Оценка влияния метеорологических факторов на полет воздушных судов

Оценка влияния метеорологических факторов на полет воздушных судов

Ульяновское Высшее Авиационное Училище Гражданской Авиации

(институт)

Кафедра УВД и Н

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина: «Авиационная метеорология»

«Оценка влияния метеорологических факторов на полет воздушных судов»

Выполнил: к-т гр. П-12-5

Коковин И.А.

Руководитель: Лобачева О.В.

Дата выдачи :23.10.2014 Срок выполнения:12.12.2014

Ульяновск 2014

Задание по курсовой работе

Аэродром вылета Екатеринбург

Аэродром назначения Самара

Запасной аэродром Уфа

Тип ВС Boeing 737-500

Эшелон полета FL240(24000 ft)

Время вылета 03:00 UTC

Срок телеграмм METAR,TAF

Срок приземной синоптической карты: 17\07\13

Срок и перечень высотных карт погоды : АТ-300,АТ-400,АТ-500,АТ-700,АТ-850,АТ-925( 17\07\13)

Время продолжительности полета: 1 час 20 минут

Маршрут проходит с общим направлением на Юго-Запад протяженностью 993 км

Скорость полета: 800км/ч

Перечень принятых сокращений

АТ - абсолютная топография

АМСГ - авиационная метеорологическая станция гражданская

АМЦ - авиационный метеорологический центр

АКП - авиационная прогностическая карта погоды

БП - безопасность полетов

ВПП - взлетно-посадочная полоса

ВС - воздушное судно

ВНГО - высота нижней границы облаков

ВПР - высота принятия решения

СА - Стандартная атмосфера ИКАО

(ICAO) - Международная организация гражданской авиации

КВС - командир воздушного судна

КТА - контрольная точка аэродрома

ППП - правило полетов по приборам

УВД - управление воздушным движением- becoming - постепенно, устойчивые изменения

САТ - турбулентность при ясном небе (ТЯН)- Meteorological aviation report - регулярная сводка фактической погоды на аэродроме- no significant change - нет существенных изменений- атмосферное давление на аэродроме, приведенное к среднему уровню моря по условиям Стандартной атмосферы- атмосферное давление на аэродроме - на уровне порога ВПП рабочего курса посадки- атмосферное давление на метеорологической станции, приведенное к среднему уровню моря по условиям реальной атмосферы- Special selected meteorological report - специальная выборочная сводка фактической погоды на аэродроме

TAF - Terminal Aerodrome Forecast - прогноз погоды на аэродроме

UTC - Universal Time Coordinated - всемирное скоординированное время (по Гринвичу)

Содержание

Введение

.        Физико-географические особенности аэродрома вылета, назначения и запасного

.1.     Описание аэродрома вылета Екатеринбург(Кольцово)

.2.     Описание аэродрома прилета Самара (Курумоч)

.3.     Описание запасного аэропорта Уфа

.        Анализ метеорологической обстановки по приземной карте

.        Разрез рельефа по маршруту

.        Сводки METAR.

.        Расшифровка METAR

.        Анализ метеорологической обстановки по картам абсолютной барической топографии.

.        Сводки TAF.

.        Синоптическая обстановка аэропортов вылета, назначения и запасного.

.        Синоптическая обстановка по маршруту

.        Оценка влияния метеорологических факторов на полет ВС.

Заключение

Используемая литература

Введение

аэродром маршрут синоптический карта

Авиационная метеорология - наука, изучающая влияние метеорологических величин и атмосферных явлений на деятельность авиации и разрабатывающая теоретические основы и практические методы метеорологического обеспечения полетов. Она представляет собой прикладную научную дисциплину, являющуюся частью метеорологии.

Целью данной курсовой работы как формы обучения является обобщение, закрепление и творческое использование знаний, умений и навыков, полученных курсантами в процессе изучения дисциплины. При выполнении курсовой работы курсанты формулируют цель, которая заключается в оценке влияния метеорологических факторов на полет определенного ВС. Курсовая работа по авиационной метеорологии имеет большое практическое значение, способствуя формированию метеорологической готовности курсантов к будущей профессиональной деятельности.

Метеорологическая готовность-это готовность правильно и своевременно использовать метеорологическую информацию и комплексно, грамотно анализировать и оценивать метеорологическую обстановку в ситуациях профессиональной деятельности в целях обеспечения безопасности, регулярности и экономической эффективности полетов ВС.

Давление, плотность и температура представляют большой интерес для авиации, так как являются основными физическими параметрами, характеризующими воздух как среду, в которой происходит полёт летательных аппаратов.

В тоже время они оказывают существенное влияние на часовой расход топлива, силу тяги двигателей, скороподъёмность и практический потолок самолёта.

Рассмотрим влияние каждого из них:

Давление (Р) - при увеличении Р увеличивается тяга двигателей, увеличивается подъёмная сила крыла, как следствие уменьшается длина разбега при взлёте, увеличивается скороподъёмность ВС и время занятия заданного эшелона. Видно, что такой параметр атмосферы очень важен для авиации;

Плотность (ρ) - при увеличении плотности увеличивается подъёмная сила крыла со всеми вытекающими отсюда последствиями

Видно, что все вышеперечисленные параметры оказывают огромное значение на полёт ВС, на экономическую целесообразность выполнения рейса при данных метеорологических условиях, также на безопасность выполнения полёта.

Так к примеру случай авиационной катастрофы:

Авиакатастрофа в Киншасе 4 апреля 2011 года произошла в Демократической Республике Конго во время посадки в аэропорту столицы страны Киншасы в сложных метеоусловиях, потерпел крушение самолёт модели «CRJ-100», принадлежащий авиакомпании«Airzena» управляемый грузинским экипажем. Всего на борту воздушного судна находились 32 человека, среди которых были представители миссии Организации Объединённых Наций и миротворцы, направленные в ДРК с целью защиты мирного населения в условиях затяжной гражданской войны. Как сообщило агентство «Рейтер» авиакатастрофа произошла около двух часов дня по местному времени (17:00 по московскому). Посадка проходила при сильном ливне и ветре и, судя по всему, экипаж самолёта не справился с управлением. В результате ошибки пилотирования, самолет при ударе о землю раскололся на две части и вспыхнул на взлётно-посадочной полосе. В результате катастрофы 32 человека погибли, 1 пассажир выжил.

. Физико-географические особенности аэродрома вылета, назначения и запасного

Маршрут проходит с общим направлением на Юго-Запад протяженностью 993 км

.1 Описание аэродрома вылета Екатеринбург(Кольцово)

Страна: Россия

Крупнейший международный аэропорт на Урале

Год открытия аэропорта: 1928

Часовой пояс GMT (зима/лето): +6/+6

Географические координаты аэропорта: Широта (56.74), Долгота (60.8)

Месторасположение: 16 км юго-восточнее г. Екатеринбург

Количество терминалов: 2

Код ИАТА: SVX

Код ИКАО: USSS

Внутренний код: КЛЦ

Официальный cайт аэропорта: www.koltsovo.ru <#"803639.files/image001.jpg">

.Сводки METAR

)Екатеринбург

=1008 гПа

=8,31м/гПа

980 г/Па

USSS 170300Z 36002MPS 9999 OVC010 12/10 Q1008 NOSIG

2)Самара

=1007,1 гПа

=8,38 м/гПА

992,1г/Па

METAR UWWW 170300Z 000000MPS 9999 SCT020 14/12 Q1007 NOSIG

)Уфа

=1011,2 гПа

=8,96 м/гПА

994,9UWUU 170300Z 27005MPS 9999 SKC 09/08 Q1011 NOSIG

5. Расшифровка METAR

)Екатеринбург: Регулярная Сводка METAR на 17 число 03.00 UTC. Направление ветра 360 скорость ветра 5 м/с, облачность 8 октантов, гор.видимость более 10 км, НГО=300 метров, облака слоистые(St) . Температура воздуха 12С, температура точки россы 10С. Давление приведенное к уровню моря 1037 гПа. В ближайшее 2 часа не предвидится серьёзных изменений погоды.

)Самара: Регулярная Сводка METAR на 17 число 03.00 UTC. Ветра не наблюдается.Облачность 4 октантов, гор.видимость более 10 км, НГО=600 метров, облака слоистые-кучевые(Sс) . Температура воздуха 14С, температура точки россы 12С. Давление приведенное к уровню моря 1022 гПа. В ближайшее 2 часа не предвидится серьёзных изменений погоды.

)Уфа: Регулярная Сводка METAR на 17 число 03.00 UTC. Ветер 270 градусов скорость ветра 5 м/с , гор.видимость более 10 км,. Температура воздуха 9С, температура точки россы 8С. Давление приведенное к уровню моря 1025 гПа. В ближайшее 2 часа не предвидится серьёзных изменений погоды.

. Анализ метеорологической обстановки по картам абсолютной барической топографии

АТ-925

АТ-850

АТ-700

Самара

УФА

Высота изобарической поверхности над уровнем моря:3000 метров

Высота изобарической поверхности над уровнем моря:3070 метров

Высота изобарической поверхности над уровнем моря:3050 метров

Ветер:40(северо-западный) 40км/ч

Ветер:190(юго-западный) 40 км/ч

Ветер:340(северо-западный) 40км/ч

Температура:2С

Температура:1С

Температура:3С

Дефицит точки россы: 1,0С

Дефицит точки россы:4,0С

Дефицит точки россы:12С

АТ-500

АТ-400

АТ-300

.Сводки TAF

UWWW 170200Z 1703/1803 12006MPS 5000 -RA SCT007 SCT020CB OVC100 TEMPO 1706/1712 1200 SHRA SCT005 SCT020CB OVC100 BECMG 1712/1714 22006MPS BECMG 1715/1719 9999 NSW SCT020 BKN100=

Прогноз погоды по аэродрому Самара: составлен 17 числа в 02utc действителен с 03utc 17числа по 03utc 18 числа,ветер 120 градусов 06 м/с видемость 5000м слабый дождь облачность разбросанная нижняя граница 210м, разбросанная кучево-дождевая нижняя граница 600м, облачность сплошная нижняя граница 3000м. Временами в период с 06utc до 12utc 17 числа видимость 1200м умеренный ливневой дождь облачность разбросанная нижняя граница 150м, разбросанная кучево-дождевая нижняя граница 600м, облачность сплошная нижняя граница 3000м Изменение с 12utc до 14utc 17 числа ветер 220 градусов 06м/с. Изменение с 15utc до 19utc вид более 10км нет особых явлений погоды облачность разбросанная нижняя граница 600м значительная нижняя граница 3000м=

TAF UWUU 170200Z 1703/1803 VRB02MPS 9999 SCT020 FM171800 13006MPS 6000 -RA SCT008 SCT020CB OVC100 TEMPO 1721/1806 1500 SHRA BR SCT005 SCT020CB OVC100 =

Прогноз погоды по аэродрому Уфа: составлен 17 числа в 0200utc действителен с 03utc 17числа по 03utc 18 числа, ветер переменного направления 02 м/с вид более 10км облачность разбросанная нижняя граница 600м. От 1800utc 17числа ветер 130 градусов 06м/с вид 6000 слабый дождь облачность разбросанная нижняя граница 240м, разбросанная кучево-дождевая 600м, облачность сплошная нижняя граница 3000м. Временами в период с 21utc 17 числа до 06utc 18 числа вид 1500 умеренный ливневой дождь дымка облачность разбросанная нижняя граница 150м, разбросанная кучево-дождевая 600м, облачность сплошная нижняя граница 3000м =

TAF USSS 170155Z 1703/1803 33005MPS 9999 BKN013CB BKN100 TEMPO 1703/1718 -SHRA=

Прогноз погоды по аэродрому Екатеринбург (Кольцово): составлен 17 числа в 01 utc действителен с 03utc 17числа по 03utc 18 числа. Ветер 330градусов 05 м/с вид более 10км облачность значительная кучево-дождевая нижняя граница 390м, значительная нижняя граница 3000м. Временами в период с 03utc до 18utc 17 числа слабый ливневой дождь=

. Синоптическая обстановка аэропортов вылета, назначения и запасного

Погода в Екатеринбурге определятся малоградиентным полем центр которого расположен юго-восточнее Екатеринбурга.

В Екатеринбурге наблюдаются только слоистые облака. Полёт в таких облаках проходит спокойно, но, выше нулевой изотермы, в облаках, а зимой и в осадках наблюдается обледенение ВС, интенсивность которого зависит от водности облака и температуры воздуха. В осадках НГО размывается и может располагаться на высоте 100 м и ниже, что затрудняет их пробивание при заходе на посадку. Во все сезоны года при полёте в облаках могут возникать значительные электростатические заряды.

2)Самара (Прилета)

Погода в пункте прилета определятся влиянием фронта окклюзии по типу холодного, смещающегося на Самару с юго-запада со скоростью 30км/час (0,7х40км/ч на 700мб).В Самаре наблюдаются только слоисто-кучевые облака. Слоисто-кучевые облака имеют вид волнистого тонкого либо плотного облачного слоя. Высота НГО 600…1000 м, а зимой - 300…600 м. Толщина - несколько сотен метров. В холодное время из них могут выпадать осадки в виде слабого снега. В облаках можно встретить слабое или умеренное обледенение и слабую болтанку, которая усиливается к ВГО.

)Уфа(Запасной)

В Уфе погода определяется размытым барическим полем пониженного давления, но после 20:00 (UTC) под влиянием фронта окклюзии. Погодных явление не наблюдается .

. Синоптическая обстановка по маршруту

Полет по маршруту будет проходить по юго-восточной части высотной многоцентровой ложбины. При наборе высоты в FIR Самары возможно умеренное обледенение в высоко-слоистых облаках слое 5-6км. При снижении в зоне Екатеринбургского FIR возможно умеренное обледенение в высоко-кучевых облаках слое 5-6км. Других ОЯ по маршруту не прогнозируется. Ветер на эшелоне полета FL 240 в среднем 30 км/ч. Струйное течение отсутствует.

. Оценка влияния метеорологических факторов на полет ВС

Обледенение воздушных судов - отложение льда на обтекаемых воздушным потоком их частях и силовых установках и внешних деталях, таких, как антенны и т.п. Наблюдается при полете в воздухе, содержащем переохлажденные капли воды.

К обледенению приводит:

замерзание на различных частях ВС переохлажденных капель воды при полете в переохлажденных облаках, тумане, осадках в виде дождя, мороси, мокрого снега, ледяного дождя.

сублимация на поверхностях ВС содержащегося в воздухе водяного пара, что происходит при температуре этих поверхностей значительно ниже температуры окружающего воздуха.

Степень обледенения ВС зависит от времени пребывания ВС в зоне обледенения. На атмосферных фронтах обледенение представляет опасность из-за большой продолжительности полёта в его зоне, так как облака и осадки, связанные с фронтом, занимают, как правило, очень большие площади.

Интенсивность обледенения измеряется толщиной льда, отложившегося в единицу времени на передней кромке крыла. Различают:

слабое обледенение - менее 0,5 мм/мин;

умеренное - от 0,5 до 1,0 мм/мин;

сильное - более 1 мм/мин.

Самым частым является слабое обледенение с интенсивностью 0,1-0,2 мм/мин.

Наиболее сильное обледенение бывает в кучево-дождевых и слоисто-дождевых облаках, а также в переохлаждённом дожде.

На интенсивность обледенения оказывают влияние:

) Температура. Наиболее опасное обледенение при температуре воздуха 0…-10?С.

) Размеры переохлаждённых капель. Чем крупнее капли, тем интенсивнее обледенение.

) Водность. Чем выше водность облака, тем интенсивность обледенения больше. Самое сильное обледенение наблюдается в кучево-дождевых и слоисто-дождевых облаках при водности более 1г/м3.

) Наличие и вид осадков. В облаках, из которых выпадают осадки, интенсивность обледенения уменьшается, так как уменьшается их водность.

) Профиль крыла.

) Скорость полёта ВС.

Предотвращение обледенения:

Способы борьбы, существующие практически на всех ВС можно разделить на три группы:

механические;

физико-химические;

тепловые.

Механический способ заключается в удалении льда с передней кромки крыла.

Физико-химический способ обычно используют для защиты лобовых стёкол кабины. Жидкостные противообледенительные системы, основанные на данном способе, эффективно действуют как средство, препятствующее образованию льда, а не как средство, удаляющее образовавшийся лёд. Недостаток систем такого типа - ограниченность их работы по времени.

Тепловой способ защиты от обледенения основан на использовании тепла, забираемого от двигателя. Применяют воздушно-тепловые системы непрерывного действия с использованием горячего воздуха, отводимого от компрессора двигателя и электротепловые противообледенительные устройства периодического действия.

Полёты в условиях обледенения разрешается выполнять только на ВС, имеющим допуск к эксплуатации в этих условиях. В период предполётной подготовки экипажем должна быть тщательно проанализирована метеорологическая обстановка и на основании фактической погоды и её прогноза по маршруту выбран эшелон полёта вне зоны интенсивного обледенения. Перед пробиванием облаков с возможным обледенением в наборе высоты и снижении, а также при входе в них на эшелоне полёта должны быть включены все противообледенительные средства в соответствии с требованиями РЛЭ.

В тех случаях, когда, несмотря на принятые меры, обледенение продолжается, и не обеспечивается безопасность полёта, необходимо, по согласованию с диспетчерской службой, изменить высоту полёта или маршрут полёта для выхода из зоны обледенения.

В зимнее время целесообразно выходить вверх, в области более низких температур, а летом и в переходные периоды года - вниз, в области пониженных температур.

Заключение

В ходе выполнения данной курсовой работы была проанализирована метеообстановка на аэродромах Екатеринбурга, Самары и Уфы; используя приземную карту погоды и абсолютной барической топографии была составлена сводка METAR,TAF; определены опасные явления. Было выявлено, что аэродром Уфа может быть выбран в качестве запасного. Минимумы для взлета позволяет лететь на аэродром назначения, на маршруте опасных явлений не наблюдается, фактическая и прогнозируемая погода ко времени прилета соответствует требованиям. Но в целях безопасности рекомендуется обработать самолет противообледенительной жидкостью. Все условия погоды удовлетворяют требованиям и являются благоприятными для полетов.

Используемая литература

1)Преподаватель Уральского УТЦ ГА Позднякова В.А. «практическая авиационная метеорология» г.Екатеринбург, 2010год

2) Астапенко П.Д., Баранов А.М., Шварев И.М. Авиационная метеорология: Учеб. пособие для вузов гражданской авиации. - М.: Транспорт, 1985- 262с

) Баранов, А.М. Облака и безопасность полетов-Л: Гидрометеоиздат.,

) Воробьев, Л.И. Синоптическая метеорология -Л: Гидрометеоиздат., 1991. -616с

) Баранов А.М., Солонин С.В. Авиационная метеорология. - Л.: Гидрометеоиздат., 1981.-383с

) Сафонова Т.В. Авиационная метеорология. Учебник -УВАУГА

) www.wikipediа.ru (Характеристика аэродромов городов Самара, Екатеринбург, Уфа)