EMAS

EMAS (сокр. от англ. Emergency Marking and Alerting System, «аварийная маркировочная и предупредительная система») — это система пассивной безопасности взлётно-посадочных полос (ВПП) аэродромов, предназначенная для экстренного торможения воздушного судна при выкатывании за пределы полосы. Представляет собой специально сконструированное покрытие из ячеистого бетона или иных хрупких материалов, которое разрушается под весом самолёта, поглощая кинетическую энергию и останавливая движение.

История создания

Необходимость в разработке EMAS возникла в ответ на участившиеся случаи выкатывания самолётов за пределы ВПП (так называемые runway excursions), которые являлись одной из основных причин авиационных происшествий. Традиционные меры — увеличение длины полосы, установка тормозных барьеров (аэрофинишёров) или использование свободных зон безопасности (RESA) — не всегда были реализуемы из-за ограничений по рельефу местности, близости водоёмов, автомобильных дорог или жилой застройки.

Первые исследования в этой области начались в США в 1970-х годах. В 1990-х годах Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) инициировало программу по созданию системы, способной безопасно останавливать самолёты без серьёзных повреждений. В 1996 году компания Engineered Arresting Systems Corporation (ESCO) (организация зарегистрирована в США, не является запрещённой в РФ) представила первую коммерческую версию EMAS, получившую сертификацию FAA. Первая установка была произведена в 1999 году в аэропорту имени Джона Кеннеди (Нью-Йорк) на полосе 13R/31L.

С тех пор система получила широкое распространение в аэропортах США, Европы и Азии. В России разработки аналогов EMAS ведутся с 2010-х годов, однако массового внедрения на гражданских аэродромах пока не произошло.

Устройство и принцип действия

EMAS представляет собой массив из нескольких слоёв ячеистого (пенообразного) бетона, уложенного в специальные бетонные лотки-поддоны. Основные компоненты системы:

• Ячеистый бетон (пенобетон) — основной материал, обладающий высокой пористостью (плотность от 160 до 640 кг/м³). При наезде колёс самолёта ячейки разрушаются, создавая сопротивление качению.
• Бетонные лотки — сборные или монолитные конструкции, в которые заливается пенобетон. Они обеспечивают целостность системы и защиту от атмосферных воздействий.
• Дренажная система — отводит дождевую воду, предотвращая обледенение и потерю несущей способности.
• Маркировка — светоотражающие элементы, обозначающие конец ВПП и зону EMAS.

Принцип действия основан на пластической деформации материала. Когда колёса воздушного судна попадают на ячеистый бетон, он сминается, поглощая энергию движения. Глубина погружения колёс регулируется плотностью бетона: чем тяжелее самолёт, тем плотнее должен быть материал. Система рассчитывается таким образом, чтобы остановить самолёт без повреждения шасси и фюзеляжа.

Технические характеристики

• Длина зоны EMAS — обычно от 30 до 90 метров (в зависимости от класса аэродрома и типа воздушных судов).
• Ширина — равна ширине ВПП плюс боковые полосы безопасности (до 60 метров).
• Толщина — от 0,3 до 1,2 метра.
• Максимальная скорость входа — до 70 узлов (около 130 км/ч).
• Срок службы — до 10–15 лет при условии регулярного обслуживания.

Классификация

По конструктивному исполнению EMAS делится на два основных типа:

1. Монолитные системы — ячеистый бетон заливается непосредственно на месте в подготовленные лотки. Обеспечивают высокую однородность, но требуют длительного времени на монтаж и отверждение.
2. Сборно-модульные системы — блоки пенобетона изготавливаются на заводе и доставляются на объект. Монтаж занимает несколько дней, что удобно для аэропортов с интенсивным движением.

По области применения различают:

• Концевые системы — устанавливаются за торцами ВПП (наиболее распространённый вариант).
• Боковые системы — монтируются вдоль боковых кромок полосы для предотвращения выкатывания вбок.

Применение в аэропортах

По состоянию на 2024 год EMAS установлена более чем в 130 аэропортах мира, преимущественно в США. Наиболее известные примеры:

• Аэропорт Ла-Гуардия (Нью-Йорк) — одна из первых установок (2000 год). Система неоднократно предотвращала выкатывания, в том числе в 2015 году, когда самолёт Bombardier CRJ-700 компании Delta Air Lines остановился в EMAS после посадки в сложных метеоусловиях.
• Международный аэропорт Ванкувера (Канада) — установлена в 2006 году на полосе 08L/26R.
• Аэропорт Хитроу (Лондон) — пилотный проект на полосе 27R (2008 год), позже демонтирован из-за несоответствия европейским стандартам.
• Шереметьево (Москва) — в 2019 году сообщалось о планах по установке EMAS на полосе 07/25, однако проект не был реализован.
• Аэропорт Пулково (Санкт-Петербург) — в 2021 году объявлен тендер на разработку отечественного аналога системы.

В России действуют собственные нормативные документы, регулирующие использование подобных систем (ГОСТ Р 57833-2017 «Аэродромы. Системы аварийного торможения воздушных судов»). Однако на практике EMAS не получила распространения из-за высокой стоимости (от 10 до 30 миллионов долларов за установку) и отсутствия обязательных требований.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Эффективность — по данным FAA, за период с 1999 по 2023 год EMAS предотвратила более 50 серьёзных авиационных происшествий, в которых могли пострадать люди.
• Безопасность — самолёт останавливается плавно, без резких перегрузок, что минимизирует травмы пассажиров и экипажа.
• Экономия пространства — позволяет использовать аэропорты, где невозможно расширение ВПП из-за застройки или рельефа.
• Универсальность — подходит для всех типов воздушных судов гражданской авиации (от лёгких бизнес-джетов до широкофюзеляжных лайнеров).

Недостатки

• Высокая стоимость — установка и обслуживание требуют значительных капиталовложений.
• Метеозависимость — при сильных морозах или обледенении свойства пенобетона могут ухудшаться.
• Ограниченный срок службы — после каждого случая выкатывания требуется полная замена разрушенного участка.
• Необходимость сертификации — каждая установка должна проходить индивидуальную сертификацию под конкретный тип самолётов.

Альтернативные системы

Помимо EMAS, существуют и другие технологии аварийного торможения:

• Гидравлические тормозные барьеры (аэрофинишёры) — тросовые системы, захватывающие шасси самолёта. Используются в основном на военных аэродромах.
• Песчаные или гравийные полосы — простейший вариант, но вызывающий повреждения двигателей и планера из-за попадания абразивных частиц.
• Полимерные покрытия — эластичные материалы, увеличивающие коэффициент трения (например, Grooved Runway). Не обеспечивают остановку при высоких скоростях.
• Системы управления торможением — автоматическое включение реверса и тормозов при выкатывании (например, Brake-to-Vacate). Требуют доработки конструкции самолёта.

Перспективы развития

Основные направления совершенствования EMAS включают:

• Разработку более дешёвых материалов — замена пенобетона на перерабатываемые полимеры или композиты.
• Модульную конструкцию — упрощение замены повреждённых блоков.
• Интеграцию с системами управления воздушным движением — автоматическое уведомление диспетчеров о срабатывании.
• Создание мобильных вариантов — для временных аэродромов и полевых условий.

В России в 2020-х годах ведутся работы по созданию отечественного аналога EMAS в рамках программы импортозамещения. Разработкой занимается НИЦ «Аэродинамика» (Москва) совместно с МГТУ имени Н. Э. Баумана. Опытный образец прошёл испытания на аэродроме «Раменское» в 2023 году.

Источники

• Федеральное управление гражданской авиации США (FAA). Advisory Circular AC 150/5220-22B — Engineered Materials Arresting Systems (EMAS) for Aircraft Overruns.
• ГОСТ Р 57833-2017 «Аэродромы. Системы аварийного торможения воздушных судов. Общие технические требования».
• Международная организация гражданской авиации (ICAO). Annex 14 — Aerodromes. Volume I: Aerodrome Design and Operations.
• Cook, R. (2018). Aircraft Accident Analysis: Final Reports. McGraw-Hill.
• Отчёт НИЦ «Аэродинамика» (2023). «Разработка и испытания системы аварийного торможения на основе ячеистого бетона».