Top.Mail.Ru

GPWS и EGPWS (TAWS): как система предупреждает об опасной близости земли

Большинство проблем в авиации связано с взаимодействием с землей. Для обеспечения безопасности воздушного судна разрабатываются маршруты полета и процедуры маневрирования вблизи аэродромов, а также публикуются безопасные высоты полета. Соблюдение этих высот и метеорологических минимумов гарантирует безопасный пролет над препятствиями. Тем не менее, риск столкновения сохраняется, в первую очередь из-за человеческого фактора — ошибок навигации экипажа или диспетчера. Также возможны отказы навигационного оборудования. Последней линией защиты служат системы предупреждения о близости земли, такие как GPWS и EGPWS, о которых мы сейчас расскажем в данной статье.

Vinetsky Anton, 20 Октября 2024

В 70-х годах в США был впервые введен термин CFIT (Controlled Flight into Terrain), который переводится как столкновение исправного воздушного судна с землей. Однако более корректным будет определение как "столкновение воздушного судна с рельефом в управляемом полете", поскольку термин "земля" может также включать водные поверхности. В рамках данного обсуждения под "землей" мы будем подразумевать и водные пространства.

CFIT представляет собой тип авиационного происшествия, при котором исправное и управляемое воздушное судно сталкивается с земной поверхностью или препятствием. Экипаж, как правило, не осознает приближающейся угрозы до самого последнего момента. К CFIT не относятся аварии, происходящие во время взлета или посадки, связанные с ошибками пилотирования, например, случаи, когда самолет теряет скорость на глиссаде и не достигает взлетно-посадочной полосы.

Высокий уровень жертв в катастрофах CFIT продемонстрировал необходимость разработки и внедрения системы, способной выдавать предупреждения о близости к земле. Это дало бы экипажу возможность своевременно реагировать и избегать столкновения, обеспечивая дополнительный уровень безопасности в случае ошибок со стороны экипажа или отказа навигационного оборудования.

Такой системой стала GPWS (Ground Proximity Warning System) — система предупреждения об опасной близости земли. С конца 70-х годов большинство коммерческих воздушных судов стали оснащаться GPWS.

«Базовая» GPWS

Сигналы GPWS об опасной близости земли формируются исходя из оценки истинной высоты полета (определенной по радиовысотомеру), вертикальной скорости, положения относительно глиссады и конфигурации воздушного судна, т.е. положения шасси и механизации крыла.

Примеры сигналов GPWS

1. TERRAIN: Предупреждение о том, что скорость приближения к земле превышает безопасный порог.

2. DON’T SINK: Указывает на потерю высоты при взлете или уходе на второй круг, что может сигнализировать о необходимости корректировки траектории полета.

3. GLIDE SLOPE: Сигнализирует о том, что самолет уклонился ниже заданной глиссады, что может привести к недостаточной высоте при посадке.

4. SINK RATE: Указывает на вертикальную скорость снижения, превышающую безопасный порог для текущих условий.

5. TOO LOW, FLAPS: Предупреждение о том, что самолет находится на низкой высоте и скорости, а механизация крыла не в посадочном положении.

6. TOO LOW, GEAR: Сообщает, что самолет находится на низкой высоте и скорости, а шасси не выпущены для посадки.

7. TOO LOW, TERRAIN: Указывает на высокую скорость и низкую высоту при неправильной конфигурации шасси или механизации крыла.

8. PULL UP: Критический сигнал, который подается после других предупреждений, когда самолет находится в опасной траектории полета и требует немедленного маневра для предотвращения столкновения с землей.

Кроме того, GPWS выдает ряд сигналов, которые формируются на основании сигналов других систем, например сигнал о сдвиге ветра (WINDSHEAR) и превышении допустимого угла крена (BANK ANGLE).

Отсчет высоты на посадке также является функцией GPWS. При этом сигналы 1000 и 500 футов формируются на основании относительной барометрической высоты, а сигналы 100, 50, 30, 20 и 10 футов по данным радиовысотомеров.

Однако при полете в горной местности традиционная система GPWS может оказаться неэффективной. Когда самолет направляется на гору с крутым склоном, время от срабатывания сигнализации до столкновения может быть недостаточным для выполнения уклонения. Кроме того, при столкновении с вертикальной поверхностью на больших высотах система может и вовсе не успеть сработать. Также одним из серьезных недостатков GPWS является то, что она не может выдавать предупреждения о сближении с землей, если самолет находится в посадочной конфигурации и снижает высоту с нормальной вертикальной скоростью.

EGPWS (Enhanced-GPWS)

Следующее поколение систем предупреждения об опасной близости земли получило название EGPWS(Enhanced-GPWS, т.е. улучшенная). 

Главным отличием EGPWS от базовой GPWS является функция FLTA (Forward Looking Terrain Avoidance), т.е. функция оценки угрозы столкновения с препятствиями по курсу полета. В состав EGPWS входит обновляемая база данных, которая включает информацию о препятствиях вокруг основных аэродромов и менее точные данные рельефа по региону полетов. Информация из базы данных при использовании соответствующего режима выводится на навигационные дисплеи в кабине экипажа.

Примеры индикации и сигнализации применяемые EGPWS 

Цвет выводимой на дисплей индикации зависит от разницы в высоте полета и высоты препятствия:

зеленый: превышение рельефа на 500 футов ниже высоты полета

желтый (янтарный): превышение рельефа относительно высоты полета находится в диапазоне 500 футов ниже – 2000 футов выше

красный: превышение рельефа на 2000 футов выше высоты полета

Примеры сигналов EGPWS (кроме сигналов GPWS)

1. TERRAIN, TERRAIN, PULL UP: За 20-30 секунд до расчетного столкновения с рельефом

2. CAUTION TERRAIN: За 40-60 секунд до расчетного столкновения с рельефом

3. TOO LOW, TERRAIN: Снижение ниже безопасной высоты при нахождении большом на удалении от аэродрома включенного в базу данных EGPWS 

4. OBSTACLE OBSTACLE, PULL UP: За 20-30 секунд до расчетного столкновения с искусственным препятствием 

5. CAUTION OBSTACLE: За 40-60 секунд до расчетного столкновения с искусственным препятствием

Команда PULL UP имеет приоритет над любыми другими командами, в том числе командами TCAS. При срабатывании сигнализации PULL UP экипаж отключает автопилот и автомат тяги, убирает интерцепторы если они выпущены, в ручном режиме выводит двигатели на максимальный режим работы и незамедлительно переводит самолет в набор высоты. При необходимости, тангаж может быть увеличен вплоть до срабатывания сигнализации о приближении скорости сваливания.

При правильных и своевременных действиях экипажа обеспечивается безопасное расхождение с препятствиями. Работа системы может быть ограничена вручную экипажем, для чего в кабине устанавливаются три переключателя, отключающих данные о рельефе, положении шасси или механизации крыла. 

Стоит отметить, что отключение данных о рельефе стало причиной катастрофы самолета Superjet-100 9 мая 2012 года в Индонезии. Экипаж выполнял визуальный демонстрационный полет на малой высоте в гористой местности, незнакомой для них. В результате самолет столкнулся со склоном горы Салак, и все 45 человек на борту погибли.

Место катастрофы SJ-100 в Индонезии

Чем отличается TAWS от EGPWS?

После появления EGPWS в США был принят стандарт TSO-C151B, в котором четко прописывались требования к такого рода системам, этот стандарт действует и сегодня. В данном документе была введена классификация систем предупреждения столкновений с землей. Системы, включающие базу данных рельефа и препятствий, а значит имеющие функцию FLTA (Forward Looking Terrain Avoidance), отнесены к системам TAWS (Terrain Awareness and Warning System). Другими словами, EGPWS является частным случаем TAWS.

Источники из статьи: https://skynav.ru/profi/gpws/

Powered by Froala Editor

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

Поиск дешевых авиабилетов

Читайте так же

Читайте так же

Главная
Новости Авиации
Статьи про авиацию
Галерея самолетов
Отзывы об авиакомпаниях
Гражданские самолеты
Авиакомпании
Аэропорты
Про SkyMoments