REPÜLÉSRE VESZÉLYES IDŐJÁRÁSI JELENSÉGEK HATÁSA A PILÓTA NÉLKÜLI LÉGIJÁRMŰVEKRE Előadó: Hadobács Katalin sz. hadnagy (MH GEOSZ IESZO) (NKE-HHK KMDI, PhD hallgató) „A nyílt információgyűjtés fejlődő területei” november 3-4.

Az előadás fontosabb témakörei Bevezetés Veszélyes időjárási jelenségek és hatásuk az UAV-k repülésére  jegesedés  szélnyírás, turbulencia  légköri elektromos hatások  alacsony látástávolság és felhőalap  csapadék  zivatar Következtetések „A nyílt információgyűjtés fejlődő területei” november 3-4.

A jégbevonat kialakításában szerepet játszó fizikai folyamatok A jegesedés intenzitása, geometriája függ: Statikus környezeti hőmérséklettől (T a ), Statikus légnyomástól (p), Foly.víztart.-tól (LWC), Felhőzet cseppméret-eloszlásától, Áramlási sebességtől (U,TAS), Repülőgép fizikai méreteitől, alakjától. Veszélyes időjárási jelenségek JEGESEDÉS

Felhőcseppek kifagyása halmazállapot-változással járó folyamat  hő szabadul fel Ha a hő eltávozik  száraz jellegű jégréteg növekedés Ha jelentős része a hőnek nem távozik  nedves jégakkréció T felszín elérheti a 0 °C-ot  beérkezett víz nem fagy meg  áramlással tovább folyik  felszín feletti vízfilmJEGESEDÉS A felületi jegesedés genetikája

Jéglerakódás Szárny felülete Felületi vízfilm QvQv QkQk QrQr QcQc QeQe QfQf QwQw Qf*Qf* Qw*Qw* Áramlás iránya A jégbevonat kialakulásában szerepet játszó fizikai folyamatok

JEGESEDÉS A jégbevonat hatása a repülőgépekre

Jegesedés hatása Repülőgép felületén megjelenő jégbevonat  számos veszély aerodinamikai hatások, repülőgép felületén elhelyezkedő szenzorokra gyakorolt hatások Repülésmeteorológia feladata : Tájékoztatás a jegesedési veszélyről Modern, korrekt jegesedési prognózis követelményei: Várható felületi jegesedés pontos helyének megadása Jegesedés intenzitásának meghatározása Jégbevonat várható alaki tulajdonságai Várható jégakkréció becslése Adott repülőgép típusokra vonatkozó geom. és aerodin. kezdeti feltételekkelJEGESEDÉS Jegesedés hatása Fokozott veszély UAV-k esetén!!!

Szélnyírás, turbulencia, erős széllökés Levegő térbeli (3D) áramlása A szélsebesség-vektor kis távolságon térben megváltozik, azaz az áramlási mező homogenitása megszűnik. A legnagyobb rizikófaktort az alacsony szintű szélnyírás jelenti, mely a talaj közeli 500 m-es rétegben fordul elő. Levegő vízszintes áramlása A légkör teljes vertikumában felfedezhető jelenség. SZÉLNYÍRÁS TURBULENCIA !

Szélnyírás

Turbulencia Légkörünkben a folyadékok és a gázok áramlásához hasonlóan lamináris és turbulens áramlásokat különböztetünk meg. Áramlás sebességének növekedése A turbulens mozgás gyakran erősen örvényes. Az elsődleges mozgási irányra merőleges irányú másodlagos mozgások is létrejönnek.

Turbulencia

Turbulencia, szélnyírás, erős széllökés hatása UAV repülésére Ha bizonyos erősséget elér a szélnyírás, illetve a turbulencia nagysága,... letérítheti a repülőgépet a pályájáról, a gépre ható erők egyensúlya megbomlik, a repülőeszköz szerkezeti törését is okozhatja.

Légköri elektromos hatások A légkörben mindig elektromos tér van jelen. Mindig gyengén ionizált állapotban van. A légköri elektromos tér és az áram keletkezése és fennmaradása nem a Föld töltésének, hanem a légkörben lezajló zivataroknak köszönhető.

Légköri elektromos hatások Villámok típusai: Felhőn belüli villám Felhő-földfelszín villám „Cloud to air” villám

Légköri elektromos hatások Ha a pilóta nélküli repülőeszközt érik a villámok,… A meghajtás, a navigáció és a kommunikáció együttes összeomlásával járhat. részben vagy egészben megsemmisíthetik az eszköz fedélzetén található elektromos berendezéseket.

Alacsony látástávolság A levegő sosem lehet átlátszó, mivel teljesen tiszta és száraz légkörben is szóródik a fénysugár, így gyengül is.  légkör átlátszósága függ a vízgőz, por és egyéb szennyezőanyag tartalmától, a függőleges kicserélődés mértékétől, s a felhőzet mennyiségétől és minőségétől, illetve a sugárzási mérleg alakulásától  Horizontális látástávolság  Futópálya menti látástávolság  Függőleges látástávolság  Ferde látástávolság A repülésben használatos látástávolságok:

Alacsony felhőalap A felhőzet magassága rendkívül fontos tényező.  adott mennyiség fölött befolyásolja a műveleteket Nemzetközi Polgári Repülési Szervezet  felhőalap (ceiling) fogalma Annak a legalacsonyabban elhelyezkedő felhőrétegnek a talaj feletti magassága, amelynek mennyisége a 4/8-ot meghaladja.

Alacsony látástávolság és felhőalap hatásai – a pilóta nélküli repülőeszköz közvetlen üzemeltetését gátolják – egyes speciális feladatok végrehajtását is megakadályozhatják – UAV-k leggyakrabban végrehajtott felderítési, megfigyelési, monitoring feladatait jelentős mértékben képes korlátozni függőleges és a ferde látástávolság – UAV eszközök felderítési feladatainak sikerességére van nagy befolyással – akadályozza a vizuális helymeghatározást pilóta számára jelenthet problémát az eszköz irányítása (ide véve a fel- és leszállást is) Az egyes felhőfajtákban való repülés különféle veszélyekkel jár. Alacsony felhőalap

Alacsony látástávolság és felhőalap hatásai A felhőkben való repülés annál veszélyesebb, minél alacsonyabban történik. Kiváltképp igaz hegyvidékeken, illetve olyan területeken, ahol több természetes és/vagy mesterséges kiemelkedő tereptárgy helyezkedik el, melynek nekiütközhet az UAV eszköz.

Csapadék A csapadékkal, illetve repülésre gyakorolt hatásaival minden egyes feladat tervezése és végrehajtása során számolni kell. Csapadékfajták és intenzitásuk figyelembe vétele. Repülést leginkább befolyásoló csapadékfajták: ÓNOS ESŐ A csapadék jellemzően túlhűlt vízcseppekből álló eső, mely szilárd felszínre hullva megfagy, és összefüggő jégbevonatot képez.

Csapadék JÉGESŐ Akkor alakul ki, amikor a zivatarban jelenlevő feláramlások a légkör extrém hideg rétegeibe esőcseppeket szállítanak magukkal, ahol azok szilárd halmazállapotúvá fagynak, és a kialakuló jégszemek a zivatar leáramlásába kerülve a felszínre hullnak. Változatos formájú és méretű jégdarabokból áll. Csak konvektív felhőből.

Csapadék hatása Intenzív csapadékhullás látástávolság csökkenés eszközbe bejutva zárlatot okoz  megbénítja az elektromos berendezéseket Ónos csapadék és jégeső jégbevonat képződik  jegesedés hatásai A jégszemek a becsapódási súlyuk miatt komoly károkat okozhatnak.  horpadások vagy tényleges törés

Zivatar A zivatar igen nagy veszélyt jelent a légi járművekre. Az említett összes veszélyes meteorológiai folyamatot, jelenséget magában foglalja. A REPÜLÉS SORÁN MINDENKÉPPEN EL KELL KERÜLNI. Három alaptípus: egycellás zivatar, multicellás zivatar, szupercellás zivatar.

ZivatarZivatar hatásai Jegesedés Szélnyírás, turbulencia, viharos széllökés Csapadék (intenzív zápor, jégeső) Villámcsapás …

Következtetések Pilóta nélküli légi járművek széleskörű elterjedéseFolyamatos fejlesztés!!! Repülés sikeressége Rendelkezésre álló INFORMÁCIÓ !!! METEOROLÓGIAI INFORMÁCIÓK Korrekt repülésmeteorológiai támogatás Általános ismeretek Tapasztalat (speciális ismeretek) Dr. Wantuch Ferenc PhD: Pilóta nélküli repülőgépek (UAV-k) üzemeltetésének meteorológiai támogatása h II. SZEKCIÓ „A nyílt információgyűjtés fejlődő területei” november 3-4.

Köszönöm a megtisztelő figyelmet!