Почему повышение температуры воздуха становится настоящей проблемой для самолетов

Все чаще и чаще пассажирские самолеты испытывают трудности со взлетом во многих регионах мира. Виной тому глобальное потепление, так как повышение температуры воздуха до экстремальных значений угрожает безопасности полетов. В качестве примера можно привести случай, произошедший в 2017 году в аэропорту Скай-Харбор. Тогда температура в тени достигала 49°C, из-за чего более сорока рейсов были отменены. И это далеко не единственный случай, ведь с каждым годом температура планеты продолжает расти. Поэтому всё больше пассажиров сталкивается с отменой рейсов, а авиакомпании вынуждены терпеть убытки из-за вынужденного простоя самолетов.

Почему самолет испытывает трудности при взлете в жаркую погоду

Основной причиной, почему возникают трудности при взлете в жаркую погоду, является изменение плотности воздуха. С увеличением температуры воздуха уменьшается его плотность, что уменьшает подъемную силу крыла самолета. Кроме того, жаркая погода также влияет на работу реактивных двигателей, поскольку высокая температура воздуха может привести к их перегреву и даже отказу одного из них в критический момент. Чтобы не допустить этого необходимо снижение мощности двигателей. Для компенсации этих факторов требуется более длинная взлетно-посадочная полоса (ВПП) или уменьшение веса самолета, чтобы самолет мог набрать достаточную скорость и взлететь. Однако, построить ВПП достаточной длины может быть технически невозможным, а уменьшение веса самолета экономически нецелесообразным. Поэтому авиакомпании просто предпочитают переносить рейсы на лучшее время для полета.

Погодные условия и максимальный взлетный вес

С 70-х годов прошлого века рост температуры составил 0,75°C, а скорость встречного ветра снизилась за это время на 4,25 км/ч. К такому выводу пришла команда исследователей под руководством профессора Пола Уильямса из Университета Рединга, после того как были обработаны архивные данные о погоде с самых сложных для взлета и посадки греческих аэропортов с короткой ВПП. Они предположили, что снижение скорости ветра — это влияние так называемого «глобального затишья», при котором интенсивность ветровых потоков в некоторых регионах планеты снижается или замедляется на протяжении определенного периода времени. Встречный ветер очень полезен, когда доступная длина разбега ограничена. Он позволяет достигнуть необходимой скорости взлета на более короткой дистанции.

Пересчитав полученные данные, исследователи пришли к интересному выводу о влиянии температуры воздуха и встречного ветра для различных типов самолетов, в том числе Airbus A320. Они обнаружили, что из-за ухудшения показателей этих факторов, максимальный взлетный вес Airbus A320 ежегодно снижается примерно на 127 кг. Это примерно соответствует весу среднестатистического пассажира вместе с его багажом. То есть, каждый год максимальное количество пассажиров уменьшается на одного человека. Особенно актуальна эта информация для аэропортов с ограниченной длиной взлетно-посадочной полосы, как, например, аэропорт Хиос в Греции, где ВПП составляет всего 1,5 км. Согласно расчетам исследователей, максимальная взлетная масса Airbus A320, который эксплуатировался в аэропорту Хиос с 1988 по 2017 год уменьшился на 3628 кг.

Сильное влияние температуры на взлетный вес продемонстрировала сильная жара, случившаяся в 2018 году в Лондонском аэропорте Сити. Тогда, чтобы безопасно взлететь, пришлось оставлять до 20 пассажиров в аэропорту на каждом из более чем десятка рейсов. Все это говорит о том, что вполне вероятно, уже в ближайшем будущем, на пассажирских самолетах по типу Airbus A320 или Boeing 737, в летние месяцы в жарких точках нашей планеты, вскоре могут начать вводить ограничения по весу.

Вывод

При повышенных температурах воздух становится менее плотным, что уменьшает подъемную силу крыла и тягу двигателей. В результате, самолеты нуждаются в более длинной взлетно-посадочной полосе для набора достаточной скорости и успешного взлета. Кроме того, подобные погодные условия влияют на максимальную взлетную массу самолета. К примеру, эксплуатация A320 в аэропорту с постоянно высокой температурой воздуха в летний период года показала, что его максимальная взлетная масса уменьшалась на 127 кг за год. Это говорит о том, что вскоре, вполне возможно, в жаркий период года авиакомпании начнут вводить ограничения по весу или количеству пассажиров.

Источник: http://www.met.reading.ac.uk