В авиации правила полетов по приборам ( ППП ) являются одним из двух наборов правил, регулирующих все аспекты эксплуатации воздушных судов гражданской авиации ; другой набор — правила визуальных полетов (ПВП).
В Справочнике по полетам по приборам Федерального управления гражданской авиации США (FAA) IFR определяется как: «Правила и положения, установленные FAA для управления полетом в условиях, когда полет по внешним визуальным ориентирам небезопасен. Полет по IFR зависит от полета по приборам в кабине экипажа , а навигация осуществляется с помощью электронных сигналов». [1] Это также термин, используемый пилотами и диспетчерами для обозначения типа плана полета , по которому летит воздушное судно, например, план полета по IFR или VFR. [2]
В относительно ясных погодных условиях можно и довольно просто управлять самолетом, ориентируясь исключительно на внешние визуальные ориентиры, такие как горизонт для поддержания ориентации, близлежащие здания и особенности рельефа для навигации и другие самолеты для поддержания эшелонирования. Это известно как управление самолетом по визуальным правилам полета (VFR) и является наиболее распространенным режимом эксплуатации для небольших самолетов. Однако безопасно летать по VFR только тогда, когда эти внешние ориентиры можно четко видеть с достаточного расстояния. При полете через облака или над ними, или в тумане, дожде, пыли или аналогичных погодных условиях на малых высотах эти ориентиры могут быть скрыты. Таким образом, потолок облаков и видимость полета являются наиболее важными переменными для безопасных операций на всех этапах полета. [3] Минимальные погодные условия для потолка облаков и видимости для полетов по VFR определены в части 91.155 FAR и различаются в зависимости от типа воздушного пространства , в котором летает самолет, и от того, выполняется ли полет днем или ночью. Однако типичные дневные минимумы ПВП для большинства воздушных пространств составляют 3 статутные мили видимости полета и расстояние до облаков 500 футов снизу, 1000 футов сверху и 2000 футов по горизонтали. [4] Условия полета, которые, как сообщается, равны или превышают эти минимумы ПВП, называются визуальными метеорологическими условиями (ВМУ).
Любое воздушное судно, работающее по ПВП, должно иметь на борту необходимое оборудование, как описано в FAR Часть 91.205 [5] (включающее некоторые приборы, необходимые для полета по ППП). Пилоты ПВП могут использовать приборы в кабине в качестве вспомогательного средства навигации и ориентации, но не обязаны это делать; вид снаружи самолета является основным источником для удержания самолета прямо и ровно (ориентация), полета к намеченному пункту назначения (навигация) и избегания препятствий и опасностей (разделение). [6]
Правила визуального полета, как правило, проще правил полета по приборам и требуют значительно меньше обучения и практики. VFR обеспечивает большую степень свободы, позволяя пилотам летать туда, куда они хотят, когда они хотят, и дает им гораздо большую свободу в определении того, как они туда попадут. [7]
Если эксплуатация самолета в условиях VFR небезопасна, поскольку визуальные ориентиры снаружи самолета затенены погодой, вместо этого необходимо использовать правила полетов по приборам. IFR позволяет самолету выполнять полеты в метеорологических условиях с использованием приборов (IMC), которые по сути являются любыми погодными условиями, меньшими VMC, но в которых самолет все еще может безопасно выполнять полеты. Использование правил полетов по приборам также требуется при полете в воздушном пространстве «класса A» независимо от погодных условий. Воздушное пространство класса A простирается от 18 000 футов над средним уровнем моря до эшелона полета 600 (барометрическая высота 60 000 футов ) над смежными 48 Соединенными Штатами и над водами в пределах 12 миль от них. [8] Полеты в воздушном пространстве класса A требуют, чтобы пилоты и самолеты были оснащены приборами и имели допуск, а также выполняли полеты по правилам полетов по приборам (IFR). Во многих странах коммерческие авиалайнеры и их пилоты должны выполнять полеты по IFR, поскольку большинство рейсов входят в воздушное пространство класса A. [9] Процедуры и обучение значительно сложнее по сравнению с обучением по ПВП, поскольку пилот должен продемонстрировать компетентность в выполнении всего длительных полетов исключительно по приборам.
Пилоты, летающие по приборам, должны тщательно оценить погоду, составить подробный план полета, основанный на конкретных процедурах вылета, следования и прибытия по приборам, а затем организовать полет. [6] [10]
Расстояние, на котором самолет избегает препятствий или других самолетов, называется разделением . Наиболее важной концепцией полетов по ППП является то, что разделение сохраняется независимо от погодных условий. В контролируемом воздушном пространстве управление воздушным движением (УВД) отделяет самолеты по ППП от препятствий и других самолетов, используя разрешение на полет на основе маршрута, времени, расстояния, скорости и высоты. УВД отслеживает полеты по ППП на радаре или с помощью отчетов о местоположении самолета в районах, где радиолокационное покрытие недоступно. Отчеты о местоположении самолета отправляются в виде голосовых радиопередач. В Соединенных Штатах полет, выполняемый по ППП, должен предоставлять отчеты о местоположении, если только УВД не сообщит пилоту, что самолет находится в радиолокационном контакте. Пилот должен возобновить отчеты о местоположении после того, как УВД сообщит, что радиолокационный контакт потерян или что радиолокационные службы прекращены.
Полеты по ППП в контролируемом воздушном пространстве требуют разрешения УВД на каждую часть полета. Разрешение всегда указывает предел разрешения , который является самым дальним расстоянием, на которое самолет может лететь без нового разрешения. Кроме того, разрешение обычно предоставляет направление или маршрут следования, высоту и параметры связи, такие как частоты и коды транспондера .
В неконтролируемом воздушном пространстве разрешения УВД недоступны. В некоторых штатах форма эшелонирования предоставляется определенным самолетам в неконтролируемом воздушном пространстве, насколько это практически осуществимо (часто известно в ИКАО как консультативная услуга в воздушном пространстве класса G), но эшелонирование не является обязательным и не предоставляется широко.
Несмотря на защиту, которую обеспечивает полет в контролируемом воздушном пространстве по ППП, окончательная ответственность за безопасность воздушного судна лежит на командире воздушного судна , который может отказать в выдаче разрешений.
Важно различать тип плана полета (VFR или IFR) и погодные условия (VMC или IMC). Хотя текущая и прогнозируемая погода может быть фактором при принятии решения о том, какой тип плана полета подавать, сами погодные условия не влияют на поданную программу полета. Например, полет IFR, который сталкивается с визуальными метеорологическими условиями (VMC) на маршруте, автоматически не меняется на полет VFR, и полет должен по-прежнему следовать всем процедурам IFR независимо от погодных условий. В США погодные условия прогнозируются в целом как VFR, MVFR ( правила предельного визуального полета ), IFR или LIFR (правила полета по приборам на малой высоте). [11]
Основной целью ППП является безопасная эксплуатация самолета в приборных метеорологических условиях (ПМУ). Погода считается MVFR или ПМУ, когда она не соответствует минимальным требованиям к визуальным метеорологическим условиям (ВМУ). Для безопасной эксплуатации в ПМУ («фактические приборные условия») пилот управляет самолетом, полагаясь на пилотажные приборы , а УВД обеспечивает эшелонирование. [12]
Важно не путать IFR с IMC. Значительная часть полетов IFR выполняется в визуальных метеорологических условиях (VMC). Всякий раз, когда полет выполняется в VMC и в объеме воздушного пространства, в котором может осуществляться движение VFR, экипаж несет ответственность за обнаружение и избегание движения VFR; однако, поскольку полет выполняется по правилам полетов по приборам, УВД по-прежнему предоставляет услуги по отделению от другого движения IFR и во многих случаях может также сообщать экипажу о местоположении движения VFR вблизи траектории полета. [ необходима цитата ]
Хотя это опасно и незаконно, определенное количество полетов по ПВП выполняется в условиях ПМУ. Сценарий — пилот ПВП взлетает в условиях ПМУ, но сталкивается с ухудшением видимости в пути. Продолжение полета по ПВП в условиях ПМУ может привести к пространственной дезориентации пилота, что является причиной значительного числа аварий гражданской авиации . Полет по ПВП в условиях ПМУ отличается от «ПВП-на-верху», процедуры ППП, при которой самолет выполняет полеты в условиях ПМУ, используя гибрид правил ПВП и ППП, и «ПВП поверху», процедуры ПВП, при которой самолет взлетает и приземляется в условиях ПМУ, но пролетает над промежуточной зоной ПМУ. Во многих странах также возможен полет «Специальный ПВП», при котором самолету явно предоставляется разрешение на выполнение полетов по ПВП в контролируемом воздушном пространстве аэропорта в условиях, технически не соответствующих ВМУ; пилот утверждает, что у него есть необходимая видимость для полета, несмотря на погоду, он должен оставаться на связи с УВД и не может покидать контролируемое воздушное пространство, пока все еще ниже минимумов ВМУ. [ требуется цитата ]
Во время полета по ППП нет требований к видимости, поэтому полет сквозь облака (или другие условия, при которых видимость за пределами самолета нулевая) является законным и безопасным. Однако все еще существуют минимальные погодные условия, которые должны присутствовать для того, чтобы самолет мог взлетать или приземляться; они различаются в зависимости от вида операции, типа доступных навигационных средств, местоположения и высоты местности и препятствий в непосредственной близости от аэропорта, оборудования на самолете и квалификации экипажа. Например, международный аэропорт Рино-Тахо (KRNO) в горном регионе имеет существенно разные заходы на посадку по приборам для самолетов, приземляющихся на одну и ту же поверхность взлетно-посадочной полосы, но с противоположных направлений. Самолеты, приближающиеся с севера, должны установить визуальный контакт с аэропортом на большей высоте, чем при заходе на посадку с юга из-за быстро поднимающейся местности к югу от аэропорта. [13] Эта большая высота позволяет экипажу преодолеть препятствие, если посадка прервана. В целом, каждый конкретный заход на посадку по приборам определяет минимальные погодные условия, позволяющие посадку.
Хотя крупные авиалайнеры и все чаще небольшие самолеты оснащены собственной системой предупреждения и оповещений о сближении с землей (TAWS), [14] они в первую очередь являются резервными системами, обеспечивающими последний уровень защиты, если последовательность ошибок или упущений приводит к возникновению опасной ситуации. [14]
Поскольку полеты по ППП часто происходят без визуального контакта с землей, требуются иные средства навигации, чем взгляд за окно. Пилотам доступен ряд навигационных средств , включая наземные системы, такие как DME / VOR и NDB , а также спутниковую систему GPS/GNSS . Управление воздушным движением может помочь в навигации, назначая пилотам определенные направления («радиолокационные векторы»). Большая часть навигации по ППП осуществляется наземными и спутниковыми системами, в то время как радиолокационные векторы обычно резервируются УВД для упорядочивания самолетов для захода на посадку в загруженном режиме или перехода самолетов со взлета на крейсерский режим, среди прочего. [ необходима цитата ]
Специальные процедуры позволяют самолетам IFR безопасно проходить через каждый этап полета. Эти процедуры определяют, как пилот IFR должен реагировать, даже в случае полного отказа радиосвязи и потери связи с УВД, включая ожидаемый курс и высоту самолета. [ необходима цитата ]
Вылеты описываются в разрешении IFR, выдаваемом УВД перед взлетом. Разрешение на вылет может содержать назначенный курс, одну или несколько точек маршрута и начальную высоту полета. Разрешение также может указывать процедуру вылета (DP) или стандартный вылет по приборам (SID), которым следует следовать, если только в разделе примечаний поданного плана полета не указано «NO DP». [ необходима цитата ]
Маршрутный полет описывается картами IFR, на которых показаны навигационные средства, точки фиксации и стандартные маршруты, называемые воздушными трассами . Самолеты с соответствующим навигационным оборудованием, таким как GPS, также часто получают разрешение на прямой маршрут, где для описания маршрута, по которому будет следовать полет, используются только пункт назначения или несколько навигационных точек. УВД назначает высоты в своем первоначальном разрешении или поправках к нему, а навигационные карты указывают минимальные безопасные высоты для воздушных трасс. [ необходима цитата ]
Часть подхода полета по ППП может начинаться со стандартного маршрута прибытия в конечный пункт (STAR), описывающего общие маршруты для полета к начальной точке подхода (IAF), с которой начинается инструментальный подход . Инструментальный подход заканчивается либо получением пилотом достаточного визуального ориентира для перехода на взлетно-посадочную полосу, либо уходом на второй круг , поскольку требуемый визуальный ориентир не был замечен вовремя. [ необходимая цитата ]
Чтобы летать по ППП, пилот должен иметь допуск к полетам по приборам и быть действующим (соответствовать требованиям к новизне опыта). В Соединенных Штатах, чтобы подать заявку и летать по ППП, пилот должен иметь допуск к полетам по приборам и в течение предыдущих шести месяцев выполнить шесть заходов на посадку по приборам , а также процедуры ожидания и перехват и отслеживание курса с помощью навигационных средств . Полеты по ППП более шести месяцев после выполнения этих требований не допускаются; однако, актуальность может быть восстановлена в течение следующих шести месяцев, если будут выполнены требования, указанные выше. После двенадцатого месяца требуется экзамен («проверка квалификации по приборам») инструктором. [15]
Практика инструментальных заходов на посадку может проводиться либо в инструментальных метеорологических условиях , либо в визуальных метеорологических условиях — в последнем случае требуется пилот безопасности , чтобы пилот, практикующий инструментальные заходы на посадку, мог носить устройство, ограничивающее обзор, которое ограничивает его поле зрения приборной панелью. Основная обязанность пилота безопасности — наблюдать и избегать другого трафика. [ необходима цитата ]
В Великобритании IR (UK restricted) - ранее "IMC rating" - который разрешает полеты по ППП в воздушном пространстве классов B-G в метеорологических условиях по приборам, пилот без рейтинга по приборам также может выбрать полеты по ППП в визуальных метеорологических условиях за пределами контролируемого воздушного пространства. По сравнению с остальным миром, режим лицензирования летного состава в Великобритании несколько необычен в лицензировании метеорологических условий и воздушного пространства, а не правил полета. [ необходима цитата ]
Воздушное судно должно быть оборудовано и сертифицировано для полетов по приборам, а соответствующее навигационное оборудование должно быть проверено или испытано в течение определенного периода времени до начала полета по приборам.
В Соединенных Штатах для полетов по ППП, в дополнение к тем, которые требуются для полетов по ПВП, требуются следующие приборы: указатель курса , чувствительный высотомер, настраиваемый на барометрическое давление , часы с секундной стрелкой или цифровым эквивалентом, указатель положения , радиостанции и подходящая авионика для маршрута полета, генератор переменного тока или генератор , гироскопический указатель скорости поворота, который является либо координатором поворота , либо указателем поворота и крена . [16] С 1999 года одномоторные вертолеты не могли быть сертифицированы FAA для полетов по ППП. [17] Однако недавно Bell и Leonardo сертифицировали одномоторные вертолеты для полетов по приборам. [ необходима ссылка ]
{{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )