Оценка влияния метеорологических факторов на полет воздушного судна Як – 40 по маршруту Сыктывкар – Москва

Кафедра УВД и навигации 
 

Курсовая  работа

по дисциплине Авиационная метеорология 

Оценка  влияния метеорологических факторов на полет 

воздушного  судна Як – 40 по маршруту Сыктывкар – Москва 
 
 
 

Задание на курсовую работу

По дисциплине Авиационная метеорология

Тема: Оценка влияния метеорологических факторов

на  полет воздушного судна

Аэродром вылета Сыктывкар

Аэродром назначения Москва (Домодедово)

Промежуточный аэродром Нижний Новгород (Стригино)

Тип ВС Як - 40

Эшелон полета 7600

Время вылета 2:30

Срок телеграмм  METAR, TAF

Срок приземной  синоптической карты 0:00 UTC 13 февраля 2009 г.

Срок и перечень высотных карт погоды 0:00 UTC 13 февраля 2009 г.

Прогностические авиационные карты 0:00 UTC 13 февраля 2009 г. 

Дата выдачи задания ____6.10.10____ Срок выполнения __до 15.12.10__

Руководитель  работы Сафонова Т. В.

Работа защищена с оценкой ________________ Дата _________________ 
 
 

Содержание. 

1. Введение
2. Характеристика физико-географических условий полета
3. Характеристика синоптической и метеорологической обстановки
4. Построение вертикального разреза атмосферы по маршруту полета и принятие решения на вылет
5. Заключение
6. Список использованной литературы

Введение.

     В основных руководящих документах гражданской авиации указывается, что ни один полет нельзя выполнять без анализа и оценки фактической и ожидаемой метеорологической обстановки на всех этапах полета, так как погода может стать причиной авиационных происшествий и инцидентов, нарушения регулярности и отмены полетов, изменения маршрута полета, дополнительного расхода топлива, посадки на запасной аэродром и т.д.

Примером  того, что может быть результатом  не соблюдения и пренебрежения этими  правилами служит авиакатастрофа Ту-204 в аэропорту Домодедово.

22 марта  2010 года в 02 часа 35 минут московского  времени, при заходе на посадку  в аэропорту Домодедово, произошло  авиационное происшествие с самолетом  Ту-204 RA-64011 авиакомпании "Авиастар-Ту". 
    Воздушное судно разрушено, находившиеся на борту 8 членов экипажа получили травмы различной степени тяжести. Пассажиров на борту не было. По заключению Комиссии, причиной авиационного происшествия с самолетом Ту 204 100 RA 64011 при выполнении захода на посадку в условиях хуже метеорологического минимума ВС при фактически имевшемся на борту и задействованном экипажем исправном оборудовании, явилось непринятие экипажем решения об уходе на второй круг с высоты принятия решения (ВПР) и продолжение снижения при отсутствии визуального контакта с наземными ориентирами, что привело к столкновению самолета с деревьями и землей в управляемом полете (CFIT). 
    Авиационное происшествие явилось следствием сочетания следующих неблагоприятных факторов: 
    - недостаточный уровень профессиональной подготовки экипажа для выполнения заходов на посадку при предельных минимумах; 
    - недостаточный контроль за деятельностью экипажа со стороны командно-летного состава, что привело к неудовлетворительному управлению ресурсами (CRM) со стороны КВС; 
    - отказ вычислительной системы управления полетом, что привело к повышению минимума ВС; 
    - непринятие КВС решения об уходе на другой аэродром после повышения метеорологического минимума ВС; 
    - непринятие КВС решения об уходе на второй круг при отсутствии на ВПР визуального контакта с огнями приближения; 
    - невыполнение вторым пилотом ухода на второй круг с ВПР в соответствии с п.4.6.3. РЛЭ самолета Ту-204; 
    - неудовлетворительное взаимодействие в экипаже, следствием чего вне контроля членов экипажа стало снижение самолета до высоты ниже безопасной.

            Таким образом экипаж не имел права совершить посадку на аэродроме, где метеорологическая обстановка была ниже минимума. В результате – трагедия.

     Целью данной курсовой работы является научиться правильно использовать метеорологическую информацию и комплексно, качественно оценивать метеорологическую обстановку в районе аэродромов вылета, назначения, а также на запасных аэродромах и по маршруту полета. 

     Задачами данной курсовой работы  являются:

1. Дать физико-географическое описание аэродромов вылета, назначения и запасных.
2. Провести анализ синоптической и метеорологической обстановки в районах аэродромов вылета, назначения и по маршруту полета на основе карт погоды, телеграмм METAR, SPECI, TAF.
3. Построить вертикальный разрез атмосферы по маршруту полета, на основе всех данных принять решение на вылет и сделать выводы.

     Характеристика исходных материалов:

Самолет Як – 40, минимум КВС 50/550, маршрут Самара – Москва протяженностью 1376 км на эшелоне 7600, время вылета 2:30 продолжительность полета 2 часа 43мин 

Данные  по аэродромам

2.Характеристика физико-географических условий полета

     В первую очередь нужно дать физико-географическое описание аэродромов вылета, назначения и промежуточного.

Аэродром  вылета Сыктывкар.

Аэродром Сыктывкар  расположен на северо-востоке Европейской  части Российской Федерации в  пределах Печорской и Мезенско-Вычегодской низменностей, Среднего и Южного Тимана. Влияние Северного Ледовитого и Атлантического океанов, природного барьера Уральских гор на востоке создают неоднородность климата. Это вызывает повышенную циркуляцию атмосферы, доминирование циклонической погоды, резкие перепады давления и температуры воздуха, быструю смену направления и скорости ветров, обилие осадков в виде дождя и снега. 
            Климат умеренно-континентальный, лето короткое и умеренно- прохладное, зима многоснежная, продолжительная и умеренно-холодная. Климат формируется в условиях малого количества солнечной радиации зимой, под воздействием северных морей и интенсивного западного переноса воздушных масс. Вынос теплого морского воздуха, связанный с прохождением атлантических циклонов, и частые вторжения арктического воздуха с Северного Ледовитого океана придают погоде большую неустойчивость в течение всего года.

Годовая амплитуда температуры составляет 32,3°С. Самым теплым месяцем года является июль (средняя месячная температура +16,7°С), самым холодным месяцем – январь (-15,6°С). Среднегодовая температура воздуха по данным метеостанции Сыктывкар равна 0,4°С. Число дней со средней суточной температурой воздуха выше нуля градусов составляет 187.

Территория относится  к зоне влажного климата с весьма развитой циклонической деятельностью. Особенно обильные осадки выпадают при  циклонах, поступающих из районов  Черного и Средиземного морей. Циклоны с Атлантики приносят осадки менее интенсивные, но более продолжительные. Среднегодовое количество осадков на аэродроме  Сыктывкар равно 560 мм.

Снежный покров является фактором, оказывающим существенное влияние на формирование климата  в зимний период, в основном вследствие большой отражательной способности  поверхности снега. В то же время  снежный покров предохраняет почву  от глубокого промерзания. Наиболее интенсивный рост высоты снежного покрова  идет от ноября к январю, в месяцы с наибольшей повторяемостью циклонической  погоды, когда сохраняются основные запасы снега. Наибольшей величины он достигает во второй декаде марта. Наибольшая за зиму средняя высота снежного покрова  по данным снегомерной съемки составляет 70 см. Среднегодовая скорость ветра 4,0 м/с. Среднегодовая влажность воздуха — 78 % 
 

     Аэропорт назначения Домодедово

     Аэропорт Домодедово расположен  в 45 км к юго-востоку от города  Москвы. Абсолютная высота аэродрома  179 м. Абсолютная высота окружающей  местности изменяется от 208 до 228 м. На западе в 8 км от аэродрома  протекает река Пахра. К югу  и юго-востоку от аэродрома  находятся пруды и болота. Аэродром  со всех сторон окружен лесными  массивами. Аэродром расположен  в зоне умеренно континентального  климата. 

     В течение года преобладает  ветер западного и юго-западного  направлений. Преобладающая скорость  приземного ветра от 3 до 5 м/с, средняя скорость ветра 3,6 м/с.

     Сложные условия погоды (высота  нижней границы облаков ниже 60 м и/или горизонтальная видимость  менее 800 м) наблюдаются в течение  всего года, но наибольшая их  повторяемость в период с августа  по март; максимум повторяемости  приходится на октябрь, минимум – на май. В суточном ходе в среднем за год эти условия погоды чаще всего наблюдаются в период с 2 до 6 часов UTC.

     Среднемесячная продолжительность  периодов с условиями погоды, соответствующими минимуму первой  категории ИКАО составляет 2,5 часа. Наибольшая продолжительность отмечается  в октябре и составляет 3,7 часа, наименьшая в январе – 1,8 часа. Максимальная продолжительность  85 часов отмечалась в октябре.  Наибольшее число случаев с  высотой нижней границы облаков  30-60 м и /или с горизонтальной  видимостью 400-800 м отмечается при  скорости приземного ветра 0-5 м/с.

     Наибольшая повторяемость облачности  высотой 60 м и ниже отмечается  с сентября по декабрь; максимум  повторяемости приходится на  ноябрь, минимум на июнь. В суточном ходе такая облачность наблюдается чаще всего в период с 2 до 4 часов UTC при скоростях ветра 0-5 м/с западного или юго-восточного направлений.

     Туманы могут образоваться в  любое время года, но наибольшая  их повторяемость отмечается  с августа по ноябрь; максимум  повторяемости туманов приходится  на октябрь, минимум повторяемости  – на май. В течение суток  туманы чаще всего наблюдаются  в период с 1 до 7 часов UTC. Среднемесячная непрерывная продолжительность туманов 3 часа, наибольшая продолжительность в октябре – 5,5 часа, наименьшая продолжительность в феврале – 2,1 часа. Максимальная продолжительность – 87 часов – отмечалась в октябре. В большинстве случаев туманы наблюдаются менее одного часа. Наиболее часто туманы отмечаются при температурах воздуха от -5 до -15С.

     Грозы на аэродроме отмечаются  в период с марта по сентябрь, максимум повторяемости гроз  приходится на июнь в период  с 17 до 22 часов UTC. Среднемесячная продолжительность грозы 2,3 часа, максимальная продолжительность грозы 9 часов. Зимой грозы наблюдаются на активных холодных атмосферных фронтах.

     Гололед отмечается с октября  по апрель, максимум повторяемости  приходится на декабрь. Среднемесячная  продолжительность гололеда составляет 2,9 часа. Чаще всего гололед отмечается при скоростях ветра 0-5 м/с западного и юго-западного направлений.

     Среднее годовое количество атмосферных  осадков составляет 700 мм, максимум  осадков приходится на июль (79 мм), минимум осадков – на апрель (34мм). Самый теплый месяц –  июль: средняя температура воздуха  в июле 17,5 С, максимальная температура 37 С. Самый холодный месяц – январь : средняя температура января -10,5 С, минимальная температура                 -41С. Средняя многолетняя годовая температура составляет 4,3 С. Минимальное значение давления воздуха на аэродроме 712 мм  рт. ст. 
 
 
 

     Промежуточный аэродром Нижний Новгород (Стригино)

     Междунаро́дный аэропо́рт Стригино ( ИКАО: UWGG) — международный аэропорт, обслуживающий Нижний Новгород и Нижегородскую область расположен в 2х километрах от Нижнего Новгорода в пос. Стригино, на берегу  реки Оки, рядом с местом её впадения в Волгу. Аэропорт является запасным аэропортом Москвы. Является аэродромом совместного базирования — помимо гражданской авиации, здесь базируется 675-й авиаполк особого назначения авиации Внутренних войск МВД РФ (самолёты Ил-76). Абсолютная высота аэродрома 78 м.

ИВПП18л/36п Класс  ВПП: В. 2509 х 45 Цементобетон  
ИВПП 18п/36л Класс ВПП: Б. 2805 х 45 Цементобетон

ИВПП 06/24 Класс  ВПП: Е. 500 x 22 Асфальт 

ИВПП 15/33 Класс  ВПП: Е 600х21 Асфальт

Аэродром расположен в зоне умеренно континентального климата

В течение года преобладает ветер западного  и южного направлений. Преобладающая скорость приземного ветра от 3 до 5 м/с, средняя скорость ветра 3,1 м/с.

Туманы могут  образоваться в любое время года, но наибольшая их повторяемость отмечается с августа по ноябрь; максимум повторяемости туманов приходится на август и сентябрь, минимум повторяемости - на март и апрель.

Грозы на аэродроме  отмечаются в период с июня по август, максимум повторяемости гроз приходится на июль . Зимой грозы наблюдаются редко.

За год отмечается в среднем 29 грозовых дней.

Среднее годовое  количество атмосферных осадков  составляет 633 мм,(минимум 310мм был отмечен в 1949г, максимум 829мм в 1989г.) максимум осадков приходится на июнь (78 мм, максимум 224мм в 1929г.), минимум осадков - на февраль (36 мм, минимум 0.2мм в 1984г.). Самый теплый месяц - июль: средняя температура воздуха в июле 18,7 °С, максимальная температура 38.3(2010) °С. Самый холодный месяц - январь: средняя температура января -12,8 °С, минимальная температура -41.2(1950г.)°С. Средняя многолетняя годовая температура составляет 4.4°С.Влажность средняя 75%.Средний максимум приходится на ноябрь-декабрь и оставляет 83%.Максимальное количество снега выпадает в феврале-44мм.116 дней в году ясные,144 дня наблюдается дождь,29-грозы. 
 
 
 
 
 
 
 

3.Характеристика синоптической и метеорологической обстановки. 

     Общая протяжённость маршрута 1376 километра. Время полета с учетом соблюдения схемы выхода из района аэродрома назначения и соблюдения схемы захода на аэродроме назначения при путевой скорости полёта 510 км/ч составляет 2 часа 43мин (без учета составляющей ветра). 

     Метеорологические условия на маршруте будут определяться по пролету населенных пунктов, находящихся по линии маршрута. Сыктывкар находится во власти холодного фронта. Стригино находится под слабым влиянием гребня антициклона, а Домодедово находится под влиянием фронта окклюзии, в передней части ложбины циклона. 
 

     Анализ кольцевой приземной карты.   

     Расшифровка кольцевой (приземной) карты погоды.

Сыктывкар

     Штиль; горизонтальная видимость 10 км, определена визуально; общее количество облаков – 8 октантов; облака нижнего яруса St; нижняя граница облачности 240 м, определена инструментально; слоистые; температура воздуха -1,6С; точка росы -5,5С; давление QFF- 1010,9 гПа; за последние 3 часа давление QFF выросло на 1.3гПа, между сроками отмечался дождь на станции. 

Маромица

     Штиль; горизонтальная видимость 50 км, определена визуально; общее количество облаков - 8 октантов; Облака среднего яруса Aс, облаков ниже 2500м визуально не наблюдается; высоко-кучевые; температура воздуха -5,8 С; точка росы -5,8 С; давление QFF – 1019,7 гПа; за последние 3 часа давление QFF выросло на 0,8 гПа. 

Нижний  Новгород

     Штиль; горизонтальная видимость 4 км, определена визуально; общее количество облаков - 8 октантов; нижняя граница Sс 630 м, измерена инструментально; слоисто-кучевые; температура воздуха -4.3 С; точка росы -7.4 С; давление QFF – 1019.0 гПа; за последние 3 часа давление QFF не изменялось. 

Владимир

     Ветер 135, 1 м/с; горизонтальная видимость 35 км, определена инструментально; общее количество облаков - 8 октантов; нижняя граница Sс 600 м, измерена визуально; слоисто-кучевые; температура воздуха -3,3 С; точка росы -4,4 С; давление QFF – 1017,5 гПа; за последние 3 часа давление QFF не изменялось. 

Москва (Домодедово)

     Ветер 135, 2 м/с; горизонтальная видимость 4 км, измерена визуально; дымка; общее количество облаков - 8 октантов; нижняя граница St 200 м, определена визуально; слоистые; температура воздуха         -1,1 С; точка росы -2,1 С; давление QFF – 1015,8 гПа; за последние 3 часа давление QFF равномерно росло, а затем упало,в итоге давление выросло на 0,3 гПа; между сроками отмечался дождь на станции.

  Расшифровка METAR 

Сыктывкар 

METAR UUYY 130200Z 14002MPS 9500 FZDR RA BKN012  M2/M6 Q1013 NOSIG RMK QFE 757/1010 SC042

Фактическая погода на аэродроме Сыктывкар 13 числа за 02 час 00 минут UTC, ветер 140 , 2 м/с, видимость 9500 м, переохлажденная морось, дождь, 5-7 октантов, нижняя граница облаков 360 м,  температура -2С, точка росы   -6С, давление QNH 1013 гПа, в течение 2 ч нет значительных изменений, дополнение – давление на аэродроме 757 мм рт. ст./ 1010 гПа, коэффициент сцепления ВПП 0,42.  

Москва (Домодедово) 

METAR UUDD 130200Z 13505MPS 5600 GS BR BKN007 OVC075 M1/M2 Q1016 NOSIG RMK QFE 761/1015 SC040=

Фактическая погода на аэродроме Домодедово 13 числа за 02 час 00 минут UTC, ветер 135 , 5 м/с, видимость 5600 м,крупа,дымка, 5-7 октантов, нижняя граница облаков 210 м, сплошная облачность, нижний край

2250 м, температура -1С, точка росы -2С, давление QNH 1016 гПа, нет значительных изменений, дополнение – давление на аэродроме 761 мм рт. ст./ 1015 гПа, коэффициент сцепления ВПП 0,4. 

Нижний  Новгород (Стригино) 

METAR UWGG 130200Z 14003MPS 3500 SN BKN020 OVC090 M5/M6 Q1021 NOSIG RMK QFE 764/1018 SC 044

Фактическая погода на аэродроме Стригино 13 числа за 02 час 00 минут UTC, ветер 190 , 8 м/с, видимость 8500 м, снег, 5-7 октантов, нижняя граница облаков 600 м, сплошная облачность, нижний край 2700 м, температура         -5С, точка росы -6С, давление QNH 1021 гПа, в течение 2 ч нет значительных изменений, дополнение – давление на аэродроме 764 мм рт. ст./ 1018 гПа, коэффициент сцепления ВПП 0,45. 

     Расшифровка карт абсолютной барической топографии 

     Описание синоптической обстановки 

     Общая протяжённость маршрута 1376 километров. Время полёта с учётом соблюдения схемы выхода из района аэродрома назначения и соблюдения схемы захода на аэродроме назначения при путевой скорости полёта 510 км/ч составляет 2 часа 43мин (без учёта составляющей ветра).

     Ветер преимущественно западного направления со средней скоростью перемещения 40-60 км/ч). Возможно слабое обледенение в слоисто-кучевых облаках в слое от 5 до 7км

     Метеорологические условия по участкам:

1. Сыктывкар – Нижний Новгород полёт проходит в тыловой части гребня антициклона. Ветер преимущественно Западного направления, средняя скорость 60км/ч
2. Нижний Новгород - Москва полёт будет проходить в холодном секторе передней части циклона.

     В момент пролёта Москвы граница циклона будет находиться над городом. Здесь будет наблюдаться понижение тропопаузы, усиление ветра. Может появиться умеренная турбулентность на высоте 5000 метров и струйные течения, так же из вертикального разреза атмосферы можно наблюдать  на высотах 2000-3000 метров умеренную турбулентность. При снижении к Москве сильное обледенение в слоистых облаках в слое от 1 до 1.5 км.

4.Построение вертикального разреза атмосферы по маршруту полета и принятие решения на вылет

     Одним из главных факторов принятия решения на вылет является НПП ГА. Экипаж принимает решение на основе след. пунктов:

  Принятие решения  на вылет по  ППП.

     Командир воздушного судна принимает  решение на вылет по ППП  на основания анализа метеорологической  обстановки, если:

-на  аэродроме вылета фактическая  погода не ниже минимума, установленного  для вылета;

-на  маршруте полета отсутствуют  опасные метеоявления, обход которых  невозможен;

-на  аэродроме назначения фактическая  и прогнозируемая  ко времени  прилета погода соответствует  требованиям одного из вариантов  таблицы 4. и пп.5.5.11.4-5.5.11.11 НПП. 

    По картам фактической погоды  я решил, что полет по маршруту  возможен так как  на момент прилета погода соответствует минимуму данного типа ВС. По прогностическим картам я определил, что опасные явления отсутствуют. При ухудшении погоды я выбрал запасной аэропорт Нижний Новгород. На аэродроме видимость 8500 м, высота облачности 600 м, что обеспечивает запас до ухудшения метео условий ниже минимума. Необходимо будет учесть экипажу при снижении к городу Москве в слоистых облаках в слое 1-1.5 км возможное сильное обледенение и быть готовыми к данной ситуации. 
 
 
 
 
 

    5.Заключение

     В ходе выполнения данной курсовой работы я научился правильно работать с метеорологическими картами, следить за изменениями погоды и различных метео явлений. Научился анализировать и давать грамотную оценку погоде и явлениям в различных пунктах маршрута а так же на различных высотах полёта. Работа помогла мне разобраться как правильно определять возможность появления обледенения, турбулентности а так же других опасных явлений, которые могут существенно повлиять на полёт и снизить его безопасность.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.Список использованной литературы.

1. Конспект лекций по авиационной метеорологии.
2. Наставление по производству полётов НПП ГА-85.-М.:Воздушный транспорт,1985.-254
3. Наставление метеорологического обеспечения НМО ГА -95-М.:Гидрометеоиздат,1995.-158
4. Физико-географический атлас мира.