Что такое ifr и vfr
Что такое ifr и vfr
Полеты по правилам ПВП (Правила Визуальных Полетов), VFR (Visual Flight Rules).
ПВП – Правила Визуальных Полетов (VFR – Visual Flight Rules)
ОПВП– Особые Правила Визуальных Полетов (SVFR – Special Visual Flight Rules)
ППП – Правила Полетов по Приборам (IFR – Instrument Flight Rules)
В реальной жизни обучение любому делу идет постепенно, от простого к сложному. Это касается и авиации. В летных училищах курсанты сначала знакомятся с азами самолетовождения и навигации, затем выполняют свои первые учебные полеты на небольших учебных самолетах, и лишь много позже, накопив достаточно знаний и опыта, постепенно осваивают большие реактивные лайнеры. В симуляторе все немного не так. В силу разных причин ситуация сложилась таким образом, что новички, еще не разобравшись, чем отличается директорный заход от захода по маякам и не научившись толком летать на Цессне, сразу садятся за штурвал Ту-154 и начинают совершать многочасовые международные перелеты. Поэтому и изложенный ниже материал рассчитан на тех, кто кое-что уже понимает в авиации, знает, что такое РСБН и ИЛС, но еще плохо представляет себе, что такое ПВП и МДП, зачем оно нужно, и как им пользоваться. Мы пойдем другим путем – от сложного к простому.
Весь дальнейший рассказ будет построен на том, чем отличается полет по одним правилам от полета по другим. Основное различие между ППП и ПВП в том, каким образом пилот определяет пространственное положение ВС. Эта задача делится на две подзадачи: определение положение ВС относительно линии горизонта (крен и тангаж), и определение положение ВС относительно земной поверхности (координаты и высота).
При полетах по ППП пилот определяет крен и тангаж ВС по специальному прибору – авиагоризонту. При полетах по ПВП крен и тангаж определяются пилотом визуально по линии естественного горизонта. Исходя из этого наступает понимание основных ограничений для полетов по ПВП – пилот всегда должен видеть линию горизонта, а значит он не может лететь по ПВП ночью, в облаках или в условиях недостаточной видимости. Правда существуют еще и ОПВП. При полетах по этим правилам пилот определяет крен и тангаж не по линии горизонта, а по прибору. Это позволяет лететь ночью или в условиях ограниченной видимости. Но на этом и заканчиваются все различия между ПВП и ОПВП.
Навигация при полетах по ППП ведется с использованием радиомаячных систем под непрерывным радиолокационным контролем. Трассы для полетов по ППП оснащены соответствующим образом, на борту ВС так же имеется специальное оборудование – радиокомпасы, дальномеры, курсовые системы, радиолокационные ответчики и т.п. Пилот определяет положение ВС на маршруте, опираясь на считываемые им с приборов пеленги, удаления, а то и сразу географические координаты, полученные из систем спутниковой навигации. При полетах по ПВП в распоряжении пилота только три инструмента – карта местности, компас и собственные глаза. Маршруты для полетов по ПВП прокладываются таким образом, чтобы контрольные и поворотные пункты имели характерные ориентиры на земле. Чаще всего таковыми являются железнодорожные станции, мосты, населенные пункты, характерные изгибы рек или дорог и т.п. Двигаясь по маршруту, пилот выдерживает по компасу рассчитанные заранее курс, визуально определяет на земле характерные ориентиры, находит их на карте, определяет свое местоположение и, при необходимости, вносит в курс соответствующие поправки.
СОДЕРЖАНИЕ
Основная информация
Сравнение с правилами визуального полета
В относительно ясных погодных условиях можно и довольно просто управлять самолетом, опираясь исключительно на внешние визуальные ориентиры, такие как горизонт для сохранения ориентации, близлежащие здания и особенности местности для навигации и другие летательные аппараты для поддержания эшелонирования. Это известно как управление воздушным судном по правилам визуального полета (ПВП) и является наиболее распространенным режимом работы для малых летательных аппаратов. Однако безопасно летать по VFR только тогда, когда эти внешние ориентиры хорошо видны с достаточного расстояния; при полете сквозь облака или над ними, в тумане, дожде, пыли или в аналогичных погодных условиях на малой высоте эти ориентиры могут быть не видны. Таким образом, потолок облачности и видимость в полете являются наиболее важными параметрами для обеспечения безопасности полетов на всех этапах полета. Минимальные погодные условия для потолка и видимости для полетов по ПВП определены в части 91.155 FAR и варьируются в зависимости от типа воздушного пространства, в котором находится воздушное судно, а также от того, выполняется ли полет в дневное или ночное время. Однако типичные дневные минимумы ПВП для большей части воздушного пространства составляют 3 статутных мили при полетной видимости и расстояние от облаков на 500 футов ниже, 1000 футов выше и 2000 футов по горизонтали. Условия полета, указанные как равные этим минимумам VFR или превышающие их, называются визуальными метеорологическими условиями (VMC).
Любое воздушное судно, выполняющее полет по ПВП, должно иметь на борту необходимое оборудование, как описано в части 91.205 FAR (которая включает некоторые приборы, необходимые для полета по ППП). Пилоты по ПВП могут использовать приборы в кабине в качестве вспомогательных средств навигации и ориентации, но не обязаны это делать; вид за пределами самолета является основным источником для удержания самолета в прямом и горизонтальном положении (ориентация), полета к намеченному пункту назначения (навигация) и избегания препятствий и опасностей (разделение).
Правила визуальных полетов обычно проще, чем правила полетов по приборам, и требуют значительно меньшего обучения и практики. VFR обеспечивает большую степень свободы, позволяя пилотам лететь, куда они хотят и когда они хотят, и дает им гораздо более широкую свободу в определении того, как они туда доберутся.
Правила полетов по приборам
Когда управление воздушным судном в условиях VFR небезопасно, поскольку визуальные сигналы снаружи самолета не видны из-за погодных условий, вместо этого следует использовать правила полетов по приборам. IFR позволяет воздушному судну работать в приборных метеорологических условиях (IMC), которые, по сути, представляют собой любые погодные условия, меньшие, чем VMC, но в которых воздушное судно все еще может безопасно работать. Также необходимо соблюдение правил полетов по приборам при полетах в воздушном пространстве класса А вне зависимости от погодных условий. Воздушное пространство класса A простирается от 18 000 футов над средним уровнем моря до эшелона полета 600 (60 000 футов барометрической высоты ) над прилегающими 48 Соединенными Штатами и над водами в пределах 12 миль от них. Полеты в воздушном пространстве класса A требуют, чтобы пилоты и воздушные суда были оснащены приборами, имели соответствующие квалификационные отметки и выполняли полеты в соответствии с правилами полетов по приборам (ППП). Во многих странах коммерческие авиалайнеры и их пилоты должны выполнять полеты по ППП, поскольку большинство рейсов входят в воздушное пространство класса А. Процедуры и обучение значительно более сложны по сравнению с инструкциями по ПВП, поскольку пилот должен продемонстрировать свою компетентность в проведении всего полета по пересеченной местности исключительно с помощью приборов.
Пилоты по приборам должны тщательно оценить погоду, составить подробный план полета, основанный на конкретных процедурах вылета, полета и прибытия по приборам, а также организовать полет.
Разделение и оформление
В неконтролируемом воздушном пространстве диспетчерские разрешения недоступны. В некоторых штатах определенным воздушным судам в неконтролируемом воздушном пространстве предоставляется форма эшелонирования, насколько это практически возможно (часто известное в ИКАО как консультативное обслуживание в воздушном пространстве класса G), но эшелонирование не является обязательным и широко не предоставляется.
Погода
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 составленный план полета. Например, полет по ППП, который встречает визуальные метеорологические условия (VMC) по маршруту, не переходит автоматически в полет по ПВП, и полет по-прежнему должен следовать всем процедурам ППП независимо от погодных условий. В США погодные условия в общих чертах прогнозируются как VFR, MVFR ( правила маргинальных визуальных полетов ), IFR или LIFR (правила полетов по низким приборам).
Важно не путать IFR с IMC. Значительное количество полетов по ППП выполняется в визуальных метеорологических условиях (ВМУ). Каждый раз, когда рейс выполняется в VMC и в том объеме воздушного пространства, в котором может выполняться движение по ПВП, экипаж несет ответственность за наблюдение и уклонение от движения по ПВП; однако, поскольку полет выполняется в соответствии с правилами полетов по приборам, служба УВД по-прежнему предоставляет услуги эшелонирования от других полетов по ППП и во многих случаях может также информировать экипаж о местонахождении движения по ПВП рядом с траекторией полета.
Во время полета по ППП требования к видимости отсутствуют, поэтому полет через облака (или другие условия, при которых отсутствует видимость за пределами самолета) является законным и безопасным. Тем не менее, существуют минимальные погодные условия, которые должны присутствовать для взлета или посадки самолета; они различаются в зависимости от типа операции, типа имеющихся средств навигации, местоположения и высоты местности и препятствий в окрестностях аэропорта, оборудования на воздушном судне и квалификации экипажа. Например, в международном аэропорту Рино-Тахо (KRNO) в горном регионе существенно различаются подходы по приборам для посадки самолетов на одну и ту же поверхность взлетно-посадочной полосы, но с противоположных направлений. Самолет, приближающийся с севера, должен визуально контактировать с аэропортом на большей высоте, чем при приближении с юга, из-за быстро поднимающейся местности к югу от аэропорта. Эта большая высота позволяет летному экипажу преодолеть препятствие в случае прерывания посадки. Как правило, для каждого конкретного захода на посадку по приборам указываются минимальные погодные условия, позволяющие совершить посадку.
Хотя большие авиалайнеры и все чаще и более мелкие самолеты оснащены собственной системой оповещения и предупреждения о местности (TAWS), это в первую очередь резервные системы, обеспечивающие последний уровень защиты, если последовательность ошибок или упущений вызывает опасную ситуацию.
Навигация
Процедуры
Специальные процедуры позволяют воздушным судам по ППП безопасно проходить все этапы полета. Эти процедуры определяют, как пилот по ППП должен реагировать даже в случае полного отказа радиосвязи и потери связи с УВД, включая предполагаемый курс и высоту воздушного судна.
Вылеты описаны в разрешении IFR, выданном УВД перед взлетом. Разрешение на вылет может содержать назначенный курс, одну или несколько путевых точек и начальную высоту полета. В разрешении также может быть указана процедура вылета (DP) или стандартный вылет по приборам (SID), которые должны соблюдаться, если в разделе примечаний поданного плана полета не указано «NO DP».
Вот пример разрешения IFR для самолета Cessna, следующего из аэропорта Пало-Альто (KPAO) в аэропорт Стоктона (KSCK).
Схему оформления, используемую УВД, легко запомнить по аббревиатуре
Квалификация
Пилот
Самолет
Самолет должен быть оборудован и сертифицирован для полетов по приборам, а соответствующее навигационное оборудование должно быть проверено или испытано в течение определенного периода времени до полета по приборам.
Визуальные и приборные правила полетов
Предлагаю немного отвлечься и отправиться в прекрасный и далекий мир полетов. Сегодня мы разберем воздушное право, а именно два вида правил полетов (сами правила рассматривать пока не будем). Это одна из основ всего в авиации, без которой становится сложно объяснить множество других вещей, начиная от устройства воздушного пространства и заканчивая оборудованием самолета.
Чего ожидать от правил
Попробуем по аналогии с правилами дорожного движения понять, зачем они вообще нужны и чего мы, участники этого самого движения, от них ждем.
Одной из важнейших функцией любых правил является выполнение предсказуемых процедур. Увидев сигнал поворота на машине спереди, вы понимаете, что она скоро повернет или перестроится. Аналогично и в небе: летая вокруг аэродрома с множеством самолетов в воздухе, вы должны знать, где, куда и при каких условиях они будут поворачивать (либо менять скорость/высоту).
Второй важнейшей функцией являются ограничения – по скорости, весу или габаритам. Во многом такие ограничения обусловлены требованиями к безопасному маневрированию транспортного средства. Например, на скользких и крутых дорогах часто ограничивают скорость. В авиации для безопасного маневрирования очень важно знать пространственное положение воздушного судна.
Очевидно, что несущиеся с большой скоростью навстречу друг другу автомобили нужно разводить в разные стороны. В правилах дорожного движения это достигается использованием разных полос, знаков приоритета и светофоров. В авиации всего этого нет, и нужно придумать способ разведения трафика в воздухе.
В небе нет и дорог в привычном нам смысле. И знаков навигации тоже нет. Тем не менее, пилоты должны как-то уметь находить дорогу из точки А в точку Б. Поэтому принципы осуществления навигации также являются частью правил полетов.
Наконец, иногда один поток трафика может создать проблемы другому. Например, большое количество фур в центре города может привести к пробкам. Их было бы логично перенаправить на объезд, то есть выполнять управление трафиком. По аналогии, в небе часто приходится держать загруженное коммерческими рейсами воздушное пространство свободным от некоммерческих самолетов, иначе авиакомпании (и аэропорты) понесут существенные убытки от задержек рейсов.
Правила визуальных полетов
В 1903 году братья Райт совершили первый в истории человечества полет. Их пример вдохновил множество инженеров, и вскоре мир захватил бум авиации. Теория полета тогда только разрабатывалась, поэтому заря выдалась непростой и унесла с собой множество жизней. Полетам очень скоро нашлось практическое применение – мир захлестнула Первая Мировая Война. Спрос на самолеты породил предложение, дав возможность доработать теорию и сделав полеты достаточно безопасными для перевозки пассажиров.
Зарождались первые авиакомпании, а в 1944 году множество стран объединилось, подписав Чикагскую Конвенцию и создав ICAO – интернациональную организацию, регулирующую полеты. Появился современный правовой базис для международных полетов. Возникла необходимость создать и систематизировать правила полетов, используя знания, опыт и технические возможности того времени.
Один из первых маршрутов KLM, Амстердам – Джакарта. Точками обозначены пересадки
Правила визуальных полетов (ПВП, Visual Flight Rules, VFR) опираются на тот факт, что пилот на протяжении всего полета будет видеть естественную линию горизонта, воздушное пространство вокруг себя и часть поверхности земли снизу.
Согласно приложению 6 конвенции о международной гражданской авиации, самолет, летящий визуально, должен иметь на борту средства измерения и отображения:
Сами правила полетов достаточно просты:
Помимо самого маневрирования воздушным судном, на пилота возлагается обязанность по сканированию трафика и ориентиров на земле. Поэтому большую часть времени визуальный пилот смотрит наружу. Это, в свою очередь, приводит к пониженной точности выдерживания параметров полета (высоты, скорости, курса).
Для таких полетов необходимы достаточно строгие метеорологические условия. Пилот должен видеть:
Типичный визуальный полет
Все это делало коммерческие визуальные полеты делом весьма непредсказуемым. Рейсы приходилось корректировать или отменять из-за погодных условий, полет на больших высотах (уменьшающий время полета и расход топлива) был недоступен. Это привело к появлению новых правил, по которым и стала летать коммерческая авиация (о них речь пойдет чуть ниже).
Но визуальные полеты остались. Они прочно закрепились в той нише, которая нетребовательна к регулярности полетов – малой авиации. Они проще в освоении (все частные пилоты учатся летать изначально именно визуально), менее требовательны к оборудованию самолета (можно сэкономить на самолете и его обслуживании) и диспетчерскому сопровождению (можно летать вообще без диспетчера). Визуальные полеты безумно красивы и позволяют пилоту сполна насладиться всеми красотами неба.
Правила полетов по приборам
По мере развития спроса на коммерческие перелеты встал вопрос о планировании рейсов. Любая неподходящая погода в точке вылета, прилета или на пути могла привести к отмене рейса. Увеличивающийся поток трафика требовал от пилотов более точного выполнения процедур, а уворачиваться от других самолетов становилось все сложнее. Научно-технический прогресс тоже не стоял на месте. Все это привело к появлению новых правил.
Правила полетов по приборам (ППП, Instrument Flight Rules, IFR) опираются на тот факт, что на протяжении любой части полета пилот может иметь ограниченную видимость.
Становятся возможными полеты в облаках, на больших высотах, посадки при очень плохой видимости. Одновременно, такие полеты становятся требовательнее к оборудованию и обслуживанию.
Приборы Airbus A321
Пилот на протяжении всего полета смотрит на приборы. Человеческий организм не предназначен для полетов, а потому ему характерны визуальные и пространственные иллюзии. Достаточно отвести взгляд от авиагоризонта на несколько секунд, чтобы обнаружить, что самолет ушел в крен или пике. Требования к точности выдерживаемых параметров также возрастают. Такие полеты требуют существенно более высокого уровня подготовки экипажа, в частности, обучения его правильным техникам сканирования приборов. Пилот, допущенный к полетам в приборных метеорологических условиях, должен иметь инструментальный рейтинг в летной лицензии.
Требования к самому самолету также значительно выше. Теперь он должен быть оснащен дополнительными приборами, такими, как авиагоризонт, указатель скольжения и поворота, указатель вертикальной скорости. Нужны приемники уже упомянутых выше навигационных маяков, радиостанция для связи, транспондер (ответчик) для предоставления диспетчеру информации о местоположении.
Так как пилот почти все время смотрит на приборы, чтение аэронавигационных карт, изменение частот и ведение бортового журнала становятся более сложными задачами. Для снижения нагрузки в самолеты часто ставят автопилот, либо летают вдвоем. Сами приборы тоже часто дублируют, да так, чтобы у них были разные и независимые источники информации – отказ приборов в отсутствие видимости может быть очень опасен.
Полеты в облаках чреваты риском обледенения, поэтому зачастую на приборных самолетах можно встретить противообледенительные системы. Фюзеляж экранируют для защиты от удара молнии, а кабину иногда оснащают погодным радаром или грозоотметчиком. С целью уменьшения вероятности столкновения в воздухе на самолеты могут дополнительно ставить вышеупомянутую систему TCAS. При заходе на посадку в условиях плохой видимости полезно знать точное расстояние до поверхности земли, поэтому на некоторые самолеты дополнительно ставят радиовысотомер. Для посадки при особо низкой видимости, когда безопасное приземление находится за пределами физических возможностей человека, используют автопилот с функцией автоматической посадки.
По сути, приборные полеты это настоящий простор для самого разнообразного (и весьма дорогого!) оборудования под всевозможные задачи. Иметь автопилот, TCAS или погодный радар совсем необязательно, но их наличие может здорово облегчить пилоту жизнь и внести существенный вклад в общую безопасность полета.
Как уже было упомянуто, по приборам летают авиалайнеры. Малая авиация тоже может летать по приборам, но большая её часть летает визуально.
Иногда можно полетать среди таких лучей
В заключение
И у тех, и у других правил есть своя красота. Полет сам по себе очень волшебное и завораживающее зрелище, а полет в облаках может быть чем-то ещё более невероятным – либо оказаться скучной серостью за окном. Летая визуально, вы увидите привычные вам достопримечательности так, как их не увидит никто. Летая по приборам, вы будете элегантно решать очень интересные логические, математические и менеджерские задачи, а также намного меньше зависеть от погоды.
Разумеется, никто не мешает вам во время визуальных полетов использовать приборное оборудование (в качестве вспомогательных средств). И наоборот, во время приборных полетов вы вполне себе можете подглядывать на естественный горизонт, если вам его видно.
Я являюсь частным пилотом, летающим (вернее, летавшим до введения карантина) визуально в Англии. Около трех месяцев назад я начал учиться летать по приборам. Я не являюсь инструктором, моя статья носит научно-популярный характер и не может быть использована для обучения реальных пилотов.
Если вам она понравится, я могу писать больше статей на авиатематику. Из интересного можно рассказать про:
Дожидайтесь окончания самоизоляции, а после этого приходите на аэродромы и пробуйте летать сами. Статью о том, как просто это можно сделать, можно найти тут. Если вам интересна тема авиации, вы можете дополнительно:
What do VFR and IFR Mean?
As a prospective student, you probably hear about instrument training from more experienced students, and you might wonder what exactly “instrument” flying entails.
Instrument flying can seem like an elusive or abstract term if you’re not familiar with flying, but it quickly becomes clear as you learn the difference between VFR and IFR, or VMC and IMC. Even seasoned pilots tend to use these terms incorrectly, so don’t feel too bad if you don’t know exactly what they mean. Let’s take a look at what all of this means.
VFR stands for visual flight rules, and the term refers to a set of rules created by the FAA for flight in VMC, or visual meteorological conditions. These are terms that even pilots sometimes use incorrectly. To avoid confusion, it’s best to learn the correct terminology from the start: When referring to VFR or VMC, VFR is the type of flight operation or type of flight plan flown by the pilot, and VMC refers to the type of weather conditions.
Air traffic controllers aren’t always required to keep VFR aircraft separated from each other like they do for IFR traffic. The responsibility for traffic separation lies solely with the pilot during VFR operations, which means he needs to be able to see in front of and around his aircraft while in the air. For this reason, VFR rules also cover visibility requirements and cloud clearance criteria required to fly with visual reference to the ground and/or horizon. These visibility and cloud clearance requirements vary depending on the type of airspace you’re flying in, but they exist to ensure that pilots flying VFR don’t get caught up in the clouds and crash into each other.
IFR and IMC are similar. IFR stands for instrument flight rules – the set of rules that govern aircraft that fly in IMC, or instrument meteorological conditions. In general terms, instrument flying means flying in the clouds. More specifically, IMC is defined as weather that is “below the minimums prescribed for flight under Visual Flight Rules.”
It’s called instrument flight because the pilot navigates only by reference to the instruments in the aircraft cockpit. Flying in the clouds (IMC) requires an IFR flight plan and an instrument rating.
Flying by instruments, without any outside references sounds dangerous, but it’s very safe once you’ve received the proper training. Training includes learning how to use navigational aids like VORs, ADF and GPS and how to fly approaches using an instrument landing system (ILS). Instrument training also includes a comprehensive study of weather systems and reports, icing conditions, and how the human body responds to spatial disorientation.
Instrument flying involves a higher degree of precision and professionalism than VFR flying, but earning an instrument rating means you won’t be grounded as often because of bad weather. And it’s a necessary step to becoming a professional pilot.