В своей самой простой форме турбулентность представляет собой изменения воздушного потока вокруг самолета. Именно эти колебания воздушного потока и вызывают тряску. В таких условиях воздушное судно можно сравнить с лодкой, качающейся на волнах. Когда вода под лодкой движется, характер движения лодки меняется. Лодка никогда не «выпадет» из воды, она просто прыгает вверх и вниз. То же явление происходит в воздухе при полете самолета, попавшего в турбулентность.
Турбулентность могут вызвать облака, тепловые потоки или изменения скорости ветра. Наверное, каждый, кто летал на самолете, хотя бы раз в жизни сталкивался с этим явлением.
Нет такого понятия, как «воздушные ямы»
Во-первых, следует раз и навсегда развеять распространенный миф. Нет такого понятия, как «воздушные ямы». Непонятно, откуда взялось это выражение, но придумать его мог только тот, кто никогда не знал основ физики в школе. Вернемся к аналогии с водой. Воздух ведет себя как жидкость — он заполняет любую пустоту, в которую может попасть. В результате не может быть такого явления, как воздушная яма.
Так что же вызывает тряску?
По большей части турбулентности вызвана изменениями в свойствах воздушного потока — его скорости и направления. Это явление широко известно как турбулентность чистого воздуха или CAT (от англ. Clear-Air Turbulence). Чтобы понять, почему такие изменения вызывают турбулентность, нам необходимо вспомнить базовый урок физики.
Воздушный поток над крылом создает подъемную силу. По мере того как самолет ускоряется к концу взлетно-посадочной полосы, давление воздуха над крылом уменьшается, а скорость потока увеличивается. Когда падение давления достигает критической точки, крылья создают достаточную подъемную силу, чтобы позволить самолету оторваться от земли и начать подъем.
Двигатели в этом случае только обеспечивают разгон, крылья обеспечивают полет. Если скорость воздуха над крыльями постоянна, подъемная сила не будет меняться, и поэтому полет будет более плавным. Однако, поскольку атмосфера постоянно меняется, скорость ветра всегда будет меняться, и в результате всегда будут постоянные колебания подъемной силы. При временном увеличении подъемной силы самолет немного набирает высоту, а при уменьшении грузоподъемности самолет немного опускается. Просто умножьте эти изменения подъемной силы несколько раз в секунду, и вы получите то, что вы чувствуете, как турбулентность в полете. Вот и весь принцип этого распространенного явления — как в случае с нахождением в лодке, которая отскакивает от волн.
Следует ли опасаться турбулентности?
Одним словом — нет. Изменения воздушной скорости стары, как само время, и поэтому являются неотъемлемой частью любого полета. При создании самолета обтекание его воздушным потоком является важным фактором, поэтому влияние турбулентности учитывается с самого первого этапа проектирования. Комфорт пассажиров является основной заботой конструкторов настолько, что современные самолеты созданы таким образом, чтобы свести к минимуму воздействие турбулентности.
Boeing B787 Dreamliner оснащен системой подавления порывов ветра. Используя различные датчики, летательный аппарат может обнаруживать мгновенные изменения ветра вокруг себя. Затем бортовые компьютеры используют эту информацию, чтобы определить, как изменение ветра повлияет на подъемную силу самолета. Они отправляют сигналы в систему управления полетом, которые создают равный и противоположный входной сигнал, чтобы противодействовать потере или увеличению подъемной силы. Все происходит за доли секунды, настолько быстро, что ни пассажир, ни пилот этого не осознают.
Бывает, что через иллюминатор пассажиры видят колебания крыльев. Это совершенно нормально. Вы когда-нибудь видели гибкие причалы в море? Принцип точно такой же. Крылья самолета гнутся и колеблются. Это сделано для того, чтобы полет проходил более плавно.
Что делают пилоты?
Вопреки распространенному мнению, пилоты не держат штурвал на протяжении всего полета. Поскольку турбулентность является частью почти каждого полета, пилоты хорошо к ней привыкли и очень хорошо разбираются в том, чтобы сделать полет в условиях турбулентности, максимально плавным. Самая большая забота пилотов — это, честно говоря, не пролить чай на штаны.
Во время каждого рейса автопилот выполняет всю работу по удержанию крыльев на одном уровне и следованию траектории полета, контролируемой пилотом. Это позволяет ему внимательно следить за всеми другими системами, такими как воздушная скорость — скорость, с которой воздух движется над крыльями. Так как может случиться так, что условия немного изменятся, скорость полета изменится незначительно и, как следствие, высота также может незначительно измениться. Однако эти изменения обычно составляют всего от 4 до 5 миль в час. Высота варьируется от 10 футов до 20 футов. Эти числа настолько малы, что едва заметны. Это совершенно нормально.
Когда условия воздуха становятся все более и более неравномерными, первое, что мы часто делаем, например, при вождении автомобиля — снижаем скорость. Как и при езде по ухабистой дороге, замедление воздушного судна позволяет лучше преодолевать неровности и обеспечивает больший комфорт для пассажиров. Чаще всего это решение возникших проблем. Если ситуация не улучшилась, можно изменить высоту полета. Для этого пилоты должны проконсультироваться с местным диспетчерским пунктом, чтобы узнать, что другие самолеты не летят на той высоте, на которую они хотят подняться. Однако довольно часто бывает, что если на одной крейсерской высоте турбулентность, то на другой с 90-процентной долей вероятности она также присутствует, поэтому изменение может не принести вам желаемых преимуществ.
Знают ли пилоты, что приближается турбулентность?
Иногда да, иногда нет. Турбулентность, как и любое погодное явления, не является предметом точной наукой. Прогнозируются области турбулентности, и эта информация сообщается пилотам во время их предполетной подготовки. Однако не всегда полученные данные являются стопроцентно точными. Более полезным способом прогнозирования турбулентности является использование навыков, знаний и штурманского опыта во время рейса. Хороший экипаж объединит свои усилия, чтобы распознать признаки турбулентности, потенциально способной встретиться на пути, и действовать соответствующим образом. Определенные образования облаков и сильный ветер над гористой местностью являются хорошими признаками того, что это может быть «ухабистое» воздушное пространство. Радиосообщения от других пилотов также являются хорошими индикаторами районов с нестабильной погодой.
Если вы летали, то наверняка были свидетелем ситуации, при которой появляется предупреждение о пристегивании ремней безопасности. Потом оказывается, что турбулентности не было. Возникшая ситуация означает, что пилоты используют свои навыки, знания и опыт для обеспечения безопасности пассажиров. Чаще всего это просто мера предосторожности, но она нужна для того, чтобы мы были в безопасности и чувствовали себя комфортно. Итак, если показывается этот знак, лучше вернуться на свое место и пристегнуть ремни.
Что делать, чтобы справиться со страхом?
Самым большим фактором страха перед полетом является отсутствие контроля. Вы часами сидите в незнакомой закрытой среде, доверяя нескольким людям, которых вы никогда не видели и, возможно, не увидите. Есть несколько способов, которые вы можете применить, чтобы справиться с тревогой, связанной с турбулентностью. Во-первых, если вы напуганы, вы можете поговорить с бортпроводниками. Они привыкли заботиться о людях, которые переживают по поводу полета, поэтому даже приветливый взгляд или «привет» с их стороны, когда самолет начинает трясти, помогут успокоиться.
Во-вторых, вы можете попросить разрешения поговорить с пилотами перед полетом. В зависимости от авиакомпании посещение кабины экипажа на земле по-прежнему разрешено. Если пилоты не слишком заняты, большинство пилотов с удовольствием пригласят вас в свой «кабинет», чтобы объяснить правила полета самолета. Также можно попробовать выбрать место над крыльями. Как было сказано ранее, все самолеты предназначены для преодоления турбулентности без ущерба для конструкции.
Теоретически передняя и задняя части самолета часто более подвержены тряске, чем места над крыльями. Наконец, представьте, что самолет — это машина на дороге. Иногда мы находимся на шоссе. Тогда езда приятная и плавная. Иногда мы выезжаем на проселочную дорогу с ямами. Если автомобиль управляется в соответствии с условиями, наша безопасность никогда не будет поставлена под сомнение. Точно такая же ситуация и в воздухе.
В деловой и частной авиации применяются, как правило самолеты меньшего размера, теоретически они должны быть наиболее подвержены тряске при турбулентности. На практике же в конструкции таких самолетов проще предусмотреть меры для снижения тряски, кроме того они летают на 2-3 км выше, чем обычные рейсовые самолеты. Т.е. «над погодой» — там где атмосферные условия стабильны и практически нет облаков, которые вызывают изменения в воздушной среде. В таких бизнес-джетах члены экипажа находятся в непосредственной близости от пассажиров и ситуация кажется более контролируемой, что повышает комфорт.
Андрей Бочкарев
