Автоматическая посадка III категории

Автоматическая посадка III категории — это режим захода на посадку и приземления воздушного судна, при котором управление самолётом на завершающем этапе полёта (от высоты принятия решения до касания взлётно-посадочной полосы) полностью осуществляется автоматической системой управления (автопилотом) без участия пилота. Данный режим является наиболее сложным и требовательным к оборудованию как самолёта, так и аэродрома, и применяется в условиях ограниченной видимости (туман, сильный дождь, снегопад), когда пилот не может визуально контролировать полосу.

Определение и классификация

Автоматическая посадка III категории (CAT III, от англ. Category III) — это высшая категория точного захода на посадку по приборам, установленная Международной организацией гражданской авиации (ИКАО). Она позволяет выполнять посадку при минимальной видимости и высоте принятия решения (ВПР), равной нулю. Различают три подкатегории:

• CAT IIIA: ВПР менее 30 метров (100 футов), но не менее 15 метров (50 футов). Видимость на полосе (RVR — Runway Visual Range) не менее 200 метров. Пилот может принять решение на посадку при отсутствии визуального контакта с полосой до высоты 15 метров.
• CAT IIIB: ВПР менее 15 метров (50 футов), но не менее 0 метров. RVR не менее 75 метров. Посадка возможна при практически нулевой видимости, но пилот должен иметь возможность визуально контролировать движение самолёта по полосе после касания.
• CAT IIIC: ВПР равна 0 метров, RVR равна 0 метров. Посадка выполняется полностью автоматически, включая руление по полосе. Данная подкатегория практически не применяется в гражданской авиации из-за отсутствия сертифицированных систем и требований к аэродромной инфраструктуре.

История развития

Первые эксперименты по автоматической посадке начались в 1940-х годах. В 1947 году в Великобритании была проведена первая полностью автоматическая посадка самолёта Avro Lancaster с использованием системы Instrument Landing System (ILS). В 1960-х годах автоматические системы начали внедряться на коммерческих лайнерах: первым серийным самолётом с сертифицированной автоматической посадкой стал Boeing 727 (1964 год). В СССР аналогичные разработки велись в ОКБ Туполева: в 1968 году на самолёте Ту-134 была выполнена первая автоматическая посадка в условиях ограниченной видимости.

Массовое внедрение CAT III началось в 1970-х годах с появлением цифровых автопилотов и улучшением наземных радиомаяков. К 1990-м годам большинство магистральных лайнеров (Airbus A320, Boeing 737, Ил-96) получили сертификацию на CAT III. В 2010-х годах системы автоматической посадки стали стандартом для новых моделей (Boeing 787, Airbus A350, МС-21).

Требования к оборудованию

Бортовое оборудование

Для выполнения автоматической посадки III категории самолёт должен быть оснащён:

• Цифровой системой автоматического управления (САУ): автопилот, способный удерживать глиссаду и курс с высокой точностью (погрешность не более 1 метра по высоте и 0,5 метра по боковому отклонению).
• Двумя или тремя независимыми каналами управления: резервирование для обеспечения отказоустойчивости (обычно три канала, работающих по принципу «голосования»).
• Радиотехнической системой ближней навигации: приёмники ILS (Instrument Landing System) или MLS (Microwave Landing System), способные работать в режиме CAT III.
• Радиовысотомером малой высоты: точное измерение высоты до 0,5 метра.
• Системой автотяги: автоматическое управление тягой двигателей для поддержания заданной скорости на глиссаде.
• Системой управления торможением и реверсом: автоматическое включение после касания.

Наземное оборудование

Аэродром, допускающий посадку CAT III, должен иметь:

• ILS категории III: радиомаяки с высокой точностью и стабильностью сигнала, работающие на частотах 108–112 МГц (курсовой) и 329–335 МГц (глиссадный).
• Светосигнальное оборудование: система огней высокой интенсивности (HIRL), огни приближения (ALSF-2), огни зоны приземления (TDZ) и осевые огни (RCLL).
• Радиолокационное оборудование: метеорологический радиолокатор и обзорный радиолокатор для контроля воздушной обстановки.
• Система измерения дальности видимости (RVR): датчики, установленные вдоль полосы, передающие данные о видимости в метрах.

Процедура выполнения

Автоматическая посадка III категории включает несколько этапов:

1. Предпосадочная подготовка: экипаж проверяет исправность систем, вводит в бортовой компьютер параметры полосы (курс, частоту ILS, высоту аэродрома). При получении прогноза погоды с видимостью менее 400 метров принимается решение о выполнении CAT III.
2. Заход на посадку: самолёт выводится на линию курса ILS на высоте около 300–400 метров. Автопилот переключается в режим «APP» (Approach) и начинает захват глиссады. На высоте 60–100 метров происходит автоматический переход в режим «LAND».
3. Снижение по глиссаде: автопилот удерживает самолёт на глиссаде с точностью до 0,1 градуса. Автотяга поддерживает заданную скорость (обычно Vref + 5 узлов). На высоте 30–50 метров система выполняет «выравнивание» (flare) — автоматическое уменьшение вертикальной скорости до 0,5–1 м/с.
4. Касание: самолёт касается полосы в пределах зоны приземления (первые 300–500 метров). Сразу после касания автоматически включаются реверс тяги и тормоза (при наличии системы «Brake-to-Vacate»).
5. Руление: после снижения скорости до 30–40 узлов пилот берёт управление на себя и выруливает на стоянку. В CAT IIIC руление также может быть автоматическим.

Ограничения и безопасность

Автоматическая посадка III категории имеет ряд ограничений:

• Ветровые условия: максимальная боковая составляющая ветра обычно не превышает 15–20 узлов (в зависимости от типа самолёта). При сильном порывистом ветре посадка может быть запрещена.
• Отказы систем: при отказе одного из трёх каналов автопилота система переходит в режим «CAT II» (высота принятия решения 30 метров). При отказе двух каналов — уход на второй круг.
• Требования к экипажу: пилоты должны иметь действующую квалификацию на CAT III, проходить ежегодные тренировки на тренажёре и проверки в реальных условиях.
• Сертификация аэродрома: аэродром должен иметь действующий сертификат CAT III, который подтверждается ежегодными проверками Росавиации (в России) или аналогами за рубежом.

Применение в России и мире

В России автоматическая посадка III категории выполняется на крупных аэродромах: Шереметьево (Москва), Пулково (Санкт-Петербург), Кольцово (Екатеринбург), Толмачёво (Новосибирск). По состоянию на 2024 год около 15% российских аэродромов имеют сертификацию CAT III. Основные типы самолётов, выполняющих такие посадки: Sukhoi Superjet 100, Airbus A320/A321, Boeing 737-800/900, Ил-96-300.

В мире наиболее распространены CAT III в Европе (Лондон-Хитроу, Франкфурт, Амстердам-Схипхол), США (Чикаго-О’Хара, Нью-Йорк-Kennedy), Китае (Пекин-Дасин, Шанхай-Пудун). В 2023 году доля автоматических посадок CAT III в крупных европейских аэропортах составила около 5–7% от общего числа посадок, при этом в условиях тумана — до 80%.

Перспективы развития

С развитием технологий спутниковой навигации (GNSS, SBAS) и систем посадки на основе глобальных навигационных спутниковых систем (GBAS) ожидается постепенное вытеснение ILS. В 2024 году в России начались испытания системы посадки по спутниковым сигналам для CAT III на аэродроме «Жуковский». Также ведутся работы по внедрению систем автоматической посадки на беспилотных воздушных судах (БВС) и в городской авиации (eVTOL).

Источники

• ИКАО. Приложение 10 к Конвенции о международной гражданской авиации. Том I: Авиационная электросвязь. — 7-е изд. — 2020.
• Федеральные авиационные правила «Подготовка и выполнение полётов в гражданской авиации Российской Федерации» (ФАП-128). — М.: Росавиация, 2023.
• Руководство по эксплуатации самолёта Airbus A320 (FCOM). — Airbus S.A.S., 2022.
• Руководство по лётной эксплуатации самолёта Boeing 737-800 (FCOM). — Boeing Commercial Airplanes, 2021.
• Технический регламент «Требования к аэродромному оборудованию для выполнения точных заходов на посадку» (ТР ТС 020/2011). — Евразийская экономическая комиссия, 2011.
• Статистика посадок CAT III в аэропортах Европы за 2023 год. — Eurocontrol, 2024.