Если посмотреть на взлётно-посадочную полосу издалека, она кажется совершенно обычной: длинная ровная поверхность, по которой самолёты разгоняются и тормозят. Но стоит оказаться рядом, и становится заметна необычная деталь — покрытие во многих аэропортах буквально исчерчено множеством тонких поперечных прорезей.

Это не следы износа и не декоративный элемент. Каждая такая канавка выполняет вполне конкретную задачу: помогает самолётным шинам сохранять сцепление с покрытием во время дождя.

На первый взгляд может показаться странным: зачем специально портить практически гладкую поверхность ВПП? На самом деле именно эти небольшие прорези способны сыграть важную роль в ситуации, когда самолёту приходится садиться или останавливаться на мокрой полосе.

Что происходит с колёсами на мокрой ВПП

После приземления самолёт не останавливается мгновенно. Даже после касания полосы он продолжает двигаться с большой скоростью, а колёсам необходимо за считаные секунды обеспечить надёжное сцепление с покрытием.

В сухую погоду всё относительно просто: резина контактирует с асфальтом или бетоном, и возникающего сцепления достаточно для управления и торможения. Но во время сильного дождя между шиной и поверхностью появляется вода.

Если её слой достаточно велик, колесо уже не может полностью вытеснить жидкость из зоны контакта. Перед шиной формируется своеобразный водяной клин. Давление воды начинает приподнимать резину над покрытием, и площадь непосредственного контакта уменьшается.

Именно это явление называют аквапланированием.

Для автомобиля оно опасно, но для самолёта последствия могут быть ещё серьёзнее. При посадке необходимо не только затормозить многотонную машину, но и удерживать её строго в пределах полосы. Если сцепление ухудшается, снижается эффективность торможения и возрастает вероятность бокового увода, особенно при сильном ветре.

Причём проблема актуальна и при взлёте. Если экипажу приходится прервать разбег, самолёт должен остановиться в пределах оставшейся длины ВПП. Поэтому состояние покрытия имеет значение в обоих направлениях.

Зачем поверхности нужны прорези

Главная задача поперечных канавок — дать воде дополнительный путь для выхода из-под колеса.

Представим шину, которая движется по мокрому покрытию. Вода оказывается перед ней и должна очень быстро уйти в стороны. Чем выше скорость и глубже водяной слой, тем сложнее это сделать.

Канавки создают своеобразную сеть каналов. Попавшая в них вода быстрее покидает область непосредственно под шиной. В результате уменьшается количество жидкости, которое пытается удерживать колесо над поверхностью.

При этом канавки не являются единственным элементом системы водоотвода. Сама ВПП обычно имеет небольшой уклон, а рядом с ней предусмотрена дренажная инфраструктура. Эти элементы помогают отводить большие объёмы дождевой воды с поверхности.

Рифление работает немного иначе. Оно предназначено прежде всего для той тонкой плёнки воды, которая остаётся непосредственно в зоне контакта шины с покрытием.

Иными словами, канавки не «осушают» всю взлётную полосу. Они помогают колесу быстрее избавиться от воды именно в тот момент, когда это особенно важно.

Почему линии делают поперечными

Здесь всё довольно логично.

Самолёт движется вдоль ВПП, поэтому канавки располагают поперёк направления движения. Каждое колесо при движении пересекает одну прорезь за другой, и вода получает возможность уходить из пятна контакта.

Если бы все каналы шли вдоль полосы, колесо могло бы двигаться между ними, практически не взаимодействуя с рельефом.

Поперечное рифление заставляет шину постоянно пересекать небольшие углубления. Это улучшает дренаж и способствует сохранению сцепления на мокром покрытии.

Количество таких линий может быть огромным. Например, если расстояние между соседними прорезями составляет несколько сантиметров, то на полосе длиной в несколько километров их будут десятки тысяч.

Получается довольно впечатляющая картина: вся эта «сетка» создаётся ради нескольких мгновений контакта между шиной и землёй.

Почему поверхность не делают просто глубже

Может возникнуть ещё один вопрос: если канавки помогают отводить воду, почему бы не сделать их значительно глубже?

Потому что слишком глубокий рельеф тоже создаёт проблемы.

При изготовлении прорезей необходимо сохранить прочность покрытия. Чем больше материала удаляется, тем выше требования к самой поверхности. Кроме того, края канавок должны выдерживать огромные нагрузки от многотонных самолётов.

Слишком широкие или глубокие прорези могут быстрее разрушаться, накапливать загрязнения и ухудшать характеристики покрытия.

Поэтому размеры и расстояние между канавками определяются инженерными требованиями и нормативами. Здесь важен баланс: рельеф должен эффективно работать с водой, но при этом не превращать ВПП в поверхность, которая будет быстро изнашиваться.

Как на бетонном и асфальтовом покрытии появляются тысячи линий

Канавки не наносят вручную одну за другой.

Для этого используется специальное оборудование с алмазными режущими дисками. Машина проходит по уже готовому покрытию и формирует сразу несколько параллельных прорезей.

После такой обработки поверхность необходимо тщательно очистить. Частицы бетона, асфальта и минеральная пыль не должны оставаться на рабочей зоне аэродрома: посторонние предметы на ВПП сами по себе представляют опасность для воздушных судов.

Но даже правильно выполненное рифление не остаётся неизменным навсегда.

Почему канавки постепенно теряют эффективность

Одна из главных причин — резина от самолётных шин.

При посадке колёса перед касанием ещё не вращаются с той же скоростью, с которой движется самолёт. После контакта с покрытием они очень быстро раскручиваются. В этот момент часть резины стирается и остаётся на поверхности ВПП.

Особенно заметны такие отложения в зонах, где самолёты чаще всего касаются полосы.

Со временем резина способна закрывать микрорельеф покрытия и частично заполнять дренажные каналы. Поверхность при этом может выглядеть вполне нормально, однако её сцепление с шиной уже изменится.

Поэтому аэродромные службы регулярно контролируют состояние ВПП и при необходимости очищают её от резиновых отложений. Для этого применяют воду под высоким давлением, специальные методы механической очистки и другое оборудование.

Кроме визуального осмотра используются специальные измерения сцепления. Испытательное устройство позволяет оценить, насколько хорошо поверхность взаимодействует с колесом на увлажнённом покрытии.

Спасают ли канавки от аквапланирования полностью

Нет. И это важное уточнение.

Рифление значительно помогает при обычном увлажнении поверхности, но не способно отменить законы физики. Если на ВПП образовался глубокий слой воды, возможности канавок ограничены.

При сильном ливне ситуацию могут дополнительно ухудшить недостаточный водоотвод, неровности покрытия или скопление воды в отдельных местах.

А зимой канавки могут оказаться заполнены снегом, льдом или снежной кашей. В этом случае их способность отводить воду практически не имеет прежнего значения.

Именно поэтому пилоты и диспетчерские службы оценивают не просто наличие рифления, а фактическое состояние полосы. Учитываются осадки, наличие воды, снег или лёд, температура, ветер, длина доступной дистанции и характеристики конкретного самолёта.

Получается, что тысячи едва заметных прорезей на ВПП — это не попытка сделать покрытие необычным. Это инженерное решение, которое работает буквально под колёсами самолёта.

Когда полоса мокрая, каждая такая канавка помогает воде быстрее покинуть пространство между шиной и покрытием. А несколько десятков тысяч небольших каналов вместе становятся одним из элементов, который помогает многотонному самолёту надёжнее тормозить и сохранять управляемость там, где обычная гладкая поверхность могла бы оказаться гораздо менее эффективной.

Без автора