Мастер-класс: полёты при ограниченной видимости, часть 3

Что такое система посадки по приборам (ILS)?

Система посадки по приборам (ILS) представляет собой сложное навигационное средство, которое удерживает самолёт на правильной траектории захода на конечном этапе снижения к ВПП, особенно когда погодные условия сильно ограничивают видимость. Будь то плотный туман, сильный дождь или снегопад, ILS обеспечивает точное наведение в горизонтальной (влево-вправо) и вертикальной (вверх-вниз) плоскости, позволяя пилотам безопасно сесть даже в условиях, когда ВПП может быть не видна до последнего момента.

Система состоит из двух основных компонентов: курсового радиомаяка для бокового наведения и глиссадного радиомаяка для вертикального наведения. Вместе они обеспечивают, чтобы самолёт оставался на правильной траектории и снижался под нужным углом даже при ограниченной видимости.

Курсовой радиомаяк: боковое наведение

Курсовой радиомаяк обеспечивает боковое наведение, ведя самолёт вдоль осевой линии ВПП. Эта часть системы излучает два радиосигнала, один с модуляцией 90 Гц, другой с модуляцией 150 Гц, из наземной антенной решётки, обычно расположенной за дальним концом ВПП. Эти два сигнала излучаются близко расположенными антеннами, каждая из которых формирует узкий луч. Один луч направлен немного левее осевой линии ВПП, другой немного правее.

По мере приближения самолёта к ВПП его курсовой приёмник сравнивает уровни этих двух сигналов. Когда оба сигнала принимаются с одинаковым уровнем, самолёт находится на оси ВПП. Если сигналы становятся неравными, значит, самолёт уклонился от оси, и пилот может внести необходимые поправки.

Типовой курсовой радиомаяк обеспечивает зону действия до 25 морских миль в пределах 10° от осевой линии ВПП. По мере удаления самолёта от осевой линии эта дальность постепенно уменьшается. Системы увеличенной дальности, применяемые в основном в США и Канаде, могут обеспечивать большую зону действия.

Глиссадный радиомаяк: вертикальное наведение

Глиссадный радиомаяк является важнейшим компонентом системы посадки по приборам (ILS), обеспечивающим вертикальное наведение самолёта на этапе захода. Если курсовой радиомаяк удерживает самолёт на оси ВПП в боковом отношении, то глиссада задаёт вертикальную составляющую захода и помогает выдерживать безопасный угол снижения. Правильная глиссада обеспечивает снижение с оптимальной вертикальной скоростью, ни слишком крутое, ни слишком пологое, и позволяет избежать опасностей как чрезмерной потери высоты, так и запоздалой посадки.

Глиссадный радиомаяк излучает два различных радиосигнала вдоль траектории захода самолёта. Эти сигналы формируют точную вертикальную траекторию, которая ведёт самолёт к ВПП. В типовой конфигурации ILS угол наклона глиссады составляет около 3°, что считается оптимальным для большинства коммерческих самолётов. Такой угол обеспечивает плавное, эффективное и безопасное для посадки снижение. Однако угол глиссады может быть немного изменён в зависимости от особых требований аэропорта или окружающего рельефа.

Когда самолёт находится на правильной глиссаде, он равномерно снижается по заданной траектории. Сигналы глиссадного передатчика предназначены для того, чтобы удерживать самолёт на траектории, не допуская слишком крутого снижения или чрезмерно затянутого захода. На этом этапе пилоты должны сохранять бдительность и следовать сигналам, чтобы безопасно выйти к ВПП под правильным углом.

Ложные сигналы глиссады: риски и как избежать ошибок

Хотя глиссадный радиомаяк является надёжной и точной системой, ложные сигналы глиссады представляют реальную опасность и создают значительные риски на заходе по приборам. Эти ложные сигналы могут заставить самолёт снижаться по неверной траектории. Например, ложная глиссада с более крутым углом, скажем 9°, может привести к слишком быстрому снижению и опасным ситуациям, вплоть до риска столкновения исправного самолёта с землёй (CFIT).

Ложные сигналы глиссады обычно вызваны помехами, неисправностями оборудования или неправильным распространением сигнала. Они могут возникать при неполадках наземного оборудования, например при разъюстировке или неисправности глиссадной антенны, или если самолёт находится вне зоны действия истинного сигнала глиссады, но всё же принимает искажённый сигнал. В редких случаях ложная глиссада может проявиться выше правильной траектории захода, и самолёт может ошибочно пойти по этому неверному сигналу. В таких случаях пилотам нужно быть особенно осторожными, так как автопилот может непреднамеренно захватить ложную глиссаду, что ещё больше усложняет ситуацию.

Чтобы снизить риск следования по ложной глиссаде, пилотам следует принять ряд мер предосторожности:

• Регулярный перекрёстный контроль: пилоты должны постоянно сверять высоту, скорость и схему захода. На схеме захода указан правильный угол глиссады, и регулярные проверки помогают убедиться, что самолёт снижается как положено.
• Контроль вертикальной скорости: внимательно следя за вертикальной скоростью самолёта, пилоты могут быстро обнаружить, что самолёт снижается слишком быстро или слишком медленно. При любом расхождении следует заново оценить положение относительно глиссады.
• Контроль за автопилотом: пилотам следует внимательно следить за поведением автопилота, особенно при заходе в условиях ограниченной видимости. Без внимательного контроля автопилот может захватить неверный сигнал.

Ключевой вывод: ложные сигналы глиссады могут представлять серьёзный риск на этапе захода и привести к небезопасному снижению. Пилоты должны сохранять бдительность, постоянно сверяясь со схемами захода, проверяя вертикальную скорость и помня о возможных проблемах с автопилотом. Если сохранять ситуационную осведомлённость и применять грамотные процедуры, риски, связанные с ложными глиссадами, можно снизить.

Точность и ограничения ILS

1. Точность сигнала и ограничения по дальности

ILS обеспечивает высокоточное боковое (от 1 до 2 градусов) и вертикальное (от 0.5 до 1 градуса) наведение, но её дальность ограничена. Курсовой радиомаяк эффективен в пределах 25 морских миль, глиссадный обычно в пределах 10 морских миль. За этими пределами сигнал становится ненадёжным, и пилотам следует контролировать своё местоположение относительно ВПП.

2. Помехи от внешних факторов

Погодные условия, такие как сильный дождь или грозы, могут ослаблять или искажать сигналы ILS. Радиопомехи от расположенного рядом оборудования также могут ухудшать сигнал и приводить к неверному наведению. Пилоты должны внимательно контролировать индикацию ILS, особенно в плохую погоду или при возможных помехах.

3. Ошибка многолучевости

Многолучевая интерференция возникает, когда сигналы ILS отражаются от зданий или рельефа, что приводит к искажению или запаздыванию сигналов. Аэропорты стараются предотвратить это правильным размещением антенн, но пилотам следует сохранять осторожность в районах с развитой инфраструктурой или выраженным рельефом.

4. Неисправности оборудования

Системы ILS могут выходить из строя или терять калибровку, что приводит к смещению и неточности сигналов. При подозрении на неисправность пилотам следует перекрёстно проверить приборы и быть готовыми уйти на второй круг или перейти на альтернативные процедуры.

5. Рельеф и конфигурация аэропорта

В аэропортах в горных районах или с необычной схемой ВПП на сигналы ILS могут влиять рельеф или препятствия. Пилотам следует учитывать информацию о рельефе на схемах захода и обеспечивать надлежащие интервалы между параллельными системами ILS в загруженных аэропортах.

Критическая и чувствительная зоны ILS

Чтобы сохранить целостность сигналов ILS, вокруг антенн курсового и глиссадного радиомаяков устанавливаются строгие границы. Эти зоны делятся на критические и чувствительные.

Критическая зона

Критическая зона ILS является наиболее ограниченной зоной вокруг антенн: во время работы ILS в ней не должно быть воздушных судов и транспортных средств. Если в эту зону попадёт любой объект, особенно транспортное средство, он может создать помехи сигналам и привести к неточному наведению самолёта. Чтобы обеспечить правильную работу ILS, режим критических зон строго соблюдается.

Считается, что воздушное судно покинуло критическую зону ILS, когда оно проходит обозначенную точку на рулёжной дорожке, где огни меняются с чередующихся жёлтых и зелёных на сплошные зелёные.

Чувствительная зона

За критической зоной находится чувствительная зона ILS, более обширная зона, в которой движение воздушных судов и транспорта также регулируется, чтобы они не создавали помех сигналам ILS. Хотя контроль здесь не такой строгий, как в критической зоне, эта зона всё же гарантирует, что крупные объекты не будут вызывать искажений. Например, рулящие воздушные суда потенциально могут искажать сигналы, поэтому УВД может увеличивать интервалы между воздушными судами в таких зонах.

Управление воздушным движением и работа ILS

Управление воздушным движением (ATC) играет ключевую роль в обеспечении работы ILS, особенно в периоды ограниченной видимости. УВД отвечает за то, чтобы воздушные суда и транспорт не находились в критической и чувствительной зонах ILS и не создавали помех сигналам. При ухудшении видимости УВД также может увеличивать интервалы между воздушными судами, чтобы сигналы ILS оставались стабильными.

Помимо контроля этих зон ограничений, УВД тесно взаимодействует с пилотами, чтобы обеспечить нормальную работу системы ILS. Например, если транспортное средство или воздушное судно непреднамеренно попадёт в чувствительную зону ILS, УВД может запросить эшелонирование от других воздушных судов, даже если погода не требует процедур для ограниченной видимости.

На пилотах также лежит ответственность за стабильность сигналов ILS. При полётах в условиях ограниченной видимости пилотам следует запрашивать дополнительные интервалы от других воздушных судов, если они считают, что это поможет обеспечить точность сигналов ILS.

Ключевой вывод: УВД и пилоты работают сообща, чтобы сохранить целостность работы ILS и обеспечить безопасную посадку, особенно при ухудшенной видимости.