Министерство транспорта российской федерации департамент воздушного транспорта

Вид материалаРуководство
Прогнозирования льдообразовании на аэродромных покрытиях
2. Основные исследования прогнозирования льдообразовании
3. Методика определения наличия и прогнозирования льдообразования
АВСДЕ, но в пределах площадей ВLДК
Таблица 1Время суток, соответствующее равенству температур воздуха и покрытия
4. Регистрация результатов наблюдения
Таблица 4Журнал прогнозирования льдообразования
Подобный материал:
1   ...   11   12   13   14   15   16   17   18   19

5. При оценке вида осадков атмосферные осадки представляются в информации числовым кодом от 1 до 9 с соответствующей каждому числу кода описательной характеристикой:

NIL - чисто и сухо;

1 - влажно;

2 - мокро или отдельные участки стоячей воды;

3 - иней или изморозь;

4 - сухой снег;

5 - мокрый снег;

6 - слякоть;

7 - лед;

8 - уплотненный или укатанный снег;

9 - мерзлый снег с неровной поверхностью (борозды, рытвины).

Понятие "влажно" соответствует состоянию, когда поверхность изменяет цвет вследствие наличия влаги.

"Мокро" - поверхность пропитана водой, но стоячая вода отсутствует.

"Участки воды" - видны участки стоячей воды.

"Иней или изморозь" - снеговидные кристаллические льдообразования на поверхности покрытия, образующиеся, как правило, в утренние часы и связанные с охлаждением поверхности.

"Сухой снег" - снег, который будучи в рыхлом состоянии может сдуваться ветром или рассыпаться; плотность - до, но не включая 0,35.

"Мокрый снег" - снег, который не рассыпается и образует или имеет тенденцию образовывать снежный ком; плотность - от 0,35 и до, но не включая 0,5.

"Слякоть" - пропитанный водой снег, который при ударе разбрызгивается в стороны; плотность от 0,5 до 0,8.

"Лед" - вода в замерзшем состоянии, на аэродромных покрытиях проявляется в виде гололеда или гололедицы, как результат замерзания переохлажденного дождя или имевшейся на покрытии воды; плотность - до 0,9.

"Уплотненный или укатанный снег" - снег, спрессованный в твердую массу, который при отрыве от земли не рассыпается или же ломается на куски; плотность - 0,5 и выше. Образуется в результате многократного механического воздействия пешеходов или колес транспортных средств.

"Мерзлый снег" - длительно лежавший на неэксплуатируемом покрытии и пропитанный замерзшей водой снег, имеет шероховатую поверхность; удельный вес около 0,8. На аэродромах может образовываться в результате замерзания неубранного снежно-ледяного наката или льда.

Для повышения объективности оценки вида атмосферных осадков выполняются измерения их плотности. Методика определения плотности приведена в прил. 13.

Осадки в виде сплошного слоя воды, распределенные на поверхности песка, пыли, грунта и т. п., представляются в информации открытым текстом понятиями: "залитая водой", "песок" и т. п.

6. При оценке состояния покрытия необходимо давать сведения о толщине слоя каждого вида осадков в соответствии с принятым кодовым обозначением.

По значениям толщин слоя осадков в конкретных точках вычисляются среднеарифметические величины для каждого участка ВПП.

Толщина слоя жидких осадков (воды) измеряется переносными устройствами типа ОЛ-1.





Рис. 4. Оптическая линейка ОЛ-1


Оптическая линейка ОЛ-1 (рис. 4) представляет собой пластину из оргстекла размерами 125Х35Х10 мм, на рабочей поверхности которой выфрезерованы продольные и поперечные борозды шириной 5 мм и глубиной 5 мм и ромбовидные выступы. С одной стороны пластины установлен опорный винт, головка которого выступает на 11,7 мм над плоскостью рабочей поверхности.

При установке линейки головкой винта на горизонтальную поверхность покрытия плоскость рабочей поверхности устанавливается наклонно таким образом, что выступы линейки располагаются на заданном расстоянии от покрытия последовательно в диапазоне 0...10 мм с шагом 0,25 мм. При наличии на покрытии слоя воды толщиной до 10 мм часть выступов, находящихся на расстоянии от поверхности, равно толщине слоя воды, касается воды и смачивается, что изменяет оптическую прозрачность пластины, которая визуально определяется при осмотре линейки.

По последнему смоченному ромбу определяется толщина слоя воды. Погрешность измерения толщины слоя воды линейкой ОЛ-1 не превышает ± 0,25 мм. Оптическая линейка ОЛ-1 метрологически аттестована.

Толщина слоя снега, слякоти на ВПП измеряется с помощью переносной металлической линейки длиной 250 мм по ГОСТ 427 - 75. Погрешность не более ± 1 мм.

7. Информация о степени наличия осадков на покрытии по площади относится к дополнительным сведениям, даваемым открытым (не закодированным) текстом. Степень наличия осадков на покрытии характеризуется в процентах отношением площади, покрытой загрязнениями, к общей рабочей площади, при этом используется следующая градация оценки:

- 10 % при осадках на площади менее 10 % ВПП;

- 25 % при осадках на площади 11...25 % ВПП;

- 50 % при осадках на площади 26...50 % ВПП;

- 100 % при осадках на площади 51...100 % ВПП.

Информация о степени наличия осадков на ВПП в процентах записывается в "Журнал учета состояния летного поля".

Наличие осадков оценивается визуально при осмотре ВПП. В качестве точек отсчета размеров загрязненных участков используются боковые посадочные огни, а на цементобетонных покрытиях - швы температурных деформаций.


Приложение 7

МЕТОДИКА

ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЛЬДООБРАЗОВАНИИ НА АЭРОДРОМНЫХ ПОКРЫТИЯХ


1. Назначение и область применения Методики


Настоящая Методика предназначена для использования аэродромными службами аэропортов в качестве пособия при составлении ориентировочного прогноза возможности льдообразования на искусственных покрытиях аэродромов.

При составлении прогноза льдообразования необходимо использовать наряду с расчетными параметрами настоящей Методики данные аэродромного метеорологического центра (АМЦ).

Методика разработана на основе исследований, проведенных ГПИ и НИИ Аэропроект.


2. Основные исследования прогнозирования льдообразовании

на искусственных покрытиях аэродромов


Исследованиями установлены следующие интервалы значений параметров покрытия и приземного слоя воздуха, при которых происходит льдообразование:

- температура воздуха от 1 до минус 5 °С;

- относительная влажность воздуха от 86 до 98 %;

- дефицит точки росы от 0 до минус 7 °С;

- разность температур воздуха и поверхности покрытия от 2 до 4 °С

- разность температур поверхности покрытия и точки росы от 0 до минус 2 °С.

При условиях, характеризуемых значениями одного или нескольких из названных параметров, не входящих в указанные интервалы, как правило, льдообразования на покрытии не происходит.

Взаимосвязь параметров, характеризующих возможность льдообразования, приведена в виде номограммы на рис. 1.



Рис.1 Номограмма условий льдообразования


Обозначения, приведенные на номограмме:

Тв - температура воздуха в слое толщиной не более 2 см от поверхности покрытия, °С; - влажность воздуха у поверхности покрытия, %;

Тр - дефицит точки росы (разность температур воздуха и точки росы при данной влажности), °С;

Тп - температура поверхности покрытия (средняя величина по толщине слоя на глубину 3 мм), °С.

Номограмма позволяет при известных параметрах системы "Приземный слой - поверхность покрытия" определить путем графических построений вероятность льдообразования, а при использовании прогнозируемых значений параметров позволяет составить предварительный прогноз возможности льдообразования.

Степень надежности прогноза льдообразования, полученного с помощью номограммы, определяется степенью надежности значений используемых параметров.


3. Методика определения наличия и прогнозирования льдообразования


Методика определения наличия или прогнозирования льдообразования с помощью номограммы (рис. 1) основана на нахождении места расположения точек с заданными параметрами относительно площадей номограммы, характеризующих условия с разной степенью вероятности льдообразования. При расположении точек в пределах площадей АВСДЕ на I и III квадрантах параметры соответствуют условиям, при которых в 100% случаев наблюдается льдообразование.

При расположении точек в пределах площади АВСДЕ только в одном I или III квадрантах параметры соответствуют условиям, при которых в 90 % случаях наблюдается льдообразование.

При расположении точек вне пределов площадей АВСДЕ, но в пределах площадей ВLДК I и III квадрантов параметры соответствуют условиям, при которых льдообразование отсутствует, но при незначительном изменении параметров льдообразование возможно. Попадание точек, характеризующих параметры системы, в площадь ВLДК говорит о необходимости постоянного контроля за параметрами системы.

Номограмма может быть использована для естественных условий льдообразовании, т. е. данные номограммы не учитывают изменений условий льдообразования вследствие воздействия химического реагента и высокотемпературных газовоздушных потоков от работающих авиадвигателей.


3.1. Последовательность определения наличия льдообразования с помощью номограммы


Необходимые исходные данные: температура и влажность воздуха в приземном слое и температура поверхности покрытия.

Порядок работы:

- по шкале Тв через точку, соответствующую температуре воздуха Тв проводится горизонтальная линия в квадранте до пересечения с линией, соответствующей влажности в точке 0;

- из точки 0 проводится вертикальная линия в квадранте до пересечения с горизонтальной линией в точке 0, проходящей через точку шкалы Тп, соответствующую температуре поверхности покрытия;

- через точку шкалы Твх соответствующую температуре воздуха, проводится вертикальная линия в квадрант до пересечения с горизонтальной линией в точке 0, проходящей через точку шкалы Тп, соответствующую температуре поверхности покрытия.

Точка 0 расположена вне площади АВСДЕ в квадранте , а в квадранте точка 0 принадлежит площади АВСДЕ. Это означает, что при условиях Тв = - 4 °С; Тп = - 5°С и = 90 %, в 90 % случаев наблюдается льдообразование при тех же температурах, но при = 95 % пересечение с линией Тп (точка О) окажется в площади АВСДЕ, что соответствует 100 % случаев льдообразования.

При параметрах системы Тв = - 2 °С; Тп = - 7 °С; = 90 % точки Р2 и РЗ находятся вне площадей АВСДЕ в квадранте , а в квадранте точка 03 принадлежит площади АВСДЕ, что означает отсутствие льдообразования, но находятся в пределах площади ВLДК, что говорит о необходимости постоянного контроля параметров системы, так как при повышении температуры покрытия до минус 6 °С (точки Р2 и РЗ) условия соответствуют 100 % случаев льдообразования.


3.2. Прогнозирование льдообразования


При прогнозировании льдообразования необходимо использовать прогнозируемые значения Тв, Тп и .

В настоящее время аэродромы ГА не оборудованы датчиками температуры воздуха и покрытия в приземном слое, поэтому для практического применения номограммы могут быть рекомендованы полученные закономерности между температурой воздуха, измеренной АМЦ, и температурой поверхности покрытия, полученной в процессе исследований в аэропорту Курумоч.

В качестве температуры воздуха в приземном слое может быть использована с погрешностью ± 0,5 °С температура воздуха, измеренная АМЦ штатными методами. Наибольшую сложность представляет определение температуры поверхности покрытия.

Температура поверхности покрытия определяется изменением термодинамических параметров системы, зависящих, в первую очередь, от кондуктивного, радиационного и конвективного теплообмена поверхности и окружающей среды.

Динамика изменения температуры покрытия зависит от динамики температуры воздуха, в результате испытаний получена зависимость отношения градиентов температур покрытия и воздуха от степени облачности, которая представлена графически на рис. 2.

Использование приведенной на рис. 2 зависимости возможно при определении точки отсчета температур воздуха и покрытия. За такую точку отсчета может быть принята температура воздуха, которая, как правило, в течение суток два раза совпадает с температурой поверхности покрытия.

Из анализа суточного хода температур воздуха и поверхности ИВПП установлена взаимосвязь, приведенная в табл. 1, между временем суток, когда температура воздуха практически равна температуре поверхности покрытия, и степенью облачности.

На температуру поверхности оказывает влияние скорость ветра. Так, при скорости 5 м/с, температура поверхности на 1 °С ниже температуры при отсутствии ветра.





Рис. 2.

Зависимость отношения градиентов температур воздуха и покрытия от степени облачности


Таблица 1


Время суток, соответствующее равенству температур воздуха и покрытия


#G0Месяц

Степень облачности



Ясно<4 баллов

4 балла

Пасмурно > 4 баллов

Декабрь, январь

6 - 7

12 - 13

8 - 9

14 - 15

9 - 10

15 - 16

Ноябрь, февраль

5 - 6

7 - 8

8 - 9

Март

14 - 15

15 - 16

17 - 18



3.3. Последовательность расчетов при определении температуры

поверхности ИВПП


Пример. Определить температуру поверхности в конце февраля в 19 ч. Облачность 6 баллов, температура воздуха в 19 ч - Tв = - 8 С.

Из графика рис. 2 определяется отношение градиентов (при облачности 6 баллов)





Из табл. 1 определяется время, когда Тв = Тп, при облачности выше 4 баллов Тв = Тп в феврале в 17 - 18ч.

По данным АМЦ устанавливается, что Тв в 17 ч была минус 5 °С или Тв = Тп = -5 С.

Вычисляется степень снижения температуры покрытия за период в 2 ч





Таким образом, расчетная температура поверхности в 19 ч составляет минус 6,5 С.

При наличии ветра скоростью 5 м/с температура поверхности будет минус 7,5 °С.

Вычисленная температура поверхности используется при определении с помощью номограммы возможности льдообразования.

3.4. Учет влияния химического реагента на температуру льдообразования


При прогнозировании льдообразования следует учитывать возможность снижения температуры льдообразования за счет остаточного действия химического реагента типа Карбамид.

При применении химического реагента льдообразование происходит вследствие замерзания его водного раствора. Температура замерзания водных растворов химреагента в зависимости от концентрации приведена в табл.2.


Таблица 2


#G0Концентрация раствора, %

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

Температура замерзания раствора

АНС

-1,2

-2,5

-3,9

-5,2

-6,8

-8,5

-10,2

-13

-16

-19,5



Карбамид






















Концентрация раствора химического реагента, образующегося на покрытии вследствие выпадения снега или переохлажденного дождя, может быть определена для нормы россыпи химреагента в 100 г/м2 по табл.3.

Таблица 3



#G0Концентрация, %

50

33,3

25

20

14,2

10

6,25

4,75

Толщина слоя воды, мм

0,1

0,2

0,3

0,4

0,6

0,9

1.5

2


Примечание: При выпадении осадков в виде снега толщина слоя воды может быть принята равной 0,1 от толщины слоя свежевыпавшего снега.


Прогнозируемая толщина слоя воды может быть определена по прогнозируемой интенсивности осадков на АМЦ.


4. Регистрация результатов наблюдения


Регистрация результатов наблюдения с целью прогнозирования возможности льдообразования ведется в специальном журнале, форма которого приведена в табл. 4.

Наблюдения и регистрация результатов осуществляется только в периоды, характерные для данной местности условиями льдообразования, как правило, при температурах воздуха от 1 до - 6 °С.


Таблица 4


Журнал прогнозирования льдообразования



#G0Дата

Время суток

Темпера-

тура воздуха, Тв, С

Влаж-

ность воздуха, %

Скорость ветра, м/с

Облачность, баллы

Вид, интенсивность осадков, (по воде) мм/ч

Время начала льдообразования на покрытии

Принима-

емые меры предупреж-

дения и расходы, т

Дополни-

тельные данные















Прогноз по АМЦ

Прогноз факт по расчету

Х/р

Авиа - ГСМ



Пример заполнения

20.02.86

8.00

-5

90

3

6

-

-

-











10.00

-5

90

4

6

-

-

-











12.00

-4

92

4

7

Снег, 0,1

Снег













14.00

-3

92

5

6

Снег, 0,1

Снег













16.00

-3

92

6

6

-

-













18.00

-4

90

5

5

-

-













*20.00

-5

90

4

5

-

-

Гол.

нет

Гол.

нет

-

-





22.00

-6

89

4

4

-

-













24.00

-4

92

6

4

-

-











25.02.86

*2.00

-2

96

6

4

-

-

Гол.

Гол.

10 (3 РУМ)

-



Примечание: "*" - время прогноза.


Приложение 8