Глава 7. Видимость и ее влияние на полеты

 

ДАЛ ЬНОСТЬ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ВИДИМОСТИ И ЕЕ ЗАВИС ИМОСТЬ ОТ РАЗЛИЧНЫХ Ф АКТОРОВ

 

Видимость – это зрительное восприятие объектов, обусловленное существованием яркостных и цветовых различий между объектами и фоном, на котором они проектируют ся. Видимост ь является одним из наиб олее важных мет еорологических факторов, влияющ их на выполнение полетов и особенно на взлет и посадку воздушны х судов, так как около 80% необходимой информации пилот получает зрительным пут ем. Видимость характ еризуется д альностью видимости (как далеко видно) и степенью видимости (как хорошо видно). При мет еорологическом обеспечении авиации используют т олько дальност ь видимости, котор ую об ычно называют видимост ью.

 

Дальность видим ости - это максимальное расстояние, с которого видны и опознают ся неосвещ енные объекты днем и световые ориентиры ночью. Предполагает ся, что об ъект всегда доступен наблюдателю, т.е. рельеф мест ност и и шарообразност ь Земли не ограничивают возможность наблюдения. Количест венно видимость оценивается через д альность и зависит от геомет рических размеров объект а, его освещенности, контрастности об ъекта и фона, прозрачности атмосферы.

 

Геом етрические разм еры объекта. Человеческий глаз обладает определенной разрешающ ей способност ью и может видет ь объекты, размеры которых не менее одной угловой минуты. Для т ого чт обы объект не обращался с расст оянием в точку, а мог быт ь опознан, его угловой размер должен быть не менее 15¢. Поэтому линейные размеры объект ов на земной поверхности, выбранных для визуального определения видимости, д олжны увеличиват ься с расстоянием от наблюд ателя. Расчеты показывают, что для уверенного определения вид имости об ъект должен имет ь линейные размеры не менее 2,9 м (на расстоянии 500 м), 5,8 м (на р асстоянии 1000 м) и 11,6 м (на расст оянии 2000 м). Форма об ъекта т акже влияет на вид имость. Объекты с резко очерченными гранями (зд ания, мачты, т рубы и т.д.) видны лучш е, чем объект ы с расплывчатыми гранями (лес и т.п.).

 

Освещенность. Для наблюдения объекта необходимо, чтобы он был освещен.

Глаз человека сохраняет устойчивост ь к восприятию объектов при освещенности

20…20000 лк (люксов). Дневная освещ енность изменяет ся в пределах 400…100000 лк.

Если освещенност ь объ екта менее предельной для глаза, то объект становится невидимым.

 

Контраст объекта с фоном. Объект достаточных угловых размеров можно видеть лишь в том случае, когда он отличает ся по яркости или цвет у от фона, на который проектируется. Реш ающее значение имеет яркостный контраст, так как цветовой контраст для удаленных предметов сглаживает ся из-за оптической д ымки.

 

Оптическая дымка - это своеобразная свет овая завеса, кот орая образует ся в результат е рассеивания световых лучей находящимися в атмосфере жидкими и твердыми частицами (продукт ы конденсации и сублимации водяного пара, пыль, дым и т.п.). Предмет ы, рассматриваемые издалека сквозь опт ическую д ымку, обычно изменяют свой цвет, их краски т ускнеют и они кажутся серовато-голубого отт енка.

 

Яркостный контраст К - э то отнош ение абсолютной разности яркостей объ екта Во и фона Вф к большей из них.

Если

Bo > Bф

(условие для наблюдения светящихся объ ектов ночью), то:

K = B o - B ф

Bo

Если Bф > Bо

(условие для наблюдения темных пред мет ов днем), то:

K = B ф - B о

Bф

Яркостны й конт раст изменяет ся в переделах 0…1. При

Bo = Bф,

К = 0

объ ект не

виден. При Bo = 0, К

= 1 объектом являет ся черное тело.

 

Порог контрастной чувствительности e - эт о наименьшее значение яркост ного конт раст а, при котором глаз перестает видеть объект. Величина e непостоянна. Она неодинакова у разны х людей, зависит от освещенности объект а и степени ад апт ации глаза наблюдат еля к д анной освещенности. В условиях нормального д невного освещения и достаточных угловых размеров объект а обнаружить объект можно при e = 0,05. Пот еря его видимости наст упает при e = 0,02. В авиации принято значение e = 0,05. Если освещ енност ь уменьшается, то конт растная чувствительность глаза увеличивается. В сумерки и ночью

e = 0,6…0,7. Поэт ому яркост ь фона в этих случаях должна быт ь на 60…70% больше яркости объекта.

 

Прозрачность атмосферы - это основной фактор, определяющий дальност ь видимости, т ак как наблюдаемые контрасты межд у яркостью предмета и фона зависят от оптических свойств воздуха, от ослабления и рассеивания в нем световых лучей. Газы, составляющ ие атмосферу, обладают чрезвычайно большой прозрачност ью. Если бы ат мосфера состояла только из одних чистых газов, то дальность видимости в свет лое время сут ок д остигала бы 250…300 км. Водяные капли, ледяные кристаллы, частички пыли и дыма, взвешенны е в атмосфере, рассеивают свет овые лучи. В результат е образуется оптическая дымка, кот орая ух удш ает видимость объектов и огней в атмосфере. Чем больше в воздух е взвешенных частиц, тем больше яркост ь оптической дымки и тем х уже видны далекие предмет ы. Прозрачност ь ат мосферы ухудшают след ующ ие мет еоявления: все виды осадков, дымка, т уман, мгла, пыльная буря, поземок, низовая мет ель, общая метель.

Прозрачность атмосферы х арактеризуют коэффициентом прозрачности t. Он показывает, насколько свет овой поток, проходящ ий через слой атмосферы толщиной 1 км, ослабляется нах одящимися в эт ом слое различными примесями.

 

ВИДЫ ВИДИМОСТИ

 

Метеорологическая дальность видимости (МДВ) - эт о максимальное расстояние, на котором видны и опознаются в свет лое время суток черные объ екты с угловыми размерами более 15¢, проект ирующиеся на фоне неба у горизонта или на фоне дымки.

 

При инст рументальных наблюдениях за видимост ь принимается м етеорологическая оптическая дал ьность видимости (MOR – meteorological optical range), под кот орой понимают длину пути светового потока в ат мосфере, на котором он ослабевает д о 0,05 от своего начального значения.

МДВ (MOR) зависит только от прозрачност и ат мосферы, включается в информацию о фактической погод е на аэрод роме, наносится на карт ы погод ы и является первичным элементом при оценке условий видимост и для потребност ей авиации.

 

Видимость для авиационных целей – это большая из следующ их величин:

а) максимальное расст ояние, на кот ором можно различить и опознать черный объ ект соответствующих размеров, расположенный вблизи земли и наблюдаемый на светлом фоне;

б) максимальное расстояние, на котором можно различить и опознать огни силой свет а около 1000 кандел на освещенном фоне.

Эти расстояния имеют разные значения в возд ухе с заданным коэффициентом ослабления.

Преобл адающая видимость – это наибольш ее значение видимост и, наб людаемой в соответст вии с определением термина видимость, кот орое дост игается в пределах, по крайней мере, половины линии горизонта или в пределах, по крайней мере, половины поверхности аэродрома. Обозреваемое пространство может включат ь в себя смежные и несмежные секторы.

 

Дальность видимости на ВПП (RVR – runway visual range) - эт о расстояние, в пределах кот орого пилот воздушного суд на, находящегося на осевой линии ВПП, может видеть маркировку покрытия ВПП или огни, ограничивающие ВПП или обозначающие ее осевую линию. Высот а среднего уровня глаз пилота, находящ егося в кабине воздушного судна, принимается равной 5 м. Измерения RVR наблюдателем практически неосущ ест вимы, ее оценка осуществляется путем расчет ов, основанных на законе Кошмидера (при использовании объект ов или маркеров) и на законе Алларда (при использовании огней). Включаемое в сводки значение RVR представляет собой наибольшее из этих двух величин. Расчет RVR проводится только на аэродромах, оборудованных системами огней высокой (ОВИ) или малой (ОМИ) интенсивности, при максимальной видимости вд оль ВПП менее

1500 м. При видимост и более 1500 м видимость RVR отождест вляется с МДВ (MOR). Инструктивные указания относит ельно вычисления видимост и RVR содержатся в “Руководст ве по практике наблюдения за дальност ью видимости на ВПП и перед ачи сообщений о ней” (ДОС 9328).

 

Вертикальная видимость - эт о максимальная высота, с кот орой э кипаж, находящийся в полете, видит вертикально вниз землю. При наличии облаков вертикальная видимость равна высот е нижней границе облаков или меньше ее (в т умане, в сильных осадках, при об щей мет ели). Вертикальная видимость определяет ся с помощью приб оров, измеряющих высот у нижней границы об лаков. Информация о верт икальной видимости включает ся в сводки о фактической погоде аэрод рома вмест о высоты нижней границы облаков.

 

Наклонная видимость -э то максимальное расстояние вдоль глиссад ы снижения, на кот ором пилот воздушного судна, зах одящего на посад ку, при переход е от пилотировании по приб ору к визуальному, может обнаружить и опознать начало ВПП. В сложных метеороло- гических условиях (видимость 2000 м и менее и/или высота нижней границы об лаков 200 м и ниже) наклонная видимость может быть сущ ест венно меньш е горизонтальной видимости у поверхности земли. Это бывает при наличии между лет ящ им возд уш ным судном и земной поверхностью задерживающ их слоев (инверсия, изотермия), под которыми скапливают ся мелкие капельки воды, част ички пыли, индустриальные загрязнения ат мосферы и т.п.; или при заходе воздушного судна на посадку в низкой облачност и (ниже 200 м), под кот орой имеется подоблачный слой густой дымки переменной опт ической плотности.

Наклонная видимость инст рументально не опред еляется. Она рассчитывается на основании измеренной МДВ (MOR). В сред нем, при высоте нижней границы облачности менее 200 м и МД В (MOR) менее 2000 м наклонная видимость составляет 50% от горизонтальной дальност и видимости на ВПП.