А ндрю Дейвис беше на път за Нова Зеландия, за да работи върху изложба на „Доктор Кой“, като ръководител на проекта. Първият етап от полета му – от Лондон до Сингапур – протече сравнително гладко. Внезапно обаче самолетът попадна в силна турбуленция.
„Единственото сравнение, което мога да направя, е с влакче в увеселителен парк“, спомня си той. „След като бях раздрусан много силно, изведнъж изпаднахме в рязък спад. Айпадът ми удари главата, а кафето се разля навсякъде по мен. В кабината настъпи хаос – хора и отломки бяха разпръснати навсякъде.“
„Хората плачеха и цареше недоверие към случилото се.“
Дейвис признава, че е бил „един от късметлиите“. Други пътници получиха порязвания и счупвания на кости, а 73-годишнен мъж, Джеф Китчън, почина вследствие на инфаркт.
Смъртните случаи вследствие на турбуленция са изключително редки. Официална статистика липсва, но се предполага, че от 1981 г. насам има около четири такива случая. В същото време обаче нараняванията разкриват по-различна картина.
Само в САЩ от 2009 г. насам са регистрирани 207 тежки наранявания – при които пострадалите са оставали в болница за повече от 48 часа, сочат данни на Националния съвет за безопасност на транспорта. От тях 166 са били членове на екипажа и може да не са били на седалките си по време на инцидентите.
Промените в климата обаче влияят върху атмосферните условия, като експертите предупреждават, че въздушните пътувания вероятно ще стават по-неравномерни. Температурните колебания и измененията в моделите на вятъра в горните слоеве на атмосферата се очаква да увеличат честотата и интензивността на силната турбуленция.
„Очакваме удвояване или утрояване на интензивната турбуленция по света през следващите десетилетия“, казва професор Пол Уилямс, атмосферен учен от университета в Рединг.
„За всеки десет минути тежка турбуленция сега, това време може да се увеличи до 20 или 30 минути.“
Ако турбуленцията се засили, поставя се въпросът дали тя ще стане и по-опасна, или авиокомпаниите могат да намерят начини да направят самолетите си по-устойчиви на тези атмосферни явления.
Неравномерният маршрут над Северния Атлантик
Силна турбуленция се характеризира с движения на самолета нагоре и надолу, упражняващи върху тялото ви сила, по-голяма от 1,5 g – достатъчно, за да ви повдигне от седалката, ако не сте с предпазен колан.
Оценки сочат, че годишно по света се регистрират около 5000 инцидента с тежка или по-голяма турбуленция, от над 35 милиона полета.
От тежките наранявания на пътници през 2023 г. – почти 40% се дължат на турбуленция, показва годишният доклад за безопасност на Международната организация за гражданска авиация.
Маршрутът между Обединеното кралство и САЩ, Канада и Карибите е един от районите с най-често срещана силна турбуленция. Откакто преди 40 години сателитите започнаха да наблюдават атмосферата, силната турбуленция над Северния Атлантик се е увеличила с 55%.
Честотата ѝ се очаква да нарасне и в други региони, сред които части от Източна Азия, Северна Африка, Северния Пасифик, Северна Америка и Близкия изток.
Изменението на климата и последиците му за турбуленцията
Съществуват три основни вида турбуленция: конвективна (свързана с облаци и гръмотевични бури), орографска (въздушни потоци около планински терени) и турбуленция в чист въздух (промени в посоката или скоростта на вятъра).
Всички те могат да предизвикат силна турбуленция, но конвективната и орографската често могат да бъдат избегнати визуално. Турбуленцията в чист въздух е коварна – тя е невидима и понякога сякаш идва от нищото.
Изменението на климата е основен фактор за увеличаване на конвективната и чистата въздушна турбуленция. Въпреки сложната връзка между изменението на климата и гръмотевичните бури, по-топлата атмосфера задържа повече влага, което усилва бурите.
Конвективната турбуленция възниква вследствие на възходящи и низходящи въздушни течения в атмосферата, особено в облаците, като най-яростни са тези в купесто-дъждовните или гръмотевичните облаци.
Това бе и причината за турбуленцията по време на полета на Андрю Дейвис през 2024 г. Според доклада на Сингапурското бюро за транспортна безопасност самолетът е „вероятно прелитал над развиваща се конвективна зона“ над Южна Мианмар, което е довело до 19 секунди екстремна турбуленция, включително спад с 54 метра за почти пет секунди.
Изследване, публикувано в списание Science през 2014 г., установява, че при всяко покачване от 1 градус по Целзий в глобалната температура ударите от мълнии нарастват с 12%.
Опасна ли е турбуленцията: Всичко, което трябва да знаете
Капитан Нейтън Дейвис, пилот на търговска авиокомпания, коментира: „През последните години наблюдавам повече големи буреносни клетки с диаметър над 80 мили – нещо, което преди беше рядкост.“
„Големите купесто-дъждовни облаци са лесно разпознаваеми, освен ако не са скрити в други облаци, така че можем да ги заобиколим“, добавя той.
Турбуленцията в чист въздух също се очаква да се увеличи. Тя се предизвиква от нарушен въздушен поток в и около струйния поток – бързосвирещи ветрове на около шест мили височина, където плават самолетите.
Скоростта на ветровете в струйния поток над Атлантическия океан варира между 160 и 250 мили в час. На север е по-студено, на юг – по-топло. Тази температурна разлика и ветровото движение са предимство за самолетите като попътен вятър, помагащ за спестяване на време и гориво, но също така създават условия за турбуленция.
„Изменението на климата нагрява въздуха на юг от струйния поток повече, отколкото този на север, което засилва температурната разлика,“ обяснява проф. Уилямс. „Това от своя страна активира по-силен струен поток.“
Крилата на самолетите са проектирани да издържат на турбулентен въздух. Крис Кийн, бивш пилот и настоящ инструктор, обяснява: „Ще се удивите колко гъвкави са крилата. При тестове на пътнически самолет 747, крилата могат да се огънат нагоре до около 25 градуса преди да се счупят – нещо изключително и което никога няма да се случи дори при най-силната турбуленция.“
За авиокомпаниите обаче съществува нерешен проблем – икономическите разходи, свързани с по-честите турбуленции.
Скритите разходи на турбуленцията
AVTECH, технологична компания, която проследява климатичните промени и работи с Met Office за предупреждение на пилотите за турбуленции, изчислява, че разходите могат да варират от 180 000 до 1,5 милиона паунда годишно на авиокомпания.
Това включва проверка и поддръжка на въздухоплавателни средства след силна турбуленция, компенсации при отклоняване или забавяне на полети, както и разходи, свързани с логистични грешки.
Евроконтрол – гражданско-военната организация, координираща европейската авиация – предупреждава, че отклоняването около буреносни зони може да доведе до пренаселеност на въздушното пространство и увеличаване на натоварването за пилотите и контролерите.
„Това значително увеличава стреса върху пилотите и ръководителите на полети“, сочи говорител на Евроконтрол.
Обиколките около лошо време изискват допълнително гориво и време. През 2019 г. лошото време е принудило авиокомпаниите да прелетят допълнителен един милион километра, което доведе до емисии от 19 000 допълнителни тона CO2.
С очакваното нарастване на екстремните климатични явления, Евроконтрол прогнозира, че полетите ще трябва все по-често да отклоняват поради бури и турбуленции до 2050 г., което ще повиши разходите и въглеродния отпечатък на авиацията.
Как авиокомпаниите се справят с турбуленцията
Прогнозите за турбуленцията значително се подобриха през последните години. Професор Уилямс смята, че понастоящем можем да предвидим около 75% от турбуленцията в чист въздух – подобрение спрямо 60% преди две десетилетия, благодарение на по-добри изследвания.
Самолетите разполагат с метеорологичен радар, който следи бури напред. Капитан Дейвис обяснява: „Преди полет повечето авиокомпании изготвят подробен полетен план с обозначени зони с потенциална турбуленция, базиран на компютърно моделиране.“
„Планът не е съвършен, но дава много добра представа, в комбинация с доклади от други самолети и контрол на въздушното движение по време на полета.“
Southwest Airlines в САЩ наскоро въведе промяна – обслужването в кабината приключва на 18 000 фута вместо при 10 000 фута, за да се гарантира, че екипажът и пътниците са с колани при евентуална турбуленция. Така авиокомпанията очаква да намали нараняванията, свързани с турбуленцията, с 20%.
Korean Airlines пък през миналата година реши да прекрати сервирането на юфка в икономичния клас, след като отчете удвояване на турбуленцията от 2019 г. насам – повишавайки риска пътниците да получат изгаряния.
От сови до изкуствен интелект: екстремни решения
Някои изследвания предлагат по-радикални методи за намаляване на турбуленцията, включително различни конструкции на самолетните крила.
Ветеринари и инженери изучават как горската сова лети плавно при поривисти ветрове, установявайки, че нейните крила действат като окачване, стабилизирайки главата и тялото при преминаване през нарушен въздух.
Проучване, публикувано през 2020 г. в сборника на Кралското общество, заключава, че „подходящо проектирано шарнирно крило може да бъде полезно и при малки самолети, като помага за противодействие на пориви и турбуленция.“
Отделно австрийска стартираща компания – Turbulence Solutions – твърди, че е създала технология за намаляване на турбуленцията при леки самолети. Сензор открива турбулентен въздух и активира клапа на крилото, която му противодейства.
Според главния изпълнителен директор тази система може да намали умерената турбуленция с 80% при леките въздухоплавателни средства.
Има и проекти, свързани с изкуствен интелект – например технологията FALCON (Adaptive Fourier Learning and Control) на Калифорнийския технологичен институт. Тя анализира турбулентния въздух в реално време и предсказва турбуленцията, като коригира клапите на крилата, за да я неутрализира.
Въпреки това Финлей Ашер, аерокосмически инженер и член на организацията Safe Landing, която работи за устойчиво бъдеще на авиацията, предупреждава, че тези технологии „най-вероятно няма да бъдат внедрени в големи търговски самолети в следващите няколко десетилетия“.
Все пак, дори при увеличаваща се честота и сила на турбуленцията, експертите я оценяват като предимно досадна, а не опасна. „По същество турбуленцията е просто неприятна“, казва капитан Дейвис.
