Keerisjälg

Allikas: Vikipeedia
Mine navigeerimisribale Mine otsikasti
Keerised Boeing 757-200 taga

Keerisjälg (ingl wake turbulence) on lendava lennuki või pöörleva suure laba järel tekkiv füüsikaline nähtus (aerodünaamiline induktiivtakistus) õhukeeris, mis tekib õhurõhu erinevustest lennuki tiiva (ka suure laba) all ja peal.

Kui tiivale rakendub tõstejõud, tekib õhurõhkude erinevus nii tiiva peal kui ka selle all: pealpool õhurõhk langeb ja allpool tõuseb. Nende kahe erineva rõhuga õhuvoolu kokkusaamisel tiiva tagaservas tekib rõhkude erinevuse tõttu keeris, mille takistuse tõttu liigub osa õhku piki tiiba selle otste suunas. Sellise õhuvoolu rebenemisel üle tiivaotsa tekib keeris. Lennuki tiiva vasakus otsas tekkiv keeris pöörleb lennusuuna suhtes piki päripäeva ja tiiva paremas otsas vastupäeva. Keerise aktiivse osa läbimõõt jääb kümmekonna meetri piiresse. Keerisjälje tugevus sõltub tiiva pinnakoormusest ehk lennuki kaalust, millele liitub reaktiivmootoritest ja nende ventilaatorist väljuv õhu ja põlemisgaaside turbulentne vool.[1]

Ajalugu[muuda | muuda lähteteksti]

Keerisjälje olemasolu avastati neli aastat pärast esimest ametlikku lendu, mis toimus 1907. aastal. Esialgu ei nähtud selles mitte midagi märkimisväärselt ohtlikku, sest lennukid olid kergemad ja mootorite võimsus väiksem. Ohuna hakati keerisjälge nägema 1960. aastate lõpupoole, kui igapäeva lennundusse hakkas lisanduma suuri gaasiturbiinmootoritega lennukeid.[2]

Keerisjälje omadused[muuda | muuda lähteteksti]

Keerisjälje tugevust mõjutavad lennuki kuju, kiirus ja mass, millest tähtsaim on mass. Keskmiselt püsib keerisjälg enne hajumist õhus üks kuni kolm minutit, harvematel juhtudel võib see küündida viieteistkümnest sekundist üle nelja minutini. Hajumiskiirust mõjutavad kõige rohkem keerisjälje tugevus ja ilmastik. Tuulevaikse ilma korral on keerisjälje kestus tunduvalt pikem kui tuulise ilmaga. Erinevuste tõttu õhutiheduses on keerisjälje kestus kõrgematel lennukõrgustel pikem kui madalamatel. Normaaltingimustes vajub keerisjälg kiirusega 70–100 meetrit/minutis 170 kuni 300 meetrit oma algsest tekkekõrgusest madalamale. Keerisjälje vajumise kiirus sõltub paljuski õhutemperatuurist ja inversioonikihtidest.[3]

ICAO keerisjälje kategooriad ja hajutusmiinimumid[muuda | muuda lähteteksti]

Keerisjälje kategooriad[muuda | muuda lähteteksti]

Turvalisema lennunduse tagamiseks on Rahvusvaheline Tsiviillennunduse Organisatsioon loonud süsteemi teiste lennukite keerisjälgede vältimiseks. Esialgu jaotati lennukid kolme kategooriasse ning kehtestati kategooria erinevuste põhjal hajutusmiinimumid, mida pilootidel ja lennujuhtidel jälgida tuleb. Airbus A380 turuletulekuga 2006. aastal lisati A380 jaoks eraldi neljas kategooria.

Lennukid jaotatakse nelja kategooriasse nende maksimaalse stardimassi järgi. Kategooriad on järgmised: kerge (light), keskmine (medium), raske (heavy) ja üliraske (super).[4]

Lennukite jaotus maksimaalse stardimassi järgi
Kategooria Maksimaalne stardimass Lennuki näide
Kerge (L) < 7000 kg Cessna 172
Keskmine (M) 7000 – 136 000 kg Boeing 737
Raske (H) > 136 000 kg Boeing 747
Üliraske (J) Airbus A380 (560 000 kg) Airbus A380

Hajutusmiinimumid[muuda | muuda lähteteksti]

Liikluse korraldamisel lähtutakse lennukite vahelisest distantsist ja ajast. Juhul, kui keerisjälg ohtu ei kujuta, jälgitakse vahede hoidmisel radarihajutusmiinimumi, mis on 3 NM. Eraldi võidakse saada juhiseid lennujuhtidelt.

Olukordades, kus lennatakse endale ohtu kujutavast lennukist tagapool samal kõrgusel või kuni 300 meetrit madalamal, lähtutakse ICAO kehtestatud hajutusmiinimumidest. Samad nõuded kehtivad ka lennukitele, mis endale ohtu kujutava lennuki tagant risti mööduvad.

Radarijärgsed hajutusmiinimumid lennuki kategooriast sõltuvana
Eesmine/tagumine Üliraske (J) Raske (H) Keskmine (M) Kerge (L)
Üliraske (J) 6 NM 7 NM 8 NM
Raske (H) 4 NM 5 NM 6 NM
Keskmine (M) 5 NM
Kerge (L)

Maandumisel ja õhkutõusmisel eraldatakse lennukeid enamasti aja järgi. Ühel rajal üksteisele järgnevatele maandumistele või täispikkadele õhkutõusmistele kehtivad järgnevad ajalised vahed:[4]

maandumisel:

  1. raskele lennukile järgnev keskmine lennuk peab ootama kaks minutit, keskmisele või raskele lennukile järgnev kerge lennuk peab ootama kolm minutit.
  2. üliraskele lennukile järgnev raske lennuk peab ootama kaks minutit, keskmine kolm minutit ja kerge neli minutit.

õhkutõusmisel:

  1. raskele lennukile järgnev keskmine või kerge lennuk peab ootama kaks minutit, keskmisele lennukile järgnev kerge lennuk kaks minutit.
  2. üliraskele lennukile järgnev raske lennuk peab ootama kaks minutit, keskmine ja kerge kolm minutit.

Kasutades õhkutõusmisel vaid osa lennurajast on järgneva keskmise või kerge lennuki ooteaeg tavapärasest minuti võrra pikem. See tähendab, et kui raskele lennukile järgneb keskmine lennuk, kes soovib hoovõttu alustada raja keskelt, on tema ooteaeg minimaalselt kolm minutit.[4]

ICAO hajutusmiinimumid on kehtestatud eeldustel, et tegu on alati parimate tingimustega keerisjälje õhus püsimiseks.

Ajajärgsed hajutusmiinimumid õhkutõusul
Eesmine lennuk Tagumine lennuk Hajutusmiinimum kasutades tervet rada Hajutusmiinimum kasutades poolt rada
Üliraske Keskmine või kerge 3 min 4 min
Raske Keskmine või kerge 2 min 3 min
Keskmine Kerge 2 min 3 min

Tulevik[muuda | muuda lähteteksti]

Rahvusvaheline Tsiviillennunduse Organisatsiooni ohutusmeetmed lennukite eraldamiseks maandumisel ja õhkutõusmisel on üle 40 aasta vanad ning nende kasutamine ei ole suurematel lennuväljadel tänapäevase lennundusmahu juures enam piisavalt efektiivne. Seetõttu on Eurocontrol (Euroopa Lennunavigatsiooni Ohutuse Organisatsioon), NATS ja veel mitu partnerorganisatsiooni lennujaamade läbilaskvuse efektiivsuse ning mahu suurendamiseks hakanud välja töötama uuemaid ja efektiivsemaid süsteeme.[5][6]

Mõningad näited nendest:

1) RECAT-EU

2) RECAT-2 (PWS)

3) RECAT-3 (D-PWS)

4) TBS

5) e-TBS

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. NASA. (2004). Wake Vortex Research. Kasutamise kuupäev: 27. 04 2019. a., allikas https://www.nasa.gov/pdf/89233main_TF-2004-14-DFRC.pdf
  2. FAA. Pilot and Air Traffic Controller Guide to Wake Turbulence. Allikas: https://www.faa.gov/search/?as_sitesearch=www.faa.gov/training_testing/training/media&q=Pilot+and+Air+Traffic+Controller+Guide+to+Wake+Turbulence&btnG=Search&filter=&output=xml_no_dtd&sort=date%253AD%253AL%253Ad1&ie=UTF-8&oe=UTF-8&getfields=*&client=defau
  3. Lelaie, C. (Jaanuar 2016. a.). Wake Vortices. Safety First, 21, 43-45. Allikas: https://www.airbus.com/aircraft/support-services/publications/safety-first-library.html
  4. 4,0 4,1 4,2 ICAO. (10. 11 2016. a.). AIR TRAFFIC MANAGEMENT DOC 4444. Kasutamise kuupäev: 30. 04 2019. a., allikas International Civil Aviation Organisation.
  5. RECAT-EU. (2018). Kasutamise kuupäev: 27. 04 2019. a.
  6. NATS. (03 2017. a.). Enhanced Time Based Separation. Kasutamise kuupäev: 27. 04 2019. a.