zagwozdka z glissadą

Właściwie... co to jest ta glissada - ścieżka zejścia - o której wszyscy mówią, i wszyscy ją rozumieją, oprócz mnie?

Ja tak sobie wykoncypowywuję - pilot nachyla lub wznosi samolot w przepisanej odległości, na przepisanej wysokości, pod przepisanym kątem, schodzi po prostej przez przepisany czas, a jaki kilometr czy dwa przed lotniskiem gładko się oddala i równie gładko ląduje.

Ot, jak na obrazku. Tor lądowania IŁ-76, któremu wystarczy jakie 500 m do lądowania, zaznaczony jest kolorem niebieskim, zaś tor Jaka-40, co mu potrzeba co najmniej 1250 m - kolorem zielonym. Oba samoloty odeszły od ścieżki w okolicach bliższej anteny naprowadzającej:

Ale co ma robić Tupolew? Potrzebne mu jest 2500 m do lądowania. Pomińmy już brakujące 5 m (pas lotniska w Smoleńsku - wg. GoogleEarth - ma 2495m).

Jak odejdzie od glissady, bo musi - wtedy skończy lądowanie za pasem. Nie może lecieć do końca na tej glissadzie, bo jak pod kątem huknie - to się rozpuknie, chyba że pilot dokona precyzyjnego manewru - wznosząc dziób i lądując na tylnym podwoziu. W kierunku pionowym - ok. 5 m/s - tak jakby 100-tonową ciężarówką wjechać w ścianę z prędkością 18 km/h.

Musi dotknąć pasa 5 m przed nim - Google Earth pokazuje jakąś szarą powierzchnię, ok 20 m szerokości. Może to asfalt, może żwir, a może nawet i beton? Tutka musi trafić w te 15 m. No... pas z drugiej strony ma podobne rozszerzenie... więc może 30 m dokładności, co się tłumaczy na mniej niż pół sekundy.

A jak może wyglądać zejście z poziomu wyżej glissady? W starym podręczniku Calculusa Stewarta znalazłem zadanie na tor lądowania ze stałą prędkością poziomą dany przez wielomian trzeciego stopnia. Zadanie zwraca też uwagę na występowanie pionowego przyśpieszenia - wektor którego przy poczatku schodzenia jest skierowany pionowo w dół, zaś w momencie dotknięcia pasa - pionowo w górę.

Nie, po momencie wylądowania, samolot wciąż jest samolotem, nie staje się samochodem, tym - dopiero pod koniec lądowania.

Będąc już na pasie, samolot musi się dalej zniżać, by przeciwdziałać tej sile generowanej przez pionowe przyśpieszenie, i poruszać się w poziomie wzdłuż pasu lotniska. Bez kontrakcji pilota i odpowiednio zmienianej geometrii maszyny - samolot odbiłby się od płyty niczym piłka i wzniósł w górę ponad pas. Vide obrazek:

Podobne S-kształtne krzywe pojawią się, gdy głądkie lądowanie następuje z nalotu pod kątem mniejszym niż kąt przepisanej glissady - tyle że górne wygięcie będzie łagodniejsze. W kazdym razie, tor lotu musi przeciąć ową glissadę, która - przy nalocie z płaskiego lotu - jest li tylko średnią trajektorią.

Oto jak owe zejścia mogłyby wyglądać dla Iła, Jaka, i Tupolewa, biorąc pod uwagę wymogi ich długości lądowania. Zejścia z płaskiego lotu z odległości 10 km i 500 m wysokości, oraz 6 km i 300 lub 400 m wysokości nad pasem lotniska.

Czyż nie łatwiej wielbłądowi przejść przez ucho igielne, niż Tutce trafić w tę niewidzialną bramkę o wysokości niecałych 40 m, w odległości precyzyjnie 1 km od progu pasa, z prędkością 300 km/h - nawet przy przepięknej pogodzie?

Dodane 23 czerwca.

Dorzucam trzy wykresy (trzeci - to drugi bez komentarzy, w skali 1:1), w których analizowałem przyporządkowanie czasu do terenu, wysokościomierze z których czytano, oraz dopasowanie trajektorii do punktów i porównanie ją z potencjalną "rozsądną" trajektorią zejścia z 400 na 100 m. W porównaniu z pierwszym rysunkiem w niniejszej notce, pierwsze sygnały "PULL UP" zostały przesunięte w dół, co było konsekwencją przesunięcia trzeciego "PULL UP" z pozycji "przed dnem wgłębienia" na pozycję "tuż po".

Założenia
* czas przejścia nad antenami - środek sygnału;
* początek 3-go "PULL UP" odpowiada dnu wgłębienia przy ca 1500 m;
*przyspieszenie stałe ujemne (prędkość spada liniowo);
(powoduje przesunięcie odniesień "czas / punkt terenu" - praktycznie nie może przekroczyć ca 75 m podczas ostatnich 10 s, przesunięcie na rysunku jest przesadzone - 130 m)

Rysunek 1.

Oznaczenia
* "idealne" zejście z poziomu 400 na poziom 100 - szara krzywa;
* anonsy wysokości:
    powyżej poziomu 100: z barometru - kolor zielony, z radaru - kolor żółty;
    poniżej poziomu 100: z barometru - kolor żółty, z radaru - kolor niebieski
            (dodane krzywe zmieniają kolory!)
* anonsy kontrolera - kolor czarny;
* krzywa L przez punkty anonsów wysokości ("spline") - kolor jasnoniebieski ;
powyżej poziomu 100 - z barometru, poniżej - z radaru;
* alarm "TERRAIN AHEAD" - fioletowe odcinki poniżej krzywej L
* alarm "PULL UP" - kolor czerwony (odcinki wzdłuż terenu i pionowe linie)

Sprzeczności
* wokół "odczytu h=250"
Niemal równoczesnie dwa glosy, Nawigatora i Anonima mówią "250 m". Jeżeli odczytują wysokość z różnych przyrządów, R i B, jeden z nich określałby wysokość nad terenem, czyli samolot powinien był się znajdować w tym momencie niżej, niż by to wynikało z założenia odczytów z barometru.

* poniżej poziomu 100 m
- płaski lot 100-100 nie wywołałby żadnego z alarmów TAWS,
- przy położeniu na podstawie barometru, kontroler nie miałby powodu wołać "Horyzont".
- pierwszy kontakt z drzewami (wg. Amelina Część 5.1 - 8-9 m, po poprawce - ca 11 m nad ziemią) nastąpił w okolicy bliższej anteny, zaś następne kontakty wskazują na trajektorię wznoszącą się. Przy dopuszczeniu odczytów z barometru, musieliby zniżyć się ponad 30 m w ciągu sekundy, by w następnej sekundzie podnieść się w górę o co najmniej kilka metrów, niczym piłka.

Ten ostatni scenariusz forsuje kilku autorów i komentatorów, ignorując zdrowy rozsądek i protesty (m.in. moje).

Rysunek 2.

Powyżej 100 m - anonsy z barometru, poniżej 100 m - z radaru.

Pozostaje sprzeczność wokół odczytu 250 m. Sprzeczność pochodzi z założenia, iż "N" i "A" odczytują wysokości z różnych przyrządów. Sprzeczność zniknie, gdy to założenie się odrzuci - nawigator odczytuje z barometru, zaś "A" tylko tak sobie gada, odnosząc się też do barometru.

Widoczne "falowanie" trajektorii pochodzi z mechanicznego dopasowywania krzywej do punktów i traktowaniu ich jako rzeczywistych odczytów - ta i ta wysokość w takim a takim momencie. Możliwe, że niektóre anonsy są takimi - ale które?

Niektóre... a reszta? Ot, odniesienie do sytuacji. Na przykład, długie "100" po 7 sekundach milczenia mogło znaczyć "przez ostatnie 7 sekund byliśmy ciągle około 100 m nad ziemią". "90"- mogło być aktualnym odczytem, ale za to przeciagłe "80" - antycypacją najgorszego, a dalej - wypowiadane ciurkiem liczby mogłyby znaczyć "cholera, wysokość spada i spada. Kapitanie - zrób coś!"

W skali rzeczywistej - spektakularne przegięcia i spadki znikają, przynajmniej dla oka. Ostatni zarejestrowany sygnał "TERRAIN AHEAD" - możliwe przegięcie - wymaga dokładniejszej analizy.