Підвищення температури повітря стає проблемою для літаків: Про що йдеться

Підвищення температури на нашій планеті ускладнює зліт літаків у певних аеропортах, що створює ще одну проблему для цивільної авіації. А оскільки періоди сильної спеки стають все частішими, проблема може поширюватися на більше рейсів, що змушує авіакомпанії залишати пасажирів на землі. Про це пише CNN, передають Патріоти України.

"Основна проблема, з якою стикається будь-який літак при зльоті, полягає в тому, що літаки дуже важкі, і гравітація хоче утримати їх на землі. Щоб подолати гравітацію, їм потрібно створити підйомну силу, тобто атмосферу, яка штовхає літак вгору", - говорить Пол Вільямс, професор атмосферних досліджень Університету Редінга у Великій Британії.

"Підйомна сила залежить від кількох факторів, але одним із найважливіших є температура повітря - і в міру нагрівання повітря розширюється, тому кількість молекул, здатних штовхати літак вгору, зменшується", - додає він.

За словами Вільямса, літаки отримують на 1% менше підйомної сили при підвищенні температури на кожні 3 градуси за Цельсієм. "Ось чому через сильну спеку літакам важче злітати, а в деяких дійсно екстремальних умовах це може стати взагалі неможливим", - сказав він.

Проблема особливо актуальна в аеропортах на великій висоті, де повітря вже від природи розріджене, а також в аеропортах із короткими злітно-посадковими смугами, через які літаку залишається менше місця для розгону. За словами Вільямса, якщо літаку потрібна злітно-посадкова смуга довжиною 1980 метрів при температурі 20 градусів за Цельсієм, йому знадобиться 2500 метрів при температурі 40 градусів Цельсія.

"Глобальне затишшя"

Вільямс та його команда вивчили історичні дані з 10 аеропортів Греції, всі вони характеризуються високими літніми температурами та короткими злітно-посадковими смугами. З 1970-х років дослідники виявили потепління на 0,75 градуса за Цельсієм за десятиліття.

"Ми також виявили зменшення зустрічного вітру вздовж злітно-посадкової смуги на 2,3 вузла (4,25 км/год, - УНІАН) за десятиліття. Зустрічний вітер корисний для злетів, і є деякі докази того, що зміна клімату викликає те, що називається "глобальним затишшям", тому, здається, вітер сповільнюється", - сказав Вільямс.

Потім команда помістила ці значення температури та зустрічного вітру в калькулятор злітних характеристик літаків різних типів, включаючи Airbus A320 - один із найпопулярніших літаків у світі.

"Ми виявили, що максимальна злітна вага знижується на 280 фунтів (127 кг) щороку - це приблизно еквівалентно вазі одного пасажира плюс його валізі, а це означає, що щороку можна перевозити на одного пасажира менше", - говорить Вільямс.

З моменту своєї появи в 1988 році і до 2017 року максимальна злітна маса A320 повинна була знизитися більш ніж на 3,6 тисяч кілограмів у Національному аеропорту острова Хіос, основному аеропорту в дослідженні, довжина злітно-посадкової смуги якого становить трохи менше 5000 футів (1500 метрів).

Лондонський аеропорт Сіті, розташований у фінансовому районі столиці ВеликоїБританії, також має злітно-посадкову смугу довжиною трохи менше 1500 метрів. Під час спеки в 2018 році більше десятка рейсів були змушені залишити пасажирів на землі, щоб безпечно злетіти. Під час одного з рейсів таких зібралося до 20 людей.

У 2017 році десятки рейсів були повністю скасовані протягом кількох днів у Міжнародному аеропорту Скай-Харбор у Феніксі, оскільки температура досягла 48,8 градусів за Цельсієм, що перевищує максимальну робочу температуру для багатьох пасажирських літаків.

Дослідження Колумбійського університету прогнозує, що до 2050 року типовий вузькофюзеляжний літак, такий як Boeing 737, буде піддаватися підвищеним обмеженням ваги від 50% до 200% в літні місяці в чотирьох великих аеропортах США: Ла-Гвардіа (Нью-Йорк), Національний аеропорт Рейгана (Вашингтон), Міжнародний аеропорт Денвера і Скай-Харбор (Фенікс, Арізона).

Можливі рішення

На щастя, авіакомпанії не безсилі перед цією проблемою, каже Вільямс. "На столі лежить безліч рішень. Можна було б планувати вильоти далеко від найспекотнішої частини дня, з великою кількістю вильотів рано вранці і пізно ввечері, що є тактикою, котра вже використовується в спекотних регіонах, таких як Близький Схід", - зазначає він.

За словами Вільямса, легші літаки також менш схильні до цієї проблеми, тому це може прискорити впровадження композитних матеріалів, таких як вуглецеве волокно, для виготовлення корпусів літаків.

У той же час такі виробники, як Boeing, уже пропонують "гарячу і високу" опцію на деяких своїх літаках для авіакомпаній, які планують широко використовувати їх у високогірних аеропортах з високою температурою. Ця опція забезпечує додаткову тягу і збільшені аеродинамічні поверхні, щоб компенсувати втрату підйомної сили, без зміни дальності польоту або пасажиромісткості.

Звичайно, більш радикальним підходом було б подовження злітно-посадкових смуг, хоча це можливо не в усіх аеропортах. У деяких випадках, коли жодне з цих рішень не застосовується, пасажирам просто доведеться відмовитися від польоту. Але, за словами Вільямса, це залишиться нішевою проблемою, принаймні найближчим часом. "Ситуація, коли людей, яких знімають з рейсів через занадто спекотну погоду, рідкісна і буде рідкісною. Більшість літаків ніколи не досягають максимальної злітної ваги, тому це відбувається у виняткових випадках - в основному в аеропортах з короткими злітно-посадковими смугами, на великій висоті та влітку", - говорить він.

Однак довгострокове майбутнє може бути складнішим, додає Вільямс: "Я не думаю, що це буде головним головним болем для галузі, але я думаю, що є вагомі докази того, що ситуація тільки погіршиться".