dlapilota.pl

piątek, 27 lutego 2015

Zapowiedź - Atmosfera wzorcowa ISA

W związku z bardzo długą nieaktywnością na tym blogu zapowiadam bardzo szczegółowe przeanalizowanie tematu atmosfery wzorcowej (International Standard Atmosphere). Szczegółowe znaczy: dużo wzorów, całek i pochodnych. Zapraszam w ciągu kilku dni.
Po tym temacie mam zamiar zająć się dynamiką lotu, czyli w sposób trudny (używając skomplikowanych wzorów) oraz prosty (posługując się trywialnymi stwierdzeniami i niepoprawnymi naukowo objaśnieniami) opiszę w sposób zrozumiały ruch samolotu oraz prawa jakimi się rządzi. 

środa, 22 lutego 2012

Temperatura(y)

W lotnictwie, a właściwie w "termodynamice lotniczej", stosowanej przez pilotów na co dzień mówi się o trzech różnych rodzajach temperatury mierzonej. Dla małego człowieczka, mającego pod nogami grunt, może się wydawać, że temperatura to temperatura i koniec. Ale schody zaczynają się, gdy mówimy o ruchu ciała, tudzież samolotu, który z ogromną prędkością przecina strugi powietrza. Zachodzi tu szereg procesów fizycznych, które mają wpływ na pomiar temperatury. Dlatego zacznę od wyjaśnienia, czym jest TAT - czyli najbardziej skomplikowana i ważna do zrozumienia wartości mierzonej temperatury.

Przede wszystkim zastanówmy się, czym jest temperatura. Zbyt często używamy tego pojęcia, wydaję się ono kompletnie podstawowym słowem, ale czy potrafimy wyjaśnić co to właściwie za wartość? Tak, to stopień nagrzania czy miara ciepła ciała. Lecz to dalej nie wyjaśnia tej zagadki. Nie bawiąc się w ścisłe definicje fizyczne dotyczące układów i ich równowagi, to można powiedzieć, że temperatura to pewna własność danego ciała, wyrażana liczbowo, w odpowiedniej skali oczywiście, a dotycząca energii zawartej w środku, w wewnątrz tego ciała. Inaczej: jest to wielkość wynikająca z ruchu (energii kinetycznej) wszystkich cząstek ciała. I na tym skończmy, bo więcej nie ma co wyjaśniać na tym etapie.

TAT (Total Air Temperature):


A to pierwszy rodzaj istotnej dla samolotu temperatury powietrza. Wynika z wyżej opisanej definicji, bezpośrednio. Po to tyle tłumaczenia.

Nasz samolot lecąc, z pewną prędkością, w przestworzach, tnie strugi chłodnego powietrza, które mając pewną prędkość początkową (prądy, wiatry) obija się o nos samolotu, następnie obiegając cały kadłub. Na tym etapie powietrze, które statycznie ma często bardzo niską temperaturę (mowa o wysokościach przelotowych), rzędu <-50°C, uzyskuje pewną, można powiedzieć dużą, energię kinetyczną. Następnie powietrze obiegające kadłub, wpada do próbników (ang. probes), czujników umieszczonych w punktach stagnacji temperatury (tj. w punktach, w których opływ powietrza jest zerowy, a cała energia kinetyczna została adiabatycznie zamieniona do energii wewnętrznej układu, co skutkuje wzrostem temperatury). To tłumaczy, dlaczego TAT jest wyższe niż prawdziwa, statyczna temperatura powietrza. Oczywiście to wszystko związane jest także z tarciem, które dodatkowo wzmaga wzrosty energii.

SAT (Static Air Temperature):


Właściwie nie trzeba tu nic tłumaczyć. Jest to wartość statyczna temperatury, czyli rzeczywista, mierzona w powietrzu (co odróżnia ją od ostatniego typu). Odczytuje się ją z FMC (zdjęcie poniżej), gdzie wyliczana jest z TAT na podstawie aktualnej prędkości strug powietrza, gęstości itp. Można odczytać ją z map pogodowych lub raportów, lecz będzie to tylko aproksymacja, ponieważ rzadko kiedy wartości na papierze zgadzają się z rzeczywistością. To jest właśnie ta temperatura, która dla "zwykłego człowieka" jest najistotniejsza, temperatura otoczenia.


Powyżej zdjęcie z pokładowego systemu zarządzania lotem Boeinga 737 (zakładka PROGRESS), gdzie widać wartość -40°C pod napisem SAT. Obok napis ISA DEV (ISA Deviation - dewiacja od wartości ISA), a pod spodem wartość +07°C. Oznacza to, że temperatura, która aktualnie występuje wokół samolotu, jest o 7 stopni wyższa niż przyjęta na tej wysokości w tzw. wzorcowej atmosferze ISA.

OAT (Outside Air Temperature):

Tak naprawdę to samo co powyżej, z tym że mierzone i używane na ziemi. O tej temperaturze mówimy stojąc na płycie lotniska, czyli będąc na powierzchni ziemi. Jest to także temperatura statyczna, panująca na lotnisku. Podawana jest w METAR-ach, w informacji ATIS, razem z punktem rosy (ang. dew point). Tutaj mamy do czynienia zawsze z dokładną wartością.


Ot cała filozofia! Wzorami zarzucę kiedy indziej!


sobota, 31 grudnia 2011

"Ciężka sprawa" - Smoleńsk 2010

Dyskusja o Smoleńsku jest właściwie dyskusją o polityce. Dlatego mówiąc o katastrofie warto pomijać aspekty polityczne i formułować same tezy. W przeciwnym razie można się narazić „prawdziwym Polakom”, którzy stojąc na straży prawdy, nie dopuszczają żadnych zarzutów dotyczących polskiej winy.

Zacznijmy może od przypomnienia katastrofy z 3 kwietnia 1996 roku. Podobne okoliczności, warunki i ważne osobistości na pokładzie. Otóż samolot Boeing 737-200, dostosowany do potrzeb amerykańskiej armii, miał za zadanie „dostarczyć” pasażerów do znanego chorwackiego kurortu – Dubrownika. W środku: sekretarz handlu USA, dyplomaci, dziennikarze ze światowej prasy. Samolot rozbija się o góry o godzinie 14:52 LCT. Jedyna żywa osoba zmarła w drodze do szpitala. Niska widoczność zmusiła pilotów do podejścia za pomocą radiolatarni bezkierunkowych NDB. Niestety w Stanach nowoczesne systemy już dawno zastąpiły ten klasyczny sposób podejścia na pas. Tu w Europie „postkomunistycznej” NDB wciąż cieszy się dużą popularnością na wojskowych lotniskach, więc Amerykanie nie mieli zbyt dużego doświadczenia w tym zakresie.

Zaczynając od bzdur dotyczących sztucznej mgły, należy je od razu zdementować. Są przecież dane meteorologiczne pokazujące, że temperatura powietrza była równa temperaturze punktu rosy. Co to znaczy dla lotnika? To znaczy, że wilgotność powietrza dochodzi do 100%, więc prężność pary wodnej jest tak duża, iż zaczynają się tworzyć mgły. Na tej podstawie zresztą często określa się poziom tworzenia chmur. Sprawdzamy, na jakiej wysokości temperatura spadnie do temperatury punktu rosy w danych warunkach i dzięki temu wiemy, że podstawa chmur zacznie się właśnie na tym poziomie. Z resztą zdjęcia satelitarne z ranka 10 kwietnia 2010 pokazują połacie chmur w tym regionie. Głupstwem byłoby twierdzenie o rozpyleniu mgły na tak wielkim obszarze przez Rosjan. Żadna potęga świata nie jest w stanie zrobić czegoś takiego.

Wyposażenie lotniska było jakie było. Brak jakichkolwiek systemów wspomagających lądowanie. Tylko dwie radiolatarnie NDB w osi pasa, czyli to klasyczne, proste podejście (ilustrację swojej roboty załączam poniżej). Procedura przylotu opiera się na szkolnej technice – kręgu nadlotniskowym, do którego załoga musi się przyłączyć w odpowiednim miejscu (na mapce widać drogę dolotową do downwind’a, base’a i bezpośrednio na final leg). Cała robota polega oczywiście na wejściu w krąg, locie po nim i następnie utrzymaniu kursu na końcowej prostej. To wszystko musi być wykonywane przy dosyć dobrej widoczności. Sama idea podejścia z kręgu mówi nam o tym, że jest to podejście wizualne.

(własnej roboty, przepraszam za niestaranność)

(a tu wersja poprawiona, robione w Paint'cie, też przeze mnie)

(procedura podejścia na lotnisko Siewiernyj, rosyjskiego nie znam)


 Jeśli chodzi o oświetlenie, to wiadomo, nie był to HIALS z PAPI po dwóch stronach pasa, lecz zwykłe „lampki” (przepraszam za prostactwo) naprowadzające na pas. Tylko tu można by rozprawiać, czy jest w ogóle sens dyskutowania o tym, co było na lotnisku i przed lotniskiem, jakie oświetlenie i czy w ogóle ono działało, skoro Tupolew tam nie doleciał? W tak gęstej mgle te najbardziej intensywne światła na nowoczesnych portach lotniczych widoczne są tylko z kilkudziesięciu metrów.

Samo lotnisko wyposażone było w, zapewne jakiś stary, radar pierwotny, którego zdjęcia krążą w Internecie. Kontrolerzy pełnili tam rolę doradczą, a nie decyzyjną, z jednego bardzo ważnego powodu. Nie byli oni organem ATC (Air Traffic Control – służba kontroli ruchu lotniczego), a jedynie tzw. „radio”, jak mniemam, i to jeszcze wojskowym „radio”. Doradzali lądującym samolotom, informując ich o pogodzie i ewentualnie podając parametry podejścia. Tylko oni nie za dokładnie znali pozycję TU-154. Co można wyczytać z takiego urządzenia, siedząc w jakiejś szopie, nie dysponując radarem wtórnym, czyli parametrami z pokładu statku powietrznego?

I tutaj niestety nie można się przyczepić do Rosjan. Bo powiedzmy: chcesz pojechać z Warszawy na jakąś wieś, 100 km dalej. Wszędzie wokół autostrady i jakieś pierwszorzędowe drogi. Ty mając świadomość wsiadasz do samochodu i jedziesz przez tą dziurawą, typowo polską drogę. W połowie trasy wpadasz na drzewo i zabijasz pasażera. Co powiesz przed sądem? „Bo nie było autostrady”? Ano ci wtedy odpowiedzą: to się jedzie tyle, na ile droga pozwala. A w Smoleńsku był tak samo, nie można się czepiać Rosjan. Oni mają lotniska w takim stanie, w jakim chcą mieć. Ktoś, kto leci do Rosji ma tego świadomość i podejmuje ryzyko na własną odpowiedzialność lub go nie podejmuje i czuje się bezpieczny. Przecież 2 godziny samochodem dalej, w Witebsku, mamy piękne lotnisko cywilne, z ILS-em, nawet swój ATIS mają i pas 2600m z oświetleniem ALS. Kilka godzin opóźnienia, ale wszyscy żyją.

Najbardziej boli to, że Wojsko Polskie nic nie nauczyło się od katastrofy CASY, ba nic się nie nauczyło od czasów PRL-u. Wyszkolenie fatalne, pomijając brak jakichkolwiek licencji cywilnych (ale to normalne w wojsku, wszędzie), mały nalot jak na dowódcę maszyny przewożącej głowę państwa. W USA samolotami rządowymi latają najlepsi piloci, z nalotem i doświadczeniem pana Tadeusza Wrony, zazwyczaj pułkownicy. Wyszkoleni są jak piloci cywilni. Dla ludzi niewierzących mi odsyłam do artykułu „IFR a la PRL” (Przegląd Lotniczy 12/11, str. 32-36). W tym fachowym piśmie dobry polski pilot cywilny wyjaśnia wyizolowany świat lotniczy w PRL-u. Nasze siły powietrzne zatrzymały się na etapie komuny. I to nie jest krytyka! To jest prawda, należy wiele zmienić w polskim lotnictwie wojskowym!

Kończąc ten wywód: przestańmy ślepo patrzeć stereotypami! Przestańmy patrzeć na polskie lotnictwo militarne przez pryzmat legendy Dywizjonu 303! Obudźmy się! My Polacy, właśnie jako Polacy, mamy obowiązek domagać się prawdy, mamy obowiązek przyznać się do błędu, podsumować tę wielką tragedię i wyciągnąć wnioski! Tylko w taki sposób możemy zmienić na lepsze!

Przestańmy bezzasadnie wypierać się zarzutów w naszą stronę i przestańmy obwiniać Rosjan! Bo mimo tego, że znamy ich z historii jako tych złych, mimo tego, że raport MAK-u jest niedoskonały i zawiera wiele błędów, to sprawa jest bardzo prosta: polscy piloci rozbili samolot przewożący najważniejsze osoby w naszym państwie, doprowadził do tego szereg błędów przez nich popełniony (błędne odczyty z przyrządów, zła interpretacja map procedur, zejście poniżej minimów), pośrednio i bezpośrednio, szereg błędów popełniony przez polskie dowództwo.

Apeluję do polityków mojego kraju: przestańcie „ociemniać” obywateli płacących za was podatki, zróbcie coś, żeby do takiej tragedii już nigdy nie doszło!

(A to w celu upamiętnienia wszystkich ofiar: pary prezydenckiej, polityków, dziennikarzy, rodzin, pilotów, załogi, pracowników BOR-u. Pamiętamy!)

środa, 14 grudnia 2011

(D)VOR Kartuzy

"Urzędnicy" z Polskiej Agencji Żeglugi Powietrznej na własnej skórze przekonali się o wadach konwencjonalnego systemu VOR/DME. Wokół największego lotniska w Polsce - Okęcia, zastosowano już nowoczesne doplerowskie radiolatarnie. Teraz przychodzi kolej na główną pomoc radionawigacyjną dla Rębiechowa - VOR-a w Kartuzach. Ten "klasyczny" sprzęt przestał spełniać swoją rolę, co w mailu wyjaśnia mi pan z Działu Zarządzania Informacją i Komunikacją PAŻP-u:


Szanowny Panie,
Polska Agencja Żeglugi Powietrznej uprzejmie informuje, że ograniczenia w używaniu sektorów 065 – 315 deg, poniżej określonych pułapów wysokości, są spowodowane trudnym ukształtowaniem terenu otaczającego radiolatarnię VOR – Kartuzy.
 
Znajdująca się w tym sektorze Wieżyca oraz sąsiadujące z nią wzgórza powodują odbicia fal radiowych skutkujące błędami kursowymi, których nie można wyeliminować środkami technicznymi. Sytuację pogarszają też następujące czynniki: ciągły wzrost lasu, niska wysokość anteny VOR-a nad poziomem terenu oraz konwencjonalny typ radiolatarni VOR – dość podatny na zakłócenia spowodowane odbiciami fal radiowych od przeszkód terenowych.
W takich przypadkach normalną procedurą jest, iż poprzez informację NOTAM są nakładane stosowne ograniczenia.
Zadania konwencjonalnego VOR-a Kartuzy ma wkrótce przejąć nowy, dopplerowski VOR to znaczy DVOR – Rębiechowo, który jest już uruchamiany. Ten typ urządzenia radionawigacyjnego nie jest tak podatny na odbicia fal radiowych od przeszkód terenowych jak VOR konwencjonalny. 
W związku z powyższym do dnia 12 września 2012 roku pomoc nawigacyjna VOR – Kartuzy zakończy pracę operacyjną.
 
Z poważaniem
Dział Zarządzania Informacją i Komunikacją
Polska Agencja Żeglugi Powietrznej

Taką właśnie odpowiedź uzyskałem, gdy wystosowałem elektroniczne zapytanie do naszej polskiej instytucji. Zrobiłem to po tym jak w życie wszedł NOTAM A5657/11 mówiący o dysfunkcji owej radiolatarni oraz anulowaniu dużej części niedawno wprowadzonych procedur odlotowych i dolotowych (SID i STAR).

Teraz szykuje się nam nowa doplerowska VOR (DVOR), która jest w trakcie budowy. Rzekomo miała ona być dostępna już na EURO 2012, ale wygląda na to, że nasi "budowlańcy" jak zwykle nie zdążą.

poniedziałek, 12 grudnia 2011

Gdańsk się rozwija...

Lotnisko EPGD w Rębiechowie rozwija się... i to bardzo. Niedawno oddano do użytku nową drogę kołowania i płytę postojową.

Nareszcie backtrack po pasie nie będzie konieczny. Równoległa droga kołowania Alpha ciągnie się równolegle do pasa 11/29, zaczynając się od progu pasa 29, przez ok. 2575 metrów, i kończy się niewiele przed progiem 11.

12 grudnia oficjalnie otwarto drogę kołowania, płytę postojową, stanowisko do odladzania, bazę techniczną i drogę patrolową. Kilka zdjęć z dzisiejszych uroczystości z udziałem Lecha Wałęsy znaleźć można na blogu: http://elijasz.blogspot.com/.

Roczna obsługa samolotów w Rębiechowie wzrasta, a w październiku lotnisko mogło się pochwalić 2.106.664 pasażerami obsłużonymi od początku roku. To duży wzrost w porównaniu do 2010. Miejmy nadzieję, że w 2012 roku liczba ta powiększy się jeszcze bardziej. Sprzyjać temu będzie EURO 2012. A teraz zwiększyła się przepustowość lotniska dzięki nowym inwestycjom.

Oto dwa najnowsze diagramy EPGD firmy Jeppesen:


niedziela, 11 grudnia 2011

Mgła adwekcyjna

Z tym bardzo ciekawym zjawiskiem mieliśmy do czynienia na początku listopada br. Znaczny spadek widoczności na wielu polskich lotniskach, który miał miejsce przez kilka dobrych dni po mistrzowskim lądowaniu kpt. Wrony na Okęciu to wina właśnie mgły adwekcyjnej. Czym jest, jak powstaje, co za sobą niesie?

Mgła adwekcyjna tworzy się, kiedy obserwujemy napływ ciepłych i wilgotnych mas powietrza nad chłodniejsze od nich podłoże. W takiej sytuacji wychłodzenie powietrza przemieszczającego się przy powierzchni ziemi prowadzi do tworzenia się inwersji temperatury, bowiem wyżej płynące masy są nadal nieco cieplejsze. Pod inwersją w intensywnie schładzanym od ziemi wilgotnym powietrzu, kondensuje się para wodna, tworząc mgłę.  
Opisana sytuacja zachodzi najczęściej w sezonie chłodnym, podczas przemieszczania się ciepłego powietrza polarno-morskiego znad Atlantyku, nad mocno schłodzony kontynent europejski. Latem sytuacja odwrotna warunkuje powstanie mgieł nad morzem, kiedy obserwuje się ruch powietrza znad ciepłego lądu nad chłodną wodę.
Nad Polską mgła adwekcyjna tworzy się jesienią i zimą na zachodnich i północnych krańcach antycyklonów, a także w ciepłych wycinkach cyklonów, w których napływa ciepłe i wilgotne powietrze znad Atlantyku.
 W przeciwieństwie do mgieł radiacyjnych - mgłom adwekcyjnym  nie przeszkadzają znaczne prędkości wiatru, nawet rzędu 8-12 m/s (18-24 kt). Mgły adwekcyjne tworzą się o każdej porze dnia i nocy.
Mgły te nie należą do zjawisk lokalnych, obejmują swym zasięgiem olbrzymie obszary porównywalne z obszarami mas powietrza, w których występują. Czas ich zalegania może dochodzić do kilku dni.
Pionowy zasięg mgieł adwekcyjnych jest znaczny, dochodzi do kilkunastu metrów, często mgła ta łączy się z chmurami niskimi St. Powstaje wówczas system mgły i zachmurzenia niskiego rozpoczynający się od ziemi i sięgający do wysokości kilkuset metrów (400-600 m i więcej). Widzialność w mgłach adwekcyjnych maleje wraz ze wzrostem wysokości. Wystąpienie mgły adwekcyjnej uniemożliwia wykonywanie lotów, nierzadko przez kilka kolejnych dni na znacznym obszarze.
 "Meteorologia dla pilota samolotowego"
Piotr Szewczak

No właśnie, spójrzmy teraz na kilka depesz pogodowych METAR z niektórych lotnisk Polski, opublikowanych 03.11.2011:

EPWA 031800Z 14002KT 0200 R33/0125N FG SCT001 03/03 Q1016 NOSIG

EPLL 031800Z 11007KT 3900 BR NSC 06/06 Q1015

EPPO 031800Z 12009KT 7000 NSC 10/05 Q1012

O ile w Warszawie widzialność spadła do 200 metrów, o tyle w miarę dobre widzialności mieliśmy w Łodzi i Poznaniu (odpowiednio 3900m i 7000m). W depeszy dla Okęcia widać system jaki utworzyło zachmurzenie z mgłą: chmury rozrzucone o podstawie 100 stóp (ok. 30 metrów) i oznaczenie FG (fog - mgła). Na Lublinku mamy wyraźny spadek widzialności z oznaczeniem BR (fr. brume - zamglenie), ale skrót NSC (No Significant Clouds) mówi nam, że obyło się bez istotnego zachmurzenia.

Lotniska liczą straty z powodu wstrzymania lotów, a my zajmiemy się genezą tego zjawiska. Jak pisze Szewczak, mgła adwekcyjna tworzy się w Polsce jesienią i zimą w zachodnich częściach wyżu. I tak właśnie było. Wówczas nad Ukrainą zalegał antycyklon, a Polska znajdowała się na jego zachodnim krańcu (widać to po wartościach ciśnienia w depeszach - 1016hPa na EPWA). Układ baryczny kręci się zgodnie w ruchami wskazówek zegara i ściąga nad nasz kraj ciepłe powietrze znad południowej Europy. Reszta procesu została opisana powyżej.


Podsumowując:
  • tworzy się w sezonie chłodnym
  • podczas np. przemieszczania się chłodnego powietrza znad Atlantyku, nad mocno schłodzoną Europę
  • w Polsce jesienią i zimą, na płn. i zach. krańcach wyżu
  • o każdej porze dnia i nocy
  • wiatry nawet rzędu 8-12 m/s
  • nie występują lokalnie, a obszarowo
  • zalegają do kilku dni
  • sięgają wysokością do kilkunastu metrów
  • często łączą się z Stratusami (system mgła-zachmurzenie), dochodząc do 400-600m
  • widzialność maleje ze wzrostem wysokości.

I to pokazuje jak jesteśmy zależni od natury.