чем опасны птицы для самолета
Дроны, птицы, турбулентность: правда и мифы об опасностях авиаполетов
Дроны на пути
До сих пор с винтокрылыми нарушителями боролись при помощи запретов и штрафов. Но скоро всё это будет в прошлом. Российские учёные говорят о новой автоматической системе управления воздушным движением, которой будут подчиняться все беспилотники
Живая опасность
Дроны научить летать по правилам можно, но с птицами это не пройдёт. По статистике, пернатые сталкиваются с самолетами более 5000 раз в год. За последние четверть века они вывели из строя 160 самолётов. Двухкилограммовая чайка оставляет на фюзеляже пробоины, сравнимые с попаданием трёх тридцатимиллиметровых снарядов. Самая крупная катастрофа по вине птиц случилась в 1960 году. Тогда погибли 62 человека. К счастью, большинство подобных авиапроисшествий обходятся без жертв. Но не без нервов. 15 августа 2019 года. На пути авиалайнера рейса Москва-Симферополь оказалась стая чаек
Вдоль рядов кукурузы
Птицы попали в воздухозаброники двигателей. Левый заглох сразу, в правом пропала тяга. Прямо по курсу было большое поле. Мягкая почва и высокая кукуруза смягчили жёсткую посадку
Что такое турбулентность
В 9 случаях из 10 нештатные ситуации с самолетами случаются при взлете или посадке. Но и на высоте пассажирам нельзя расслабиться. Ведь почти каждый рейс попадает в воздушные ямы. Если Вы хоть раз попадали в зону турбулентности во время авиаперелёта, то хорошо помните, как это страшно. Самолёт кидает из стороны в сторону, в салоне обстановка, близкая к панике. Но давайте спокойно разберёмся: а стоит ли бояться небесной тряски?
Вентилятор создает турбулентный поток воздуха. Он состоит из множества потоков, разных по силе и направлению. Но если выпрямить потоки воздуха, они будут идти равномерно. Когда самолет летит в воздухе с одной скоростью, воздушные потоки движутся вдоль него ламинарно, то есть не пересекаясь. Но иногда бывают перпендикулярные потоки. И самолет начинает болтать. Но все самолеты проектируются и строятся с учетом таких вихревых потоков.
Летать боятся почти все люди. Многие перед тем, как купить билет, проверяют на каком именно воздушном судне предстоит перелёт. Если оно не вызывает доверия – выбирают другой рейс. Но в большинстве своём, это пустая трата времени. Любой самолет, перед тем как подняться в небо, проходит множество испытаний на земле. Его крылья гнут. Уменьшенную копию лайнера всегда испытывают в аэродинамической трубе
Капсулы безопасности
Гарантировать стопроцентную безопасность полетов пока невозможно. Но ученые не сдаются. Одно из предложений: превратить пассажирский салон в спасательную капсулу. В случае ЧП она отделяется на парашютах. Об этом еще в 1923 году размышлял российский изобретатель Глеб Котельников. Тогда развитие техники не позволяло испытать ноу-хау на практике. Сегодня идея, быть может, актуальна для малой авиации, но реактивные лайнеры парашюты точно не спасут.
Личные парашюты
Казалось бы, самая простая идея – выдавать парашюты всем пассажирам. Прямо при входе в самолет. Теоретически это возможно. Практически – нет.
Авиаконструкторы бесконечно ломают головы над тем, как сделать полеты более безопасными. Новые идеи появляются постоянно. Концерны беспрерывно улучшают пассажирские лайнеры. Для пассажиров сегодня делается все, чтобы полет был комфортным и приносил только удовольствие. Тем более, что для многих перелеты, в основном, ассоциируются с долгожданным отпуском или приятной встречей.
Инсайты инженерной мысли, история, научная аналитика и тайны нашей планеты – об этом и многом другом смотрите в выпусках программы «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко! Каждый вторник в 23:30 на РЕН ТВ!
Почему птицы сталкиваются с самолетами?
Птицы — это настоящие враги самолетов.
Только в России официально зафиксировано около 7 000 случаев «bird strike» за год — в странах Европы эта цифра доходит до 10 000. Правда, лишь порядка 5% попаданий птиц приводят к повреждению самолетов. Но из-за предосторожности все самолеты после столкновения возвращаются в ближайший аэропорт, а пассажиры пересаживаются на другой рейс с другим экипажем. В редких случаях повреждения оказываются слишком серьезными, и пилоты попадают в нештатные ситуации. Это произошло с Airbus A321 «Уральских авиалиний», который 15 августа 2019 года приземлился на поле близ аэропорта из-за отказа обоих двигателей, вызванного столкновением с птицами.
Airbus A321 «Уральских авиалиний» после посадки на поле, 15 августа 2019 года
Почему птицы сталкиваются с самолетами
Вообще, птицы не летают высоко. Большинство столкновений происходят на высоте ниже 150 метров — то есть как раз при взлете или посадке. Скорость самолета в этот момент ниже, чем на высоте, а быстрые маневры уклонения осуществить трудно. Исход по большей части зависит от того, в какую часть самолета бьется птица.
Наибольшую опасность представляет попадание птицы в двигатель. По стандартам безопасности крупные двигатели должны выдерживать столкновение с птицей весом менее 3,5 кг без опасного и быстрого выброса острых осколков лопастей из двигателей. Фактически большинство двигателей могут проглотить птицу и лишь немного повредить лопасти. Тем не менее это тоже является повреждением: а если птица попадется крупнее, столкновение с ней может вызвать отказ двигателя. Лопасти начнут ломаться одна за другой, что вызовет пожар.
Так выглядит двигатель с повреждениями.
Пилоты могут потушить пожар в двигателе и полностью отключить его, чтобы затем вернуться в аэропорт вылета (если инцидент произошел во время взлета) или завершить посадку с одним работающим двигателем. Все пилоты обучены управлением самолетом с одним двигателем, хотя это очень сложно: приходится переходить полностью на ручные контроллеры и совершать визуальный заход на посадку. Не так давно самолет японских авиалиний был вынужден совершить экстренную посадку в Нью-Йорке, потому что птица ударила в самолет; другой самолет был вынужден вернуться в аэропорт Кардиффа в Уэльсе после того, как птица попала в двигатель.
Подборка видеороликов, где самолеты сталкиваются с птицами
Что будет, если птицы попадут в двигатели самолета
Но совсем другой случай — когда пернатые попадают сразу в два двигателя. В этом случае они, как правило, летают не по одиночке, а стаями, а это уже опасно. Описанный выше сценарий с отказом одного двигателя повторяется на втором, и самолету не остается ничего, кроме как планировать.
Действия пилотов в этом случае напрямую зависят от высоты. Если инцидент произошел на 3-4 тысячах метров, они еще могут развернуть самолет обратно в аэропорт и посадить его (или завершить запланированную посадку), хотя надо признать, что столкновение с землей будет очень жестким — все зависит от умений пилота и его возможности «прочувствовать» многотонную машину. Но если самолет не успел набрать высоту при взлете (до 1 000 метров), птицы попали в оба двигателя и привели к их отказу, пилотам просто не хватит высоты для маневра. В итоге они принимают решение сажать самолет там, где придется — на шоссе, поле (как в случае с бортом «Уральских авиалиний»), воду и любую другую подходящую, если можно так ее назвать, поверхность.
Сколько самолет может пролететь без двигателей
Если лайнер занял эшелон в 10 000 метров, он может планировать на расстоянии 140-150 километров в зависимости от типа воздушного судна. Вот только птицы на такой высоте не летают, поэтому все столкновения происходят гораздо ниже — на высоте ниже 1 000 метров. Этого не хватает даже для того, чтобы планировать 30 километров. Вынужденное планирование может привезти к тому, что нос самолета задерется слишком высоко
Как сажают самолеты без двигателей
Если пилоты понимают, что самолет не сможет дотянуть до ближайшего аэропорта, они принимают решение о посадке на пустырь (при его наличии) или воду (так называемое «приводнение» самолета). В этом им помогает ВСУ — вспомогательная силовая установка. Это небольшой двигатель, оснащенный турбиной, которая вырабатывает энергию, что в свою очередь активирует действие всех необходимых для работы агрегатов самолета — от рулей управления и высоты до приборной панели.
Одним из ярких примеров приводнения является аварийная посадка A320 на Гудзон, которая произошла 15 января 2009 года. Авиалайнер компании US Airways через 1.5 минуты после взлёта столкнулся со стаей канадских казарок, и у него отказали оба двигателя. Экипаж благополучно посадил самолет на воду реки Гудзон в Нью-Йорке. Все находившиеся на его борту 155 человек (150 пассажиров и 5 членов экипажа) выжили. Самолет как раз успел набрать высоту 975 метров: этого хватило на то, чтобы развернуть лайнер, взлетавший на север, на юг, спланировать над рекой Гудзон, не задев мост Джорджа Вашингтона, и приводнить лайнер. Впоследствии по этим событиям был снят художественный фильм «Чудо на Гудзоне».
Приводнение самолета на Гудзон, 15 января 2009 года
На самом деле если попробовать воспроизвести такую ситуацию на авиасимуляторе, пилотам в большинстве случаев удастся вернуть лайнер в аэропорт вылета. Проблема в том, что в симуляторе на принятие решения дается всего 5 секунд (а такие ситуации отрабатываются только на симуляторах). В реальности же пилотам требуется на это 20-30 секунд из-за стрессовой ситуации. Поэтому часто пилотам уже не хватает времени, чтобы посадить самолет без происшествий.
Всего известен 21 случай управляемых вынужденных посадок пассажирских авиалайнеров на воду, в 10 из которых при посадке никто не погиб. Один из них — посадка Ту-124 на Неву — авиационное происшествие, случившееся в Ленинграде (Санкт-Петербурге) 21 августа 1963 года. Правда, в том случае проблема была не с птицами: из-за дефекта самолета топливо не поступало в двигатели, и они остановились.
Посадка на поле является еще более сложной — пилотам необходимо учитывать неровность рельефа поверхности и рассчитать правильную скорость, чтобы не допустить сваливание самолета и сесть «на брюхо» как можно мягче. Такая посадка производится без выпущенных шасси, поскольку стойка шасси при неровной поверхности может повредить топливные баки. Последнее может привести к воспламенению самолета, как это произошло с авиалайнером Sukhoi Superjet 100-95B. 5 мая 2019 года во время посадки лайнер получил повреждения, ставшие причиной возникновения пожара (стойка шасси пробила бак с топливом), в результате которого самолёт частично сгорел.
Так что 15 августа 2019 года пилоты A321, можно сказать, совершили чудо.
Что будет, если птица попадет в самолет
Не только двигатели подвергаются риску при попадании птиц. Окна в кабине пилотов тоже могут разбиться. Но делают их из трех слоев ламинированного акрила и стекла, спроектированных так, чтобы выдерживать град в сердце бури, поэтому птицы не представляют для них проблему. Наличие множества слоев также обеспечивает герметичность самолета даже в случае повреждения внешних слоев. Также пилотов обучают включать нагрев стекла, чтобы лед не намерзал на высоте, перед взлетом; так стекла становятся мягче и более устойчивыми к ударам. Подробнее об этих технологиях можно узнать в нашем новостном канале.
Хотя, иногда птицы все же прорываются — особую опасность представляют гуси и орлы, которые весят больше 5 кг.
Неприятно, когда после посадки самолет выглядит так.
Почему двигатели не закрывают решеткой от птиц
Довольно часто возникает предположение, что двигатели должны быть защищены решеткой, но это не так просто сделать. Проблема в том, что для того, чтобы эффективно заблокировать птицу на скорости 800 километров в час, сетка должна быть весьма прочной и толстой, но это помешает поступлению воздуха в двигатель. Двигатели эффективны, потому что тщательно спроектированы, чтобы задействовать тончайший воздух на высоте, поэтому минусы защитной решетки перевешивают плюсы. Да и при попадании такой сетки в двигатель последствия могут быть гораздо более плачевными, чем от столкновения с птицами.
Как не допустить столкновение птиц с самолетом
Такие стаи птиц редкость, но достаточно даже одной, чтобы сломать двигатель самолет.
И самолеты, и аэропорты оборудованы специальными устройствами, издающими отпугивающие птиц звуки. Но, как видно, этого не хватает — даже акустические пушки и пиротехника не гарантируют того, что загульные пташки не окажутся на лобовом стекле или в двигателе самолета. Поэтому птицы регулярно встречаются с самолетами, и окончательного решения этой проблемы пока не найдено.
Немалую опасность также представляют дроны — если столкновения с птицами являются случайными, то пилоты квадрокоптеров зачастую специально летают около аэропортов. В декабре 2018 года аэропорт Гатвик на юге Англии не работал на протяжении 36 часов из-за внезапно появившихся на небе дронов. Из-за опасности столкновения пассажирских самолетов с беспилотниками было отменено около 1000 рейсов, вследствие чего более 140 000 человек были вынуждены десятки часов ждать возобновления работы. Беспилотники, летающие вблизи аэропортов, действительно опасны. Столкнувшись с небольшим дроном самолет может потерпеть крушение.
На данный момент исследователи из Великобритании, а также со всего мира работают над различными датчиками и материалами, которые смогут самостоятельно оценивать состояние самолета и устранят необходимость прерывать полет после столкновений с птицами. Идея заключается в том, чтобы создать беспроводную систему, которая может определить место и силу повреждений. В конечном итоге пилоты смогут получить информацию о возможности безопасного продолжения полета после удара, поскольку каждый возврат в аэропорт экономически невыгоден для авиакомпании. При более серьёзных повреждениях система будет передавать данные о них на Землю, чтобы техники к моменту посадки уже знали, какие запчасти нужны.
А пока такой системы нет, предупредительные звуки и тщательное обучение пилотов будут оставаться нашей единственной защитой против попаданий птиц.
Глупые, но смелые. Орнитологи рассказали, почему птицы таранят самолёты
Орнитолог Александр Сорокин рассказал о поведении птиц и о том, как можно решить проблему.
Фото © Агентство городских новостей «Москва»
Утренний инцидент, когда лайнер столкнулся со стаей чаек, попавших в двигатели, закончился жёсткой посадкой на подмосковном кукурузном поле. К счастью, серьёзных жертв нет, хотя более 20 человек отвезли в больницы. Пилоты смогли предотвратить трагические последствия. Однако ситуация напоминает нам о существенной проблеме, и не только у нас, но и во всем мире, где используется авиационное сообщение.
Бортовые ситуации с птицами имеют свою специфику: пернатые совершенно не боятся самолётов и не видят в них никакой опасности. Особенно это актуально для крупных аэропортов, которые очень привлекательны для чаек. Для них это места отдыха, потому что чайки любят открытые забетонированные пространства. Плюс — дополнительная кормовая база. Гуляя по городу после дождя, можно увидеть червей, выползших на асфальт. В аэропорту их очень много, и чайки с удовольствием клюют этих червей. Косвенно повышает уровень опасности и наличие озёр вблизи аэропортов. Есть порода, которую даже называют озёрной.
Но главная проблема — мусорные полигоны, идеальная кормовая база для чаек, голубей и других птиц. Недалеко от Жуковского аэропорта, откуда взлетал утренний борт, как раз есть такая свалка, и можно предположить, что опасные птицы как раз оттуда. К тому же сейчас время повышенной опасности, горячий сезон, потому что происходит миграция чаек, когда их активность возрастает и вероятность столкновения птиц и самолётов увеличивается.
В случае с Жуковским аэропортом произошло следующее: птицы, среди которых больше молодняка, поднялись на крыло самолета. Молодые чайки — бестолковые, они совсем не чувствуют опасности. И чайки — одни из самых распространённых птиц, они входят в первую пятёрку, где ещё есть грачи, галки, скворцы, дрозды. Вороны — более интеллектуальные птицы, они реже создают такую проблему.
Разработан ряд методов борьбы с чайками. Есть пиротехнические способы, химические, акустические. Активно используются хищные птицы, отпугивающие чаек. Например, создаются сокольничьи центры. В мире часто используют подобную практику, так как к техническим средствам чайки очень быстро привыкают. А достаточно хищнику поймать хотя бы одну чайку, и остальные птицы из стаи на какое-то время покинут это место, будут понимать, что здесь очень опасно.
Как можно избежать таких ситуаций? Это каждодневный труд. При каждом аэропорте работает орнитологическая группа. Некоторые воздушные гавани экономят на специалистах, и зря. Необходимо большое количество людей, ведь территории нужно контролировать огромные. Пристальное внимание нужно обращать на мусорные полигоны, животноводческие хозяйства, где также гнездится много птиц.
Эксперт оценил «птичью угрозу» для безопасности полетов: как избежать столкновения
Проблема «взаимоотношений» лайнеров с пернатыми до сих пор остается актуальной
— Алексей, почему в 21-м веке мы до сих пор не можем исключить случайное попадание птиц в самолеты?
— То есть фактор природы как влиял на заре авиации, так и сейчас влияет на безопасность полетов?
— Птицы не спрашивают нас, селятся где им удобно. У аэродромов в том числе. Более того, многие птицы вьют гнезда исключительно возле воздушных гаваней – хищников ведь там нет. Крупные хищные птицы из-за рева самолетов предпочитают держаться подальше. А птахи поменьше не спрашивают расписания самолетов и могут появиться в неожиданном месте. Особенно там, где контроль аэродромных служб безопасности уже заканчивается.
— Вы сказали про аэродромные службы. У них ведь наверняка есть особые специалисты, которые занимаются защитой аэродромов от нашествия птиц.
— Все верно. Такая особая орнитологическая служба. В их арсенале много средств борьбы с пернатыми: звуковые, световые, специальные системы сканирования. Не пренебрегают и самым древним способом – чучелами. Есть даже специальные дроны в виде хищных птиц, которые гоняют пернатых в округе! Но, повторюсь, как бы они авиационные орнитологи не старались, они не могут гарантировать, что никаких эксцессов и столкновений с птахами не будет.
— Раз нельзя разогнать всех птиц, можно ведь защитить самолет – сделать его нечувствительным к птичьим ударам и залетам. Хотя бы обезопасить самое главное – двигатели…
— Двигатель – дело тонкое. Да, их совершенствуют, делают прочнее, надежнее, экономичнее. Я неоднократно посещал предприятия, где создают моторы для нашей авиации. Так вот у них есть специальный стенд, на котором испытывают двигатели. В него бросают всякую гадость: снег, лед, грязь, в том числе и тушки птиц. Цель – понять как долго продержаться двигатели после попадания в турбину инородного тела.
— И каковы результаты – есть надежда?
— То есть угроза от птиц есть только при взлетах и посадках?
— Как правило да. Взлет и посадка – это вообще самые опасные отрезки полета. И там уже как жребий ляжет… Впрочем, были случаи, когда столкновение с пернатыми происходили на высоте. Но, как правило, такое случается на взлете и посадке. И случаев таких немало. Кстати, от птиц страдают не только гражданские лайнеры, но и военные самолеты – истребители, штурмовики, бомбардировщики.
— Неужели и они беззащитны перед пернатыми?
— Птицы и для них опасны. Не зря же, например, Су-27 и МиГ-29 имеет на корпусе двигателя специальные решетки – когда они взлетают, они закрываются. Таким образом случайный воробушек не сможет «сбить» машину стоимостью в миллионы рублей и с летчиком, который вообще цены не имеет. Но и военный борт не имеет стопроцентной защиты. Поэтому мы вынуждены считаться с птицами: учитывать их миграции, среду обитания и поведение.
В четверг, 15 августа, Airbus-321 рейса Жуковский – Симферополь совершил жесткую аварийную посадку в поле, недалеко от аэродрома взлета. Уже объявлена предварительная версия – столкновение со стаей птиц, которые угодили в двигатель и вызвали пожар. Из 226 человек, находившихся на борту, выжили все.
Столкновения самолетов с птицами: причины, частота и последствия
На самом деле, мелкие происшествия случаются сплошь и рядом: их никто не замечает, и они не приводят к каким-либо серьезным последствиям, поскольку пернатые массой до 3,5 кг просто сгорают в двигателе. Согласно официальной статистике, в России происходит порядка 7 тыс. инцидентов столкновений, в Европе — до 10 тыс. Около 5 % ударов несут риск повреждения мотора, в таких случаях авиалайнер возвращают в ближайший аэропорт, а пассажирам предоставляют другой самолет.
Почему самолеты сталкиваются с птицами
Летчики могут отключить поврежденную турбину, потушить пожар и вернуться в аэропорт вылета (на взлете) либо посадить машину вручную на одном работающем двигателе (при посадке) — этому специально обучают.
Что будет, если повреждены оба двигателя
Поскольку птицы летают стаями, могут пострадать оба мотора, и тогда пилотам остается только спланировать вниз. Здесь многое зависит от высоты: если инцидент произошел на эшелоне порядка 3-4 тыс. м и недалеко от аэропорта, то летчики в принципе могут посадить воздушное судно. Практически все зависит от умения чувствовать машину и сохранять хладнокровие. Но близко к земле (менее 1 тыс. м), высоты для маневра не хватит, и сажать самолет придется на ближайшую более-менее ровную поверхность — шоссе, водную гладь, лес или поле (как в недавнем случае). В противном случае есть опасность того, что нос авиалайнера задерется вверх, и он рухнет.
Как посадить самолет с неработающими двигателями
Если становится ясно, что до ближайшего аэродрома не дотянуть, экипаж принимает решение сажать самолет на ближайшую ровную поверхность или воду. В этом процессе используют ВСУ (вспомогательную силовую установку) — небольшой генератор энергии, активирующий систему управления: приборную панель, рули, закрылки и пр. И часто бывает, что такая посадка заканчивается благополучно.
Так было в 2009 г.: А310 при вылете из Нью-Йорка столкнулся со стаей казарок, и оба двигателя заглохли. Пилотам удалось благополучно посадить многотонную машину на реку Гудзон, и все 155 человек на борту, включая экипаж и пассажиров, благополучно спаслись. Высоты 975 м как раз хватило для того, чтобы развернуть лайнер и приводнить его, не задев моста. По этому случаю потом сняли художественный фильм «Чудо на Гудзоне». В Советском Союзе в 1963 г. Ту-124 благополучно сел на Неву, а всего в истории зафиксирован 21 случай вынужденного приводнения самолетов (в 10 случаях все уцелели).
Горящий двигатель, косяки Суперджета и ремонт скотчем. Все об авиабезопасности:
Почему двигатели не закрывают сеткой
Возникает логичный вопрос: почему бы не закрыть двигатель сеткой, которая обезопасит его от попадания птиц? Такая решетка должна быть довольно толстой, чтобы выдержать сопротивление на скорости 800 км/ч, а это препятствует поступлению воздуха в двигатель, и самолет не может летать на высоте, где атмосфера разрежена. А если конструкция попадет в двигатель, она принесет гораздо больше разрушений, чем птица. К сожалению, минусов в такой защите больше, чем плюсов.
Может ли птица разбить окно кабины?
Отверстие в стекле иллюминатора — зачем оно? Посмотрите:
Какие средства защиты есть в аэропортах?
На аэродромах и в самолетах установлены устройства, издающие отпугивающие птиц звуки. Для разгона пернатых стай используют пиротехнику и акустические пушки, но все равно до сих пор не найдено надежного средства для предотвращения столкновений.
Не меньшую опасность представляют рукотворные летательные аппараты. Несмотря на очевидные риски для полетов авиалайнеров, любители запускают дроны в районах аэропортов. В 2018 г. из-за нашествия беспилотников на 36 часов была приостановлена работа лондонского аэропорта Гатвик, тогда отменили или перенесли почти 1000 рейсов. Небольшой квадрокоптер представляет еще большую опасность, чем птица: столкновение с ним с высокой вероятностью вызовет авиакатастрофу.
Исследователи всего мира разрабатывают датчики, которые могут определить состояние самолета после столкновений с птицами и помочь принять решение о продолжении полета. Возвращение в аэропорт экономически невыгодно для авиакомпаний и неудобно для пассажиров, при этом не всегда необходимо. Системы контроля смогут также в случае серьезных повреждений передавать данные, чтобы техники на земле заранее готовились к их устранению.
Пока не внедрены такие приборы, можно надеяться только на квалификацию пилотов и средства для распугивания пернатых.