидкості з пробігом до повної зупинки в межах ШЗПС і кінцевий смуги безпеки (у разі перерваного зльоту) (рис. 5.4, б). З умов забезпечення безпеки перерваного зльоту сумарна довжина ШЗПС і однієї КСБ

де - довжина ділянки для вирулювання повітряного судна; - довжина розбігу при всіх працюючих двигунах до швидкості , при якій можлива відмова двигуна; - довжина ділянки гальмування до повної зупинки літака; умовно включає також довжину ділянки, яку проходить літак за час реакції пілота (t ≤ 3 с); - необхідний запас, який визначається з умови забезпечення розвороту на КСБ по кривій експлуатаційного радіуса, що дорівнює радіусу розвороту експлуатаційного повітряного судна; - негативне середнє прискорення повітряного судна на ділянці гальмування від швидкості до повної зупинки.

З рис. 5.5 видно, що сумарна довжина ШЗПС і однієї КСБ зі збільшенням швидкості зменшується в разі продовженого зльоту (крива 1) і збільшується у разі перерваного зльоту (крива 2). Таким чином, сумарна довжина ШЗПС + КСБ залежить від того, яке значення прийняти як розрахункове. Оптимальним буде таке значення , при якому сумарна довжина ШЗПС + КСБ виявляється мінімальною і одночасно забезпечується безпека зльоту і посадки повітряних суден. Цій умові задовольняє швидкість відмови двигуна, що відповідає точці перетину кривих 1 і 2.

Рис. 5.5. Графік залежності довжини ШЗПС + КСБ від швидкості руху літака, що відповідає відмові двигуна: а – продовжений зліт; б – перерваний зліт.

Рис. 5.6. Схема для розрахунку довжини ШЗПС при посадці літака.

Ця швидкість руху називається критичною швидкістю зльоту, при якій в разі відмови двигуна можливо як безпечне припинення зльоту в межах довжини льотної смуги, так і продовження зльоту. Потрібна сумарна довжина ШЗПС + КСБ при цьому для продовженого і перерваного зльоту рівні між собою, тобто збалансовані. Сумарна довжина ШЗПС + КСБ, що відповідає критичній швидкості зльоту, називається збалансованою довжиною ШЗПС + КПБ.

Отже, визначення довжини ШЗПС для зльоту повітряного судна в стандартних умовах визначають за двома розглянутими схемами з використанням формул (5.25) і (5.28). Довжина КСБ визначається як різниця між сумарною довжиною ШЗПС і КСБ і необхідною довжиною ШЗПС для зльоту літака. Повна довжина льотної смуги дорівнює сумі ШЗПС і двох КСБ:

Визначення довжини льотної смуги для випадку посадки в стандартних умовах. При посадці на етапі планування тяга всіх двигунів повітряного судна зменшується до величини, необхідної для уточнення розрахунку на посадку. Відмова одного двигуна не зможе позначитися на забезпеченні посадки літака. Тому відмова одного двигуна літака при посадці не є розрахунковим випадком при визначенні довжини злітно-посадкової смуги. Для забезпечення безпеки посадки необхідна довжина ЗПС (рис. 5.6)

де - довжина ділянки приземлення; - довжина пробігу повітряного судна; - довжина ділянки запасу.

Досвід експлуатації показує, що при посадці спостерігаються перевищення швидкості руху повітряних суден, що приводить до збільшення посадкових дистанцій. Можливі схеми відхилення літака від розрахункових умов при посадці приводять до деякого збільшення посадкової дистанцій.

Згідно з норм , довжина ШЗПС повинна бути більше посадочної дистанції літака в 1,43-1,82; на практиці приймається середнє значення цієї величини, що дорівнює 1,67. Таким чином, довжина ШЗПС при посадці повітряного судна

де - довжина посадочної дистанції повітряного судна при стандартних умовах.

Довжина льотної смуги для посадки літаків у стандартних умовах визначається підсумовуванням довжини ШЗПС і довжин двох кінцевих смуг безпеки: