Влияние турбулентности на воздушное судно

Полет – один из наиболее безопасных и удобных способов путешествия, однако даже в современном авиационном мире существуют факторы, способные повлиять на комфорт и безопасность пассажиров и экипажа. Одним из таких факторов является турбулентность – движение воздуха, при котором воздушные частицы совершают беспорядочное перемещение по сложным траекториям. За прошедшие десятилетия исследования турбулентности значительно расширили понимание её природы, что помогло повысить безопасность полетов. Тем не менее, турбулентность остается одной из наиболее трудных в прогнозировании и контроле атмосферных явлений, поскольку она обусловлена множеством переменных – от локальных погодных условий до глобальных климатических изменений.

Полет самолета в турбулентной атмосфере сопровождается болтанкой - появлением знакопеременных ускорений, линейных колебаний центра тяжести самолета и угловых колебаний относительно центра тяжести. Следовательно, турбулентность приводит к нарушению равновесия сил, действующих на ВС, и его движение становится возмущенным. При этом изменяется высота, курс и скорость полета, увеличивается износ отдельных агрегатов и узлов ВС, ухудшается устойчивость и управляемость ВС, а также комфорт полета.

При взлете и посадке болтанка опасна тем, что из-за сильной турбулентности возможны значительные броски самолета вверх и вниз от расчетной траектории полета. Если броски вверх могут привести к тому, что ВС окажется на закритических углах атаки, что наиболее опасно при взлете самолета, то броски ВС вниз могут привести к столкновению с земной или водной поверхностью, что одинаково опасно как при взлете, так и при посадке. При болтанке ухудшается и управляемость ВС, что может привести к возникновению нештатной ситуации на борту самолета. При сильной болтанке пассажиры могут отделяться от кресел и зависать на ремнях или сильно прижиматься к креслам. Несоблюдение пассажирами правил поведения на борту ВС (непристегнутые ремни, расположение на верхней полке над собой тяжелых предметов, сумок и т.д.) может привести к получению серьезных травм и ушибов.

Турбулентность, вызывающая болтанку самолетов, на различных высотах встречается неодинаково часто. Так, по данным статистики установлено, что в слое 0-1 км повторяемость болтанки составляет 25%, на высотах 1-6 км она примерно равна 10%, а в слое 6-11 км повторяемость болтанки вновь увеличивается до 15%. На больших высотах в слое 11-16 км повторяемость болтанки уменьшается до 5-8%, а в средней стратосфере (выше 16 км) становится меньше 5%.

Помимо повторяемости болтанки существует и понятие встречаемость болтанки, под которой понимается расстояние, которое нужно пролететь для того, чтобы встретиться с одним случаем болтанки. По данным исследований для верхней тропосферы установлено, что для встречи с одним случаем болтанки любой интенсивности нужно пролететь примерно 3500 км, для встречи с умеренной или сильной болтанкой – 9000 км, и для встречи с одним случаем сильной или очень сильной болтанки – около 23 000 км. Мало это или много? С одной стороны, встречаемость болтанки вроде бы незначительна, но с другой стороны – за два полета из Москвы в Хабаровск и обратно воздушное судно по статистике должно попасть в зону сильной или очень сильной бол-танки. А это уже много!

Понимание и управление турбулентностью – это вызов для современных технологий и специалистов. Турбулентность напоминает нам о том, что авиация – это синергия науки, технологий и человеческого мастерства, объединенных одной целью – сделать каждое путешествие максимально безопасным и приятным. В будущем, с развитием инноваций, воздушное пространство станет еще более управляемым и устойчивым к природным проявлениям, что откроет новые горизонты в мире авиации.