Úhel přiblížení

Úhel přiblížení (úhel vertikálního klesání, úhel sestupové roviny, úhel sestupu)

Úhel přiblížení—také označovaný jako úhel vertikálního klesání (VDA), úhel sestupové roviny nebo úhel sestupu—je definovaný úhel mezi konečnou přibližovací dráhou letadla a horizontální rovinou dráhy. Tento úhel je zásadní pro přístrojové i vizuální přistání, neboť zajišťuje, že letadlo sleduje bezpečnou, předvídatelnou a standardizovanou letovou dráhu až ke vstupnímu prahu dráhy. Převládající standard pro úhel přiblížení je 3 stupně, jak stanovuje Mezinárodní organizace pro civilní letectví (ICAO) a Federální letecký úřad USA (FAA) , což vyvažuje bezpečnost, výkon, komfort i infrastrukturu letišť.

Kde se používá úhel přiblížení?

• Přístrojové přibližovací postupy: Publikován na přibližovacích mapách pro ILS, GLS, LPV a RNAV přiblížení; zadáván do avioniky jako FMS a autopiloty.
• Vizuální přiblížení: Vizuální pomůcky jako PAPI a VASI jsou kalibrovány na standardní úhel.
• Letové plánování: Používá se pro výpočet sestupových profilů a průletových výšek během přiblížení.
• Návrh letiště: Ovlivňuje rozložení drah, zóny překonání překážek a umístění světelných systémů.
• Briefing posádky: Zásadní prvek v přibližovacích a přistávacích checklistech.

Klíčové body:

• Určuje sestupový profil letadla při konečném přiblížení.
• Zajišťuje překonání překážek a dodržení bezpečnostních rezerv.
• Kritický pro koncept stabilizovaného přiblížení a regulaci.

Standardní úhly přiblížení: Normy ICAO a FAA

Standard 3 stupně

3stupňový úhel přiblížení je mezinárodním standardem pro přesná přiblížení. ICAO PANS-OPS (Doc 8168) , ICAO Annex 14 a FAA TERPS stanovují tento úhel pro většinu přístrojových i vizuálních postupů.

Proč právě 3 stupně?

• Překonání překážek: Zajišťuje bezpečný odstup od terénu a překážek.
• Výkon letadla: Odpovídá aerodynamickým vlastnostem sestupu pro většinu dopravních letadel a turbovrtulových strojů.
• Pohodlí cestujících: Minimalizuje náhlé změny výšky.
• Využití dráhy: Zajišťuje dotyk blízko prahu dráhy, maximalizuje dostupnou brzdnou vzdálenost.
• Výcvik a regulace: Standardizace zjednodušuje výcvik pilotů i návrh postupů.

Matematické převody

• 3° přiblížení znamená sestup přibližně 318 stop na námořní míli (ft/NM).
• Poměr vodorovné a svislé složky je asi 19:1.

Zdroje:

• FAA Instrument Procedures Handbook, Ch. 4
• ICAO Annex 14, Volume I

Výpočetní metody a praktická pravidla

1. Pravidlo 60:1

Pomůcka pro sestupové plánování:

• Každý 1 stupeň přiblížení = 100 ft/NM sestupu.
• Pro 3 stupně: 3 × 100 = 300 ft/NM (skutečně je 318 ft/NM).

Příklad:
Na 10 NM, 3 000 ft nad dráhou = 300 ft/NM ≈ 3°.

2. Vzorec pro míru klesání (výpočet VSI)

[ \text{Míra klesání (ft/min)} = \text{Rychlost vůči zemi (kt)} \times 5 ]

Příklad:
140 uzlů → 140 × 5 = 700 ft/min

3. Pravidlo tří

Pro plánování bodu zahájení sestupu:

• Vynásobte výšku, kterou je třeba ztratit (v tisících stop), číslem 3 = potřebná vzdálenost v NM při 3°.

Příklad:
8 000 ft ztráty → 8 × 3 = 24 NM před dráhou.

4. VNAV a automatika FMS

Moderní avionika v reálném čase vypočítává a zobrazuje požadovaný úhel přiblížení a vertikální dráhu s ohledem na vítr, rychlost a výšková omezení.

Provozní faktory ovlivňující úhel přiblížení

Výkon letadla

• Aerodynamická optimalizace: Letadla jsou navržena pro kontrolovaná přiblížení pod úhlem 3°.
• Nastavení konfigurace: Vysunutí klapek a podvozku umožňuje i strmější přiblížení v případě potřeby.
• Hmotnost a rychlost: Vyšší přistávací hmotnosti ovlivňují rychlost a míru klesání, ale ne úhel.
• Motorové aspekty: Nízký výkon při sestupu je třeba hlídat kvůli životnosti motorů.

Vliv prostředí a postupů

• Počasí: Vítr, turbulence a střih větru mohou ovlivnit požadovanou míru klesání.
• Nadmořská výška letiště: Vysoko položená nebo horká letiště vyžadují pečlivé plánování sestupu.
• Sklon dráhy: Skloněné či kontaminované dráhy mohou vyžadovat úpravy.
• Překážky: Terén nebo stavby mohou vyžadovat nestandardní úhly.
• Typ přiblížení: Přesná přiblížení poskytují vertikální navedení; nepřesná ne.

Typy přiblížení a odpovídající navedení

Letové plánování a briefing přiblížení

Standardní praxe:

• Prostudovat úhel přiblížení a výšku přeletu prahu (TCH) na přibližovací mapě.
• Brief o míře klesání, rychlosti, konfiguraci a případných omezeních.

Příklad (Boeing 737, ILS 27):

• “Úhel přiblížení 3°, TCH 50 ft, cílová míra sestupu 700 ft/min při 140 kt.”

Regulace a mezinárodní standardy

Předpisy FAA (USA)

• FAA Order 8260.3 (TERPS): Standard 3° pro přístrojová přiblížení.
• Instrument Procedures Handbook: Vysvětluje úhly klesání a minima přiblížení.
• AIM: Popisuje postupy stabilizovaného přiblížení.

Standardy ICAO

• Annex 14: Stanovuje úhel přiblížení pro dráhy.
• PANS-OPS (Doc 8168): Kritéria pro návrh přibližovacích postupů.

Bezpečnost, pohodlí cestujících a inženýrství letišť

Bezpečnost

• Překonání překážek: Zajišťuje bezpečný odstup od terénu a staveb.
• Stabilizovaná přiblížení: Snižuje riziko nestabilních či nebezpečných přistání.
• Předvídatelnost: Umožňuje spolehlivé použití automatiky a konzistentní výcvik.

Pohodlí cestujících

• Změny tlaku: Minimalizuje rychlé výkyvy, snižuje diskomfort.
• Hladkost: Předvídatelný sestup zlepšuje celkový zážitek cestujících.

Inženýrství letišť

• Délka dráhy: Standardní úhel zajišťuje efektivní využití dráhy.
• Světelné systémy: ILS a PAPI/VASI jsou kalibrovány na standardní úhel.
• Plánování překážkových ploch: Konstrukce vychází ze standardního sklonu přiblížení.

Hraniční případy a zvláštní scénáře

Strmější přiblížení

• Letiště London City (EGLC): 5,5° přiblížení; vyžaduje speciální schválení letadla/posádky.
• Horská letiště: (např. Innsbruck, Paro) mohou vyžadovat strmější nebo zakřivená přiblížení.
• Ochrana proti hluku: Některá letiště využívají strmější úhly ke snížení hlukové zátěže.
• Krátká/STOL dráha: Strmá přiblížení pro dráhy kratší než 1 200 m.

Mělčí přiblížení

• Letiště bez překážek: Mohou povolit <3°, pouze pokud jsou zachovány bezpečnostní rezervy, což je vzácné.
• Pozor: Mělčí přiblížení znamená menší překonání překážek a pro přístrojová přiblížení se nedoporučují.

Jakákoli odchylka od 3° vyžaduje regulační schválení a speciální výcvik.

Příklady přiblížení: Použití v praxi

Příklad 1: Standardní ILS přiblížení

• Postup: ILS RWY 27, sestupová rovina 3,00°
• Letadlo: Boeing 737
• Rychlost vůči zemi: 140 uzlů
• VSI: 700 ft/min
• Brief: “Nálet na sestupovou rovinu, 3stupňová dráha, přelet prahu 50 ft, cílová míra sestupu 700 fpm.”

Příklad 2: RNAV (GPS) Baro-VNAV přiblížení

• Postup: RNAV (GPS) Y RWY 12, VDA 3,10°
• Letadlo: Airbus A320
• FMS: Zadání úhlu, kontrola VNAV dráhy.

Příklad 3: Strmé přiblížení (London City)

• Postup: ILS RWY 09, sestupová rovina 5,5°
• Letadlo: Embraer 190 (certifikováno)
• Poznámky: VSI až 1 400 ft/min, speciální schválení posádky/letadla.

Shrnutí: Běžné scénáře úhlu přiblížení

Postupový checklist: Výpočet a provedení úhlu přiblížení

1. Zkontrolujte přibližovací mapu: Ověřte publikovaný úhel a výšku přeletu prahu.
2. Určete konfiguraci: Zhodnoťte hmotnost letadla, nastavení klapek/podvozku a přibližovací rychlost.
3. Vypočítejte VSI: Použijte vzorec: VSI = rychlost vůči zemi × 5 (pro 3°).
4. Sledujte přístroje: Sledujte ILS sestupovou rovinu, FMS VNAV nebo vizuální indikátory sklonu.
5. Přizpůsobte podmínkám: Kompenzujte vítr, turbulence nebo sklon dráhy.
6. Brief posádky: Ujistěte se, že úhel přiblížení a zvláštní okolnosti jsou prodiskutovány.
7. Kontrola: Ověřte polohu a sestupovou dráhu pomocí výškoměru a DME.

Odkazy na předpisy a průmyslové zdroje

• FAA Instrument Procedures Handbook, Chapter 4
• AIM – Arrival and Approach Procedures
• ICAO Annex 14 – Aerodrome Design and Operations
• Procedures for Air Navigation Services (PANS-OPS)
• Instrument approach procedure – Wikipedia