Turbulencje powietrza: czy Twój samolot może przetrwać burzę?

Każdego dnia samoloty napotykają turbulencja spowodowane niesprzyjającą i niespokojną pogodą. Chociaż żaden pilot dobrowolnie nie przeleci przez burzę, samoloty nadal muszą radzić sobie z nieprzewidywalnymi zdarzeniami pogodowymi. Eksperci z Artemis Aerospace przyglądają się tutaj, w jaki sposób samoloty są projektowane, aby znosić trudne warunki, oraz umiejętności, których potrzebują wszyscy piloci, aby skutecznie poruszać się po burzach.

Ekstremalne testy warunków skrajnych

To nie przypadek, że latanie jest najbezpieczniejszą formą transportu na duże odległości. Bezpieczeństwo zawsze było najwyższym priorytetem w przemyśle lotniczym, a poważne incydenty z udziałem statków powietrznych zdarzają się rzadko.

Złożoność współczesnych samolotów oznacza, że ​​nowe samoloty przechodzą szereg długich i rygorystycznych testów. Testy te, które obejmują naśladowanie sytuacji, takich jak zderzenia ptaków, stale ewoluują, aby uwzględnić zmiany w konstrukcji samolotu i potencjalne zagrożenia, jakie może napotkać samolot.

Wcześniejsze incydenty spowodowane usterkami technicznymi, zmęczeniem kadłuba i burzami również w dużym stopniu przyczyniły się do rozwoju inżynierii lotniczej i procedur obsługi technicznej, powodując znaczne postępy technologiczne, aby zapewnić, że podobne incydenty nigdy więcej się nie powtórzą.

Oprócz szeroko zakrojonych i ekstremalnych testów, jakie samoloty przechodzą przed wzlotem w powietrze, samoloty komercyjne są również poddawane przeglądom konserwacyjnym i wizualnym przez inżynierów i pilotów podczas każdego zwrotu, a także podstawowym przeglądom konserwacyjnym co dwa dni i dokładniejszym przeglądom. co kilka lat. Konserwacja, naprawa i remont (MRO) usługi są zasadniczym elementem zapewniającym, że samoloty pozostają bezpieczne i gotowe do lotu przez cały czas.

Zwalczanie turbulencji

Jeśli leciałeś samolotem, prawdopodobnie doświadczyłeś turbulencji. Chociaż może to być denerwujące, turbulencja, mówiąc prościej, jest nieregularnym przepływem powietrza. Podobnie jak fale oceanu, które czasami mogą być duże i nieregularne, nierówności i krople turbulencji niekoniecznie są niebezpieczne.  

Samoloty napotykają trzy rodzaje turbulencji: ścinające (gdy dwa sąsiadujące ze sobą obszary powietrza poruszają się w różnych kierunkach), warunki termiczne (zderzenie cieplejszego i chłodniejszego powietrza) lub mechaniczne, spowodowane zmiennością krajobrazu – np. latające nad dużą górą.

Skrzydła, które się uginają

Skrzydła współczesnych odrzutowców pasażerskich są wyjątkowo wygięte, dzięki czemu są bardzo odporne na turbulencje.

Aby przetestować ich odporność, skrzydła są wygięte pod kątem prawie 90 stopni przy użyciu specjalistycznego rigu – o wiele bardziej elastycznego niż jakikolwiek inny samolot.

Skrzydła i kadłub są również poddawane próbom obciążeniowym do 1.5 raza większym niż byłyby poddawane podczas lotu.

Na skrzydłach przeprowadzane są również testy zatrzaskowe, aby określić ich punkt zerwania i upewnić się, że znacznie przekracza przewidywany poziom.

Sztormowe wody

Duże ilości wody spowodowane ulewnym deszczem mogą oznaczać katastrofę dla samolotów. Dlatego samoloty poddawane są serii dokładnych testów na wodzie, w tym konieczności kołowania przez specjalnie wykonane koryta wodne, wymuszania stałego strumienia wody lub wstrzeliwania luźno ubitego lodu do silników w celu naśladowania deszczu i gradu. Umożliwia to inżynierom ustalenie, w jaki sposób silniki, odwracacze ciągu i układy hamulcowe będą działać po ekspozycji na wodę i jak wpłynie to na samolot, który musi radzić sobie ze złą pogodą.

Dziki wiatr

Ludzie z całego świata byli zachwyceni reportażami Big Jet TV o samolotach walczących o lądowanie na lotnisku Heathrow podczas Storm Eunice.

Pasażerom i widzom na ziemi silny wiatr, który powoduje kołysanie samolotu w przód iw tył, może wydawać się niepokojący i stwarzać zagrożenie dla osób na pokładzie.

Piloci są ekspertami w nawigowaniu w turbulencjach i złych warunkach pogodowych. Regularne sesje szkoleniowe na symulatorze lotu oznaczają, że piloci są dobrze zorientowani w każdej sytuacji, jaką mogą napotkać podczas lotu, w tym podczas sztormowej pogody lub lądowania w wietrznych warunkach.

Linie lotnicze i lotniska również będą miały własne ograniczenia prędkości wiatru – jeśli wiatr będzie zbyt silny, samoloty nie będą mogły startować ani lądować. Rzeczywiście, wiele lotów z Heathrow zostało odwołanych podczas Storm Eunice, podczas gdy inne musiały wykonać objazdy lub objazdy. Operacje lotniskowe są ściśle regulowane, aby zapewnić bezpieczeństwo wszystkim pasażerom i załodze.

Chociaż nie ma jednego maksymalnego limitu wiatru, ponieważ zależy on od kierunku wiatru i fazy lotu, wiatr boczny (wiatr prostopadły do ​​pasa startowego) powyżej 40 mil na godzinę i wiatr tylny powyżej 10 mil na godzinę są uważane za problematyczne. Limity będą również zależeć od typu samolotu, kierunku drogi startowej i ogólnych warunków pogodowych.

W fazie testów samoloty zostaną poddane specjalnie wykonanym tunelom aerodynamicznym, aby ocenić ich wytrzymałość w ekstremalnych warunkach. Na przykład tunel działu testów i oceny Boeinga może testować prędkości od 60 do 250 węzłów (70 do 290 mil na godzinę). Obiekt ten symuluje wiele rodzajów deszczu, lodu i zachmurzenia, na które mogą natknąć się samoloty.

Testy piorunowe

Samoloty komercyjne są uderzane piorunami średnio od jednego do dwóch razy w roku.

Chociaż wysoka przewodność elektryczna aluminium może szybko rozpraszać energię elektryczną przez konstrukcję samolotu bez powodowania uszkodzeń, nie wszystkie samoloty są już wykonane z metalu.

Aby zmniejszyć masę i zużycie paliwa, stosuje się lżejsze materiały, takie jak włókno węglowe, które ma znacznie niższą przewodność elektryczną.

Aby chronić takie materiały przed uderzeniami piorunów, dodaje się cienką warstwę metalowej siatki lub folii. Panele są również poddawane testom uderzeń piorunów, aby lepiej zrozumieć reakcję różnych materiałów.