Гроза самолётов

Летают ли самолеты в грозу?

Как себя чувствуют самолеты в грозу или сильный ливень? Мой третий полет на самолете, из ОАЭ в Индию был не только волнительный из-за ощущений новизны полета, но и волнующим: в иллюминаторе всю ночь сверкали молнии и были огромные, кучерявые облака. Тогда я не знал что будет с самолетом если в него поедет молния, или не зальет ли двигатели водой как это случается на машинах.
В этой статье замечательный пилот авиакомпании S7, известный в инстаграме под ником airguide, расскажет вам, что из себя представляют грозы для самолетов, как они определяются в самолете и что делают в эти моменты пилоты гражданского самолета.

Какие бывают грозы?

Airguide: Грозы настолько многогранны насколько многогранна наша с вами природа. В метеорологии конечно же существуют общие принципы развития грозовых облаков, но порой, грозы бывают очень и очень непредсказуемы по своему появлению, а чаще по своему развитию.
Грозы бывают фронтальные и отдельные. Фронтальные, соответсвенно, развиваются на фронтах, как теплых так и холодных, единственное их отличие — грозы холодного фронта имеют своё максимальное развитие днём, в самое жаркое время, то есть в обед и после обеда, а грозы тёплого фронта набирают силу под утро, когда подстилающая поверхность земли максимально остыла.
Фронтальные грозы тем сильнее, чем больше разница температуры до фронта и за ним. То есть например: средняя Волга, июль, температура в обеденные часы достигает +35 градусов, и вот на это перегретую, парящую маревом поверхности земли, наступает мощный фронт с северо-запада несущий холодный балтийский воздух, температура которого +15 . Такая разница температур, при определённых условиях может вызвать не только мощнейшую грозу, но и ураган. Так вот. Этот фронт вытесняет это перегретый воздух, и тот, сопротивляясь, начинает как бы натекать на фронт, но сил сопротивляться у него нет и он, по границе фронта устремляется вверх и конечно же начинает охлаждаться. По законам физики охлаждающийся воздух начинает насыщаться влагой (вспомните бутылку лимонада из морозильной камеры в жаркой комнате) и превращается в облако.

Это облако тем выше и мощнее, чем больше разница температур и вполне может достичь высот 12-13 километров, и то это только в наших широтах. Ведь на экваторе такие облака достигают 15-16 километров, а порой и выше.
Дальнейшее развитие облака рождает внутри себя град, и электричество. Электричество появляется вследствие трения частиц облака между собой — соответственно если облако полыхает разрядами каждые 3-5 секунд, можно предположить, что в данный момент развития облако максимальное или близкое к нему. Верхняя часть грозы часто как бы растекается над облаком и это называется «наковальня». Это происходит из-за того что вертикальное движение внутри облака ослабевает с высотой и у него не хватает сил пробиваться дальше ввысь, а только вширь…

Всё выше написанное полностью применимо и к разговору о нефронтальных грозах, с одним только отличием — фронтальные грозы могут стоять «стеной» и 200, и 300, и 400 километров, порой просто отсекая всякую возможность добраться до пункта назначения, а нефронтальные могут стоять отдельными кучками на большом пространстве, но расстояния между ними дают пилотам варианты по их обходу, пусть с отклонением от маршрута, пусть и с БОЛЬШИМ отклонением от маршрута, но всё же оставляя возможность долететь до аэродрома назначения, а в некоторых случаях и до запасного.

Как определить грозовой фронт сидя в самолете?

Итак подытожим — мощнейшие вертикальные потоки воздуха, а соответственно сильнейшая турбулентность, град, разряды молний, обледенение — наверное не стоит говорить, что самолёту там делать нечего. И человечество придумало устройство которое позволяет определять опасные для полётов метеоявления и индицировать их в кабине пилота, для безопасного их обхода — метеолокатор.
Принцип работы метеолокатора — самая банальная радиолокация. Локатор посылает радиосигнал, тот в свою очередь отражается (если есть от чего отражаться) и возвращается назад, по изменению параметров ответного сигнала от сигнала посланного, аппаратура определяет плотность того что нам даёт отражённый сигнал. То есть по сути — локатор определяет плотность, а точнее водность облака, чем больше в облаке воды, там опаснее оно для полётов. Антенна метеолокатора находится в «носу» самолёта, хотя правильно эта часть фюзеляжа так и называется — обтекатель антенны радиолокатора. Антенна имеет регулировку по углу наклона, что очень и очень важно.
Ведь мало понимать где располагается облако, то есть определить его местоположение по углу места, но и необходимо определить его вертикальное развитие. Ведь было бы глупо обходить грозу, которая имеет высоту в 3000 метров, выполняя полёт на высоте 11000 метров. И наоборот — стараться перепрыгнуть грозу, которая уже давно выскочила на высоты, на которых гражданские самолёты уже не летают. Так вот основная задача пилота хорошенько просканировать пространство чтобы выбрать наиболее безопасный путь.

Как обходят опасные зоны самолеты в грозу?

Это сканирование начинается задолго до предполагаемого обхода, а решение о стороне обхода мы должны принять за 40 миль до грозы. Принятие решения — это достаточно кропотливая и серьёзная работа, ведь нужно учесть кучу параметров для выбора правильного пути. Экипаж постоянно меняет угол наклона антенны, меняет индикацию насыщенности отражённого сигнала, учитывает ветер, то есть сторону смещения очагов, фактическую высоту полёта, насколько далеко придётся уходить от намеченного маршрута, а хватит ли потом топлива до аэродрома назначения и так далее, чтобы в итоге выбрать правильные курс или высоту для обхода опасных метеоявлений.
И совокупность учёта этого множества параметров очень и очень важна, чтобы не оказаться например вот в такой ситуации на картинке ниже. На масштабе 40 миль вроде бы всё «красиво» и мы сможем безопасно пройти, но на масштабе 80 явно видно что если следовать с выбранным курсом мы попадём в западню:


Индикация (засветки) грозовых очагов на индикаторе в кабине имеет 4 цвета. По мере опасности — зелёный, жёлтый, красный, фиолетовый. И документы Airbus нам предписывают следующее:
— обходить ВСЕ жёлтые, красные и фиолетовые не менее чем 20 миль от этих засветок;
— обходить вообще все, даже зелёные если их высота выше 28000 футов с интервалом не менее 20 миль
— грозы высотой более 35000 футов следует расценивать как очень опасные и пилоту требуется увеличить боковой интервал обхода более 20 миль.
— обход гроз «сверху» с запасом высоты не менее 5000 футов; но если гроза выше 25000 футов то следует избегать обхода её сверху, так как сохраняется вероятность сильной болтанки.
Казалось бы всё просто — выдерживай нужный интервал и всё. Но, к сожалению, в жизни вс намного сложнее. Вроде всё просканировали, решили «вот ту слева объедем, воон ту верхом, а вооооон тут справа обойдём»… Но диспетчер «обрадовал» нас запретом на обход слева из-за запретной зоны. И вот тут начинается «веселуха» вплоть до выполнения виража, так как соваться вправо невозможно, там западня, и влево нельзя, выше не залезем… и многие другие причины, мешающие выдержать требуемые ограничения по обходу опасных метеоявлений.

Гроза — это опасно, но при всём при этом какая бы ни была гроза, авиация не знает катастроф когда именно она стала причиной катастрофы большого современного лайнера. Да она была одной из причин, и может даже точкой отсчёта начала катастрофической ситуации, но финальной точкой всегда было что-то другое. Гроза — это невероятно опасно, но человечество и пилоты в частности научились как-то уживаться с этими оскалившимися небесными айсбергами, летать-то надо, и хотим мы этого или нет нам придётся летать над, слева, справа, между и делать это БЕЗОПАСНО. На этом закончу. Надеюсь задача — рассказать просто о грозах и ответить на вопрос как летают самолеты в грозу, поставленная мною в начале этого поста, выполнена. Спасибо за внимание.

Весь вышеуказанный текст взят с четырех отдельных постов с аккаунта пилота, после его одобрения на публикацию. Но я все же от себя добавлю: настоятельно рекомендую подписаться на его аккаунт, ведь помимо красивых картинок из кабины самолета, вы сможете задать ему любой вопрос касательно авиации и получить на него ответ.

Разряд, еще разряд

Что будет, если в ваш самолет ударит молния

Самолеты называют самым безопасным видом транспорта, однако во многих они вселяют непреодолимое чувство страха. Не способствуют борьбе с фобией и периодически появляющиеся в СМИ сообщения о том, что в какой-то лайнер ударила молния. «Лента.ру» разбиралась, насколько часто это происходит и чем это опасно для самолета.

В начале июня молния повредила три самолета, находящихся на стоянке аэропорта Шереметьево. Разряд спровоцировал их обесточивание, отключение авионики и других систем. В марте из-за молнии вынужденную посадку в Нью-Йорке совершил лайнер Embraer E170 с 55 пассажирами на борту. В начале января у самолета авиакомпании «Аврора», летевшего из Харбина в Хабаровск, молния повредила законцовку правого полукрыла, а месяцем ранее разряд застал в полете Airbus A330, летевший из Москвы в Сеул.

Список инцидентов, связанных с ударом молнии в воздушное судно, в авиации не редкость. Обычно разряд не повреждает самолет, однако по завершении рейса его на некоторое время отстраняют от полетов.

«Как правило, молния бьет в кончик крыла или в нос самолета, проходит по корпусу и выходит из другой точки, например, через хвост», — объясняет пилот Патрик Смит, автор книги Cockpit Confidential.

По его словам, молния попадает в реактивный самолет примерно раз в два года. Смит говорит, что в результате ударов повреждения обычно получает лишь обшивка лайнера. Изредка из-за разряда страдают электрические системы самолетов, однако, как правило, повреждения незначительны. Вообще же все приборы на самолетах экранированы. Кроме того, некоторые отклонения могут наблюдаться в работе электроники, которой пользуются пассажиры.

«Молнии в самолет попадают очень и очень часто, но при этом ничего не происходит», — рассказал «Ленте.ру» Алексей Кочемасов, командир воздушного судна авиакомпании «Победа», более известный в интернете под псевдонимом Летчик Леха.

Алексей рассказал, что иногда на корпусе выгорает пара-тройка заклепок. «Но это ни на что не влияет, — уточняет пилот. — После обнаружения подобного ставят новую заклепку и все. Времени занимает примерно минут пять».

Профессор Ману Хадда, который руководит лабораторией Моргана Ботти по изучению молний в университете Кардиффа (Великобритания), уточняет, что современные самолеты, такие как Boeing 767 или Airbus A 350, имеют конструкцию, которая работает примерно по тому же принципу, что клетка Фарадея. Их корпус сделан из легкого углеродного композита, покрытого тонким слоем меди. Поэтому, попадая в самолет, молния проходит по его поверхности, но не проникает внутрь.

Хадда добавляет, что разряд даже теоретически не может достигнуть топливных баков, которые расположены в крыльях.

«Сила тока при ударе молнии достигает 200 тысяч ампер — пассажиры могут услышать шум или увидеть вспышку света в иллюминаторе, но они ничего не почувствуют», — заверяет Хадда.

Он уточняет, что авиапромышленность довольно консервативная отрасль и здесь постоянно проводятся различные испытания техники, в том числе, и на работу в экстремальных условиях. Так что пассажиры ничем не рискуют.

Эксперты считают, что наибольший риск молния представляет для экипажа самолета и его пассажиров: вид бьющего в корпус разряда может вызвать панику, что в случае неадекватной реакции представляет угрозу безопасности полета.

По статистике, молнии чаще всего бьют в самолеты, летящие в дождевых кучевых облаках, на высоте 2-5,5 километра. Пролетающие самолеты иногда сами вызывают разряды в наэлектризованных облаках. Считается, что легкомоторные самолеты менее подвержены ударам молнии из-за своих размеров.

Серьезные происшествия, связанные с ударами молнии, в истории мировой авиации можно пересчитать по пальцам. Последний произошел в январе 2014 года: на востоке Индонезии разбился легкомоторный самолет компании Intan Angkasa Air, он попал в грозу и был поражен молнией. В результате крушения погибли четыре человека.

Самая серьезная катастрофа из-за удара молнии произошла в 1963 году. Тогда разряд привел к взрыву в воздухе лайнера Boeing 707 авиакомпании Pan American.

По итогам расследования Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) постановила оснастить все гражданские самолеты специальными разрядниками, снимающими статическое электричество. Их стали устанавливать на концах крыльев, а свободное пространство в баках по мере выработки горючего стали ради безопасности заполнять инертным газом, препятствующим воспламенению паров топлива.

«В 1993 году я был командиром экипажа на 37-местном самолете, в нос которого ударила молния от крошечного грозового облака. Что мы почувствовали и услышали? Еле заметную вспышку и едва различимый толчок, — вспоминает Патрик Смит, — Аварийные огни не зажигались, генераторы не отключались. Со вторым пилотом у нас состоялся такой диалог: «Что это было?» — «Не знаю». — «Молния?» — «Может быть»».

Впоследствии механики обнаружили черное пятнышко в передней части фюзеляжа.

Разряд, еще разряд

Что будет, если в ваш самолет ударит молния

Самолеты называют самым безопасным видом транспорта, однако во многих они вселяют непреодолимое чувство страха. Не способствуют борьбе с фобией и периодически появляющиеся в СМИ сообщения о том, что в какой-то лайнер ударила молния. «Лента.ру» разбиралась, насколько часто это происходит и чем это опасно для самолета.

В начале июня молния повредила три самолета, находящихся на стоянке аэропорта Шереметьево. Разряд спровоцировал их обесточивание, отключение авионики и других систем. В марте из-за молнии вынужденную посадку в Нью-Йорке совершил лайнер Embraer E170 с 55 пассажирами на борту. В начале января у самолета авиакомпании «Аврора», летевшего из Харбина в Хабаровск, молния повредила законцовку правого полукрыла, а месяцем ранее разряд застал в полете Airbus A330, летевший из Москвы в Сеул.

Список инцидентов, связанных с ударом молнии в воздушное судно, в авиации не редкость. Обычно разряд не повреждает самолет, однако по завершении рейса его на некоторое время отстраняют от полетов.

«Как правило, молния бьет в кончик крыла или в нос самолета, проходит по корпусу и выходит из другой точки, например, через хвост», — объясняет пилот Патрик Смит, автор книги Cockpit Confidential.

По его словам, молния попадает в реактивный самолет примерно раз в два года. Смит говорит, что в результате ударов повреждения обычно получает лишь обшивка лайнера. Изредка из-за разряда страдают электрические системы самолетов, однако, как правило, повреждения незначительны. Вообще же все приборы на самолетах экранированы. Кроме того, некоторые отклонения могут наблюдаться в работе электроники, которой пользуются пассажиры.

«Молнии в самолет попадают очень и очень часто, но при этом ничего не происходит», — рассказал «Ленте.ру» Алексей Кочемасов, командир воздушного судна авиакомпании «Победа», более известный в интернете под псевдонимом Летчик Леха.

Алексей рассказал, что иногда на корпусе выгорает пара-тройка заклепок. «Но это ни на что не влияет, — уточняет пилот. — После обнаружения подобного ставят новую заклепку и все. Времени занимает примерно минут пять».

Профессор Ману Хадда, который руководит лабораторией Моргана Ботти по изучению молний в университете Кардиффа (Великобритания), уточняет, что современные самолеты, такие как Boeing 767 или Airbus A 350, имеют конструкцию, которая работает примерно по тому же принципу, что клетка Фарадея. Их корпус сделан из легкого углеродного композита, покрытого тонким слоем меди. Поэтому, попадая в самолет, молния проходит по его поверхности, но не проникает внутрь.

Хадда добавляет, что разряд даже теоретически не может достигнуть топливных баков, которые расположены в крыльях.

«Сила тока при ударе молнии достигает 200 тысяч ампер — пассажиры могут услышать шум или увидеть вспышку света в иллюминаторе, но они ничего не почувствуют», — заверяет Хадда.

Он уточняет, что авиапромышленность довольно консервативная отрасль и здесь постоянно проводятся различные испытания техники, в том числе, и на работу в экстремальных условиях. Так что пассажиры ничем не рискуют.

Эксперты считают, что наибольший риск молния представляет для экипажа самолета и его пассажиров: вид бьющего в корпус разряда может вызвать панику, что в случае неадекватной реакции представляет угрозу безопасности полета.

По статистике, молнии чаще всего бьют в самолеты, летящие в дождевых кучевых облаках, на высоте 2-5,5 километра. Пролетающие самолеты иногда сами вызывают разряды в наэлектризованных облаках. Считается, что легкомоторные самолеты менее подвержены ударам молнии из-за своих размеров.

Серьезные происшествия, связанные с ударами молнии, в истории мировой авиации можно пересчитать по пальцам. Последний произошел в январе 2014 года: на востоке Индонезии разбился легкомоторный самолет компании Intan Angkasa Air, он попал в грозу и был поражен молнией. В результате крушения погибли четыре человека.

Самая серьезная катастрофа из-за удара молнии произошла в 1963 году. Тогда разряд привел к взрыву в воздухе лайнера Boeing 707 авиакомпании Pan American.

По итогам расследования Федеральное управление гражданской авиации США (FAA) постановила оснастить все гражданские самолеты специальными разрядниками, снимающими статическое электричество. Их стали устанавливать на концах крыльев, а свободное пространство в баках по мере выработки горючего стали ради безопасности заполнять инертным газом, препятствующим воспламенению паров топлива.

«В 1993 году я был командиром экипажа на 37-местном самолете, в нос которого ударила молния от крошечного грозового облака. Что мы почувствовали и услышали? Еле заметную вспышку и едва различимый толчок, — вспоминает Патрик Смит, — Аварийные огни не зажигались, генераторы не отключались. Со вторым пилотом у нас состоялся такой диалог: «Что это было?» — «Не знаю». — «Молния?» — «Может быть»».

Впоследствии механики обнаружили черное пятнышко в передней части фюзеляжа.

Полет святого Эльма

Пять редких природных явлений, угрожающих безопасности авиаперелетов

В начале мая текущего года самолет «Аэрофлота» выполнял перелет по маршруту Москва — Бангкок. При подлете к аэропорту лайнер угодил в зону турбулентности, в результате чего его подбросило, а некоторые пассажиры на борту самолета получили различные травмы. По данным авиакомпании, лайнер столкнулся с относительно редким явлением — турбулентностью ясного неба. Спрогнозировать зону такой турбулентности или определить ее местоположение с помощью радара практически невозможно. Мы решили рассказать про это и другие природные явления, с которыми самолетам в воздухе лучше не встречаться.

Турбулентность

Представьте: вы летите в самолете, удобно устроившись в кресле. Только что закончился обед. Впереди отдых на солнечном берегу, пальмы, лазурное море. В иллюминаторе плавно проплывают облака. Вдруг пилот объявляет по громкой связи, что самолет вскоре войдет в зону турбулентности, необходимо пристегнуть ремни, сложить столики и сохранять спокойствие. Вскоре самолет как будто подбрасывает вверх, потом резко опускает вниз и вообще начинается неприятная болтанка. Кто-то из пассажиров громко молится, кто-то смеется, кому-то стало плохо, дети плачут. Все напуганы и думают, что конец уже близок.

Так проявляется турбулентность. Дело в том, что атмосфера Земли — не статичная смесь газов. Она все время находится в движении. В ней всегда есть воздушные течения, области с повышенным или пониженным давлением. В полете самолет постоянно обтекается воздушным потоком. В нормальных условиях этот поток относительно стабилен, то есть он гладкий (ламинарный) в передней части планера самолета и несколько возмущенный в его кормовой части (в хвостовой части воздушные потоки с верхней и нижней частей планера встречаются и смешиваются). В этих условиях самолет летит спокойно, без рывков, с равномерным свистом двигателей.

Но поскольку атмосфера Земли всегда находится в движении, то во время полета самолет часто попадает в различные воздушные потоки, которые так или иначе на него влияют. Пассажиры могут ощущать их как легкое покачивание или же как сильную тряску. В это время один воздушный поток, в который попал самолет, нарушает другой воздушный поток, обтекающий планер лайнера. Из-за этого подъемная сила на некоторых частях корпуса самолета может уменьшаться или, наоборот, увеличиваться. Зоны, в которых самолет попал в другое воздушное течение, и называются зонами турбулентности.

Они возникают в самых разных местах. Например, на стыке теплых и холодных воздушных потоков (над горами или на стыке моря и суши) или на границе облаков (облака — взвесь капелек воды в воздухе, по своей плотности резко отличающаяся от окружающего воздуха). Если вы летите из Москвы в турецкую Анкару над Черным морем, то скорее всего вас будет трясти там, где море переходит в берег Турции. Довольно часто самолет трясет при взлете и посадке. Тут лайнер либо проходит облачную пелену, если таковая имеется, либо сталкивается с так называемыми термиками — неоднородными восходящими потоками теплого воздуха.

В большинстве случаев зоны турбулентности можно спрогнозировать. Если пилоты видят большое облако по курсу, они его облетят — там скорее всего будет трясти. Погодные радары на борту самолета также могут определять зоны турбулентности. Но есть явление, которое называется турбулентностью ясного неба. Это болтанка в чистом синем небе, в котором нет ни намека на облачко. Предсказать такое явление очень сложно. Причин возникновения турбулентности ясного неба может быть несколько: от пересечения воздушных течений до появления спутных следов других самолетов (вихревых течений за лайнерами).

Пилоты самолетов обычно хорошо подготовлены к встрече с турбулентностью, и даже если она возникает неожиданно, летчики могут быстро выровнять самолет и постараться уйти из зоны болтанки. При этом все современные лайнеры оборудованы множеством вспомогательных систем, которые вовремя предупреждают летчиков о различных опасных явлениях (например, опасном отрыве воздушного потока от крыла). Последний раз катастрофа из-за турбулентности произошла в 2001 году. Тогда вскоре после взлета из аэропорта в Нью-Йорке лайнер A300 попал в спутную струю другого самолета и разбился. Все 260 человек на борту погибли.

Огни святого Эльма

Помимо турбулентности ясного неба пилотам знакомо и другое явление, не менее редкое. Речь идет об огнях святого Эльма, получивших свое название в честь католического покровителя моряков. Впервые с таким названием оно упоминается в морских документах 1886 года, хотя само явление описывалось и прежде. Например, о нем говорится в «Записках об Африканской войне» Гая Юлия Цезаря. Изначально огни святого Эльма наблюдали моряки во время грозы или незадолго до нее. Проявлялось оно так: на острых концах высоких мачтовых конструкций появлялись яркие светящиеся шарики.

Огни — это коронные разряды, возникающие на высоких и острых предметах из-за большой напряженности электрического поля в атмосфере. Чаще всего так бывает перед грозой, но огни святого Эльма можно наблюдать и вблизи извергающего вулкана (из-за трения частичек вулканической пыли в воздухе атмосфера насыщается статическим электричеством). Сегодня в море огни святого Эльма встречаются очень редко — современные корабли лишены мачт и высоких конструкций.

Ссылка на основную публикацию