Сдвиг ветра (Wind Shear): что это такое и почему это опасно для самолётов

В этой статье мы объясним что такое сдвиг ветра, причины его возникновения и расскажем о технологических достижениях, которые помогают пилотам обнаруживать его и безопасно выполнять полеты.

Vinetsky Anton, 7 Декабря 2024

Что такое сдвиг ветра и чем он опасен

Федеральные авиационные правила определяют сдвиг ветра как изменение направления и/или скорости ветра в пространстве, включая восходящие и нисходящие потоки.

Применительно к авиации это относится к внезапному изменению направления ветра, которое может привести к резкой потере или набору высоты воздушным судном. Это особенно опасно на этапах взлета и посадки, когда воздушное судно находится в непосредственной близости от земли и у пилота есть лишь короткий промежуток времени для реагирования.

Некоторые из самых разрушительных авиакатастроф в истории авиации были связаны с сильными порывами ветра, что подчеркивает исключительную важность понимания этого явления и борьбы с ним.

Для оценки сдвига ветра пользуются терминами и численными критериями, которые рекомендованы ICАО и также прописаны в Федеральных Авиационных Правилах:

Причины возникновения сдвига ветра

Юридически сдвиг ветра относится к опасным для полетов погодным явлениям. Стоит отметить, что сдвиг ветра может происходить на любой высоте, но в этой статье мы рассмотрим только приземный слой, где это явление представляет наибольшую опасность.

Существует 4 основные причины сдвига ветра:

1. Образование мощных кучево-дождевых облаков (особенно грозовых)

Кучево-дождевые облака могут привести к внезапным изменениям ветра, особенно вблизи грозовых очагов. Ветер может менять свое направление и скорость из-за интенсивного вертикального перемещения воздуха в облаках.

2. Фронтальная система, приводящая к резкому изменению направления и скорости ветра

Сдвиг ветра формируется в зонах активности сильных атмосферных фронтов, которые обычно наблюдаются при небольших горизонтальных градиентах температуры и давления.

3. Удерживающий слой в атмосфере

В условиях стабильной температурной стратификации вертикальный обмен воздушными массами ослабевает, поэтому слои атмосферы перемещаются относительно друг друга, что приводит к образованию слоев инверсии и изотерм. В результате вертикальный поток значительно увеличивается, и образуется значительный вертикальный сдвиг ветра.

4. Особенности местного рельефа

Рельеф местности, такой как горы и долины, может существенно изменить характер ветра. В результате пересечении горных хребтов или прохождении каньонов ветер может значительно изменить свое направление и скорость.

Самым сильным типом сдвига ветра на малых высотах является микропорыв (микрошквал)

Микропорыв в авиации — это сильное кратковременное нисходящее движение воздуха, связанное с грозовой деятельностью. Микропорывы бывают либо сухими, когда дождевые капли достигают земли в небольшом количестве или совсем не доходят до земли, либо влажными (во время ливня). Возникает из-за распространения скопления града из верхней части грозового облака в его нижнюю часть. Это приводит к локальной быстрой конденсации дождевых капель из-за охлаждения воздуха поступившей сверху снежной крупой.

Во время взлета в режиме микропорыва воздушное судно сначала ощущает встречный ветер, который улучшает летные характеристики, нисходящий поток, который снижает летные характеристики, и быстро усиливающийся попутный ветер, который может привести к столкновениям с местностью и опасного сближения с землей. Если вы сталкиваетесь с этим явлением во время посадки, оно происходит в том же порядке, и самолет может приземлиться раньше взлетно-посадочной полосы.

Как бороться со сдвигом ветра

Лучший способ борьбы со сдвигом ветра - избегать мест, где ожидаются грозы и проливные дожди, а также районов, где регистрируется сдвиг ветра (в том числе с использованием PIREP). Если на аэродроме регистрируется сдвиг ветра, рекомендуется отложить взлет и посадку.

Производители воздушных судов продемонстрировали FCOM меры предосторожности, которые члены экипажа должны учитывать при выполнении полетов в сложных погодных условиях. Давайте перечислим общие меры предосторожности для всех воздушных судов:

• Если летные характеристики воздушного судна позволяют это, рекомендуется взлетать с полной тягой.

• Используйте самую длинную взлетно-посадочную полосу, на которой не зафиксирован сдвиг ветра.

• Использовать метеорологический радар при занятии исполнительного старта для оценки наличия облачности по траектории взлета.

• Обращайте особое внимание и отслеживайте все изменения скорости, тангажа и крена во время взлета и посадки.

• Координация и взаимодействие экипажа, а также его осведомленность очень важны.

К счастью, сдвиг ветра можно предсказать. Ещё с начала девяностых практически все самолёты оборудуются системой PWS (Predictive Wind Shear Alert), а позднее и RWS (Reactive Wind Shear Alert). Они работают независимо друг от друга.

PWS работает по принципу доплеровского радара и сканирует воздушные массы впереди самолёта (примерно на 5 миль вперёд), предупреждая об их характерных движениях потоков вроде микрошквалов; радар реагирует на водяной пар, находящийся в воздухе. Как правило, при предупреждении о сдвиге ветра на посадке пилоты могут заранее уйти на второй круг или на запасной аэродром.

Но PWS не панацея: например, когда воздух сухой, то обнаруживать его движения радару сложнее, да и сам сдвиг ветра может возникнуть только в момент пролёта самолёта, а не заранее. Поэтому каждый производитель воздушных судов разрабатывает специальную процедуру (маневр ухода от ветра), которая подразумевает точное выполнение непрерывных действий экипажем воздушного судна. Эти процедуры в обязательном порядке проводятся ежегодно на летных тренажерах.

Система RWS (фактически это функция бортового компьютера) отслеживает энергию самолёта (потенциальную от высоты и кинетическую от скорости) и предупреждает пилотов об ускоренной потере энергии, когда самолёт уже попал в сдвиг ветра.

Итог

Сдвиг ветра - изменение направления и/или скорости ветра в пространстве. Представляет наибольшую опасность при взлете и посадке.

Причинами чаще всего служат:

• образование мощных кучево-дождевых облаков

• активность сильных атмосферных фронтов

• удерживающий слой в атмосфере

• особенности местного рельефа.

Несмотря на неизбежные опасности, связанные со сдвигом ветра, при наличии необходимых знаний и инструментов, например, таких как PWS и RWS, можно безопасно выполнять полеты.

Источники: https://checkcrosscheck.space/articles/meteorology/windshear, https://www.frequentflyers.ru/2024/11/25/windshear/

Новые статьи про Авиацию каждую неделю! Следите за ними в Telegram и ВКонтакте.

Поиск дешевых авиабилетов

Читайте так же

Reversionary Modes: как самолёт сохраняет управляемость при отказах автоматики

2025-06-14

Органы управления полётом: элероны, руль высоты, руль направления, вертикальный и горизонтальный стабилизаторы

2025-06-09

Экранная кабина: как пилоты используют PFD, ND, ECAM, EICAS и MFD

2025-06-09

Механизация крыла: как работают закрылки, предкрылки, спойлеры и интерцепторы

2025-06-08