Комфорт самолета. Характеристиками, определяющими комфорт, являются габариты пассажирских кресел, кратность обмена воздуха в кабинах самолета и др. Обеспечение комфортных условий требует увеличения объемов кабин и массы конструкции самолетов, увеличения потребной тяги двигателей и расхода топлива. Возникает «барьер комфортабельности».
Проблемам обеспечения и управления надежностью и безопасностью полетов в работе уделено особое внимание в последующих главах
Безопасность полетов. Обеспечение безопасности полетов признается важнейшей приоритетной задачей для всех государств мирового авиационного сообщества. Это в полной мере касается и региона СНГ.
На рис. 1 представлена негативная тенденция, возникшая в последние годы, которая характеризуется возрастающим количеством авиационных происшествий на 100 тыс. посадок. С 2006 года в ИКАО введено новое Руководство 9859 (РУБП) и поправка 30 к Приложению 6 Чикагской конвенции о гражданской авиации. Разработана система управления безопасностью полетов (SMS), которая охватывает все составляющие авиационной транспортной системы, однако не затрагивает проблемы эксплуатации самолетов будущего поколения.
На рис. 2 представлена динамика по годам характеристик безопасности полетов в регионе СНГ.
Настораживает, что последние годы, как в нашем регионе, так и в целом в мировом авиационном сообществе, 80…85% авиационных происшествий связаны с отклонениями в действиях летного состава и объединены они единой причинно-следственной связью – недостаточной профессиональной подготовкой, и как следствие – нарушением правил и норм выполнения полетов, принятием необоснованных решений, неготовностью к распознаванию причин и признаков развития особых ситуаций и действиям по их локализации.
Рис. 1. Количество происшествий,
сопровождающихся гибелью пассажиров, на 100 тыс. посадок самолетов при регулярных перевозках авиакомпаниями мира.
Рис. 2. Динамика характеристик безопасности полетов в регионе СНГ.
В тоже время, летно-технические свойства, заложенные в конструкцию современных самолетов, не всегда обеспечивают необходимые возможности для исправления ошибок пилотирования, а в некоторых случаях их усугубляют.
Таким образом, возникает сложнейшая технико-экономическая проблема, вызывающая острую необходимость проведения глубоких исследований перечисленных выше критических («барьерных») преград, сдерживающих дальнейшее развитие авиационной техники, разработку и внедрение высокоэффективных и безопасных самолетов нового поколения.
В Главе 2 представлены результаты исследования факторов повышенного риска при выполнении всех этапов профиля полета самолета и его эксплуатации в реальных критических условиях, в частности в зонах Крайнего Севера и Арктики.
Статистический анализ авиационных происшествий подтверждает, что 50% их общего количества приходится на этапы захода на посадку и посадки.
Главным оценочным показателем при выполнении посадки самолета является фактическая посадочная дистанция (Lф), с учетом которой вероятность выкатывания самолета за пределы ВПП можно представить как функционал вида:
, (2)
где: 
- функция, зависящая от метеоусловий посадки;
- состояние ВПП (сухая, мокрая, покрытая водой, слякотью и т. д.); попутный фактический приземной ветер; сдвиг ветра и другие факторы;
- функция изменения посадочных характеристик самолета;
- конфигурация самолета (положение предкрылок, закрылков, спойлеров);
- функция техники пилотирования;
- скорость посадки; высота над порогом ВПП; длительность выдерживания самолета над ВПП; значение тяги двигателя на посадке; начало торможения и др.
- функция технического состояния смолета;
- состояние тормозов; состояние антиюзовой автоматика; состояние реверса тяги двигателя; состояние наземных спойлеров и др.
- функция, зависящая от положения ВПП;
- отрицательный уклон; положительный уклон; знакопеременный, волнообразный уклон; высота расположения аэродрома (пониженное атмосферное давление увеличивает путевую скорость) и др.
Величина фактической посадочной дистанции прямо пропорциональна кинетической энергии самолета на пороге ВПП – Еn, которую необходимо погасить. Известно, что:
, (3)
где: m – посадочная масса самолета, т;
Vп – посадочная скорость, км/ч.
На рис. 3 представлено распределение энергии торможения на ВПП, покрытой осадками.
Чем меньше кинетическая энергия самолета на пороге ВПП, тем меньше фактическая посадочная дистанция и тем меньше угроза выкатывания самолета за ее пределы.
Рис. 3. Распределение энергии торможения на ВПП, покрытой осадками
(ΔЕ – уменьшение кинетической энергии), по длине ВПП Lпос.
Самолеты нового поколения должны обладать меньшей кинетической энергией на пороге ВПП за счет снижения массы конструкции (более высокое весовое совершенство) и за счет более низкой минимально допустимой скорости сваливания 
, соответствующей самолетам с более высоким коэффициентом подъемной силы (СR), большей площадью крыла (S) и, как следствие, минимальной допустимой скоростью над порогом ВПП.
Исходя из этого, можно рассчитать уменьшение кинетической энергии ΔЕпор порога для самолетов нового поколения по отношению к самолетам классической схемы
, (4)
где: 
- масса самолета классической схемы, т;
- масса самолета-аналога нового поколения, т;
- минимально допустимая скорость самолета классической схемы над порогом ВПП;
- минимально допустимая скорость самолета нового поколения над порогом ВПП.
Практика работы фирмы «Эрбас» свидетельствует о том, что изменение скорости 
на 10% приводит к увеличению или уменьшению посадочной дистанции (
) на 20%, изменение посадочной массы самолета на 20% приводит к изменению его кинетической энергии до 30%, т. е.
(5)
Внедрение самолетов с такими летно-техническими характеристиками является важнейшим фактором, снижающим риски выкатывания самолетов при посадке.
С состоянием ВПП, особенно в сочетании с «неблагоприятным» боковым ветром, связано более 75% случаев выкатывания самолетов за пределы ВПП.
При анализе условий эксплуатации самолетов на Крайнем Севере и в Сибири, установлено, что более 80% времени в течение года полеты выполняются в критических климатических условиях, связанных с повышенными рисками при посадке на ВПП, покрытую осадками.
Детальный анализ фактического состояния аэродромной сети Российской Федерации, с учетом фактора состояния и размеров ВПП, показал, что с 1992 г. количество действующих аэропортов и аэродромов сократилось с 1300 до 330, а из 162 аэродромов федерального значения 63% по своему состоянию могут «способствовать» повышенным рискам при посадке новых самолетов нового поколения, если они будут сконструированы по прежней (классической) схеме.
На рис. 4 представлен анализ рисков выкатывания при посадке на аэродромы федерального значения РФ.
В сложившейся ситуации только внедрение самолетов нового поколения, приспособленных к коротким взлетно-посадочным дистанциям с низкими удельными нагрузками на ВПП, позволит вернуть в эксплуатацию имеющиеся в РФ аэродромы с обеспечением минимальных рисков авиационных происшествий.
Всего – 162 аэродрома :
Ò 12% - риски максимальны
Ò 52% - риски с усложнением взлета-посадки
Ò 23% - риски минимальны
Ò 13% - риски близки к нулю
 |
|
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
