Лето, отпуск, аэропорт. И вдруг — объявление: «Рейс задерживается по техническим причинам». Выглянув в окно, вы видите лишь палящее солнце и раскалённый воздух над взлётной полосой. Казалось бы, идеальная погода! Но для самолёта эти +35°C или +40°C могут стать серьёзным испытанием. Почему же современные лайнеры, способные пересекать океаны и летать в стратосфере, иногда «сдаются» перед обычной летней жарой?
Всё дело в плотности воздуха. Представьте разницу между прыжком в бассейн, полный воды, и прыжком в тот же бассейн, но наполненный лёгкой пеной. Оттолкнуться и всплыть во втором случае будет гораздо сложнее.
Физика проста: чем выше температура, тем менее плотным становится воздух. Его молекулы при нагревании начинают активнее двигаться и «разбегаться», занимая больше пространства.
А теперь — к самолёту. Для взлёта ему жизненно необходимы две вещи, которые напрямую зависят от плотности воздуха:
Подъёмная сила крыла. Она возникает, когда воздушный поток обтекает крыло. Чем плотнее воздух, тем сильнее он «давит» на крыло, создавая подъём. В разреженном горячем воздухе эта сила слабеет.
Тяга реактивных двигателей. Двигатели работают, забирая воздух, сжимая его, смешивая с топливом и сжигая. Чем меньше плотность всасываемого воздуха, тем меньше «материала» для создания мощной реактивной струи. Двигатель в жару работает менее эффективно, словно задыхается.
В знойный день самолёт оказывается в ситуации, когда крылья хуже держат, а двигатели — хуже толкают.
Чтобы компенсировать потерю эффективности, у экипажа и диспетчеров есть три рычага. Каждый из них имеет свою цену.
1. Увеличить скорость взлёта.
Чтобы набрать достаточную подъёмную силу в «жидком» воздухе, нужно разогнаться сильнее. А для этого требуется большая дистанция. Если длина взлётной полосы (ВПП) ограничена (как в городских аэропортах Лондона, Нью-Йорка или среди гор), этот вариант отпадает.
2. Облегчить самолёт.
Меньший вес — легче взлететь. Это самый частый выход. Но что можно сбросить?
Топливо. Рискованно: можно долететь лишь до ближайшего аэропорта для дозаправки.
Груз и багаж. Дорого и неприятно для пассажиров.
Пассажиров. Именно это стало реальностью в лондонском аэропорту Сити в 2018 году, когда в жару с рейсов Airbus A320 снимали до 20 человек, чтобы остальные могли взлететь.
3. Дождаться прохлады.
Самый безопасный, но и самый неудобный способ — перенести вылет на ночное или утреннее время, когда воздух остывает и становится плотнее.
Учёные из Университета Рединга (Великобритания) провели пугающие расчёты. Они взяли данные по «сложным» аэропортам с короткими ВПП (например, Хиос в Греции) и проследили влияние климата.
Выяснилось, что из-за двух глобальных тенденций — роста средней температуры и снижения средней скорости ветра (явление «глобального затишья») — возможности самолётов сокращаются.
Для популярного Airbus A320 в таких аэропортах максимальный взлётный вес ежегодно снижается примерно на 127 кг. Это ровно вес одного пассажира с багажом. То есть, грубо говоря, каждый год самолёт вынужден брать на одного человека меньше, чтобы безопасно взлететь.
С 1988 по 2017 год в аэропорту Хиос взлётный вес A320 «похудел» уже на 3,6 тонны — это почти 30 пассажиров!
Если тенденция к потеплению продолжится, нас могут ждать:
1. Системные ограничения на загрузку в жаркие месяцы для стандартных узкофюзеляжных лайнеров (A320, Boeing 737).
2. Перенос дальних рейсов на ночные часы в регионах с экстремальным климатом (Ближний Восток, Южная Азия, юг США).
3. Ускоренная разработка новых двигателей и аэродинамических решений, менее чувствительных к жаре.
4. Строительство более длинных ВПП — самый дорогой, но самый надёжный способ, который доступен не везде.
Полёт в жару — это всегда баланс: между весом, длиной полосы, мощностью двигателей и безопасностью. И в этом уравнении безопасность — абсолютный приоритет. Так что, возможно, выпить ещё один кофе в зале ожидания, дожидаясь вечерней прохлады, — это не так уж и плохо. Ведь это значит, что к полёту относятся со всей серьёзностью.