Повышение температуры на нашей планете затрудняет взлет самолетов в определенных аэропортах, представляя собой еще одну проблему для гражданской авиации. И по мере того, как волны тепла становятся все более частыми, проблема может распространиться на большее количество рейсов, заставляя авиакомпании оставлять пассажиров на земле, пишет cnn.com.
«Основная проблема, стоящая перед любым самолетом во время взлета, заключается в том, что самолеты просто очень тяжелые, и гравитация хочет удержать их на земле», — говорит Пол Уильямс, профессор атмосферных наук в Университете Рединга в Великобритании. «Чтобы преодолеть гравитацию, им нужно генерировать подъемную силу, которая является атмосферой, толкающей самолет вверх.
«Подъемная сила зависит от нескольких факторов, но одним из наиболее важных является температура воздуха, и по мере нагревания воздуха он расширяется, поэтому количество молекул, доступных для толкания плоскости вверх, уменьшается.
Самолеты получают на 1% меньше подъема с каждым повышением температуры на 5,4 градуса по Фаренгейту (3 градуса по Цельсию), сказал Уильямс.
«Вот почему экстремальная жара затрудняет взлет самолетов - и в некоторых действительно экстремальных условиях, которые могут стать невозможными вообще», - сказал он.
Проблема особенно затрагивает аэропорты на большой высоте, где воздух уже естественно тоньше, и с короткими взлетно-посадочными полосами, которые оставляют самолету меньше места для ускорения. По словам Уильямса, если самолету требуется 6 500 футов взлетно-посадочной полосы при 68 градусах по Фаренгейту (20 градусов по Цельсию), ему потребуется 8 200 футов при 104 градусах (40 по Цельсию).
«Глобальное спокойствие»
Уильямс и его команда исследовали исторические данные из 10 аэропортов Греции, все из которых характеризовались высокими летними температурами и короткими взлетно-посадочными полосами. Они обнаружили потепление на 1,35 градуса по Фаренгейту (0,75 по Цельсию) за десятилетие с 1970-х годов.
«Мы также обнаружили снижение встречного ветра вдоль взлетно-посадочной полосы на 2,3 узла за десятилетие», — сказал Уильямс. «Встречный ветер полезен для взлетов, и есть некоторые доказательства того, что изменение климата вызывает то, что называется «глобальным успокоением», поэтому ветры, похоже, замедляются».
Затем команда поместила эти температуры и встречный ветер в калькулятор взлетной производительности самолета для различных типов самолетов, включая Airbus A320 - один из самых популярных самолетов в мире.
Airbus A320 авиакомпании Aegean Airlines на летном поле в международном аэропорту Афин в октябре 2022 года. Фото:Дэниел Слим/AFP/Getty Images
«Мы обнаружили, что максимальный взлетный вес был уменьшен на 280 фунтов (127 килограммов) каждый год - это примерно эквивалентно весу одного пассажира плюс их чемодан, что означает на одного пассажира меньше каждый год, который можно перевозить», - говорит Уильямс.
С момента своего появления в 1988 году до 2017 года максимальный взлетный вес A320 сократился бы более чем на 8000 фунтов в Национальном аэропорту острова Хиос, главном аэропорту в исследовании, который имеет длину взлетно-посадочной полосы чуть менее 5000 футов (1 500 метров).
Лондонский аэропорт Сити, в финансовом районе столицы Великобритании, также имеет взлетно-посадочную полосу длиной чуть менее 5000 футов. Во время жары в 2018 году более десятка рейсов были вынуждены оставить пассажиров на земле, чтобы безопасно взлететь. За один рейс столкнулись целых 20 человек.
В 2017 году десятки рейсов были полностью отменены в течение нескольких дней в международном аэропорту Феникса Скай Харбор, поскольку температура достигла 120 градусов по Фаренгейту (48,8 по Цельсию), что выше максимальной рабочей температуры для многих пассажирских самолетов.
Международный аэропорт Скай Харбор в Финиксе в июне 2017 года. Фото: Мэтт Йорк/AP
Исследование Колумбийского университета предсказывает, что к 2050 году типичный узкофюзеляжный самолет, такой как Boeing 737, будет подвергаться повышенным ограничениям по весу от 50% до 200% в течение летних месяцев в четырех крупных аэропортах США: Ла Гуардия, Национальный аэропорт Рейгана, Международный аэропорт Денвера и Скай Харбор.
Возможные решения
К счастью, авиакомпании не бессильны против этого вопроса.
«На столе много решений», — говорит Уильямс. «Одним из них было бы планирование вылетов вдали от самой жаркой части дня, с более ранним утром и поздним вечером, что является тактикой, уже используемой в жарких районах, таких как Ближний Восток».
Более легкие самолеты также меньше страдают от этой проблемы, поэтому это может ускорить принятие композитных материалов, таких как углеродное волокно для планеров, говорит Уильямс.
В то же время такие производители, как Boeing, уже предлагают вариант «горячий и высокий» на некоторых из своих самолетов, для авиакомпаний, планирующих широко использовать их в высокогорных аэропортах с высокой температурой. Опция обеспечивает дополнительную тягу и большие аэродинамические поверхности, чтобы компенсировать потерю подъемной силы, без изменения дальности или пассажировместимости.
Конечно, более радикальным подходом было бы удлинение взлетно-посадочных полос, хотя это может быть невозможно во всех аэропортах.
В некоторых случаях, когда ни одно из этих решений не применимо, пассажирам просто придется отказаться от своих мест. Но, по словам Уильямса, это останется нишевой проблемой в ближайшем будущем, по крайней мере: «Люди, которых сбивают с самолетов, потому что слишком жарко, редки и останутся редкими. Большинство самолетов никогда не достигают своего максимального взлетного веса, поэтому это произойдет в маргинальных случаях - в основном в аэропортах с короткими взлетно-посадочными полосами, на большой высоте и летом», - говорит он.
Тем не менее, долгосрочное будущее может быть более сложным, добавляет он: «Я не думаю, что это будет серьезной головной болью для отрасли, но я думаю, что убедительны доказательства того, что ситуация ухудшится».