Meteorología y vuelos

A continuación hay una pequeña pregunta frecuente sobre lo que es peligroso y lo que no es para un avión, y lo que necesita saber sobre el clima.

Como regla general, los pasajeros sobreestiman el peligro de varios fenómenos, como las turbulencias o los rayos, que golpean el ala de un avión. Pero no saben nada sobre el peligro de una descarga (como estática), que surge debido a la fricción de las partículas de aire en la superficie de la aeronave. O sobre el peligro de recoger un par de toneladas de hielo en el casco durante el aterrizaje y aterrizar un poco más rápido de lo planeado.


Descongelación de aeronaves antes de la salida.

Así que hablemos del clima, querido paranoico.

¿Por qué los aviones vuelan a niveles altos, y no, digamos, a 800 metros del suelo?


Porque cuanto más alto subes, menos densidad de aire hay. Y cuanto menor es la densidad del aire, menor es su resistencia y, por lo tanto, se requiere menos empuje del motor, lo que proporciona ahorros significativos. Es decir, la tarea es calcular el óptimo, lo que le permitirá gastar la menor cantidad de combustible, teniendo en cuenta tres factores:

  1. Que un planeador todavía necesita un entorno en el que confiar.
  2. Necesita oxígeno para los motores.
  3. En este caso, el descenso y el ascenso a la altura deseada no deberían ser más costosos que la posible economía de combustible.

Como resultado, tenemos condiciones de vuelo actuales. El 75% de la masa de la atmósfera está por debajo de los escalones que ocupan los lados de pasajeros de Moscú - Petersburgo, es decir, unos 10 kilómetros. A 20 kilómetros, el 95% de la masa estará por debajo, y a una altitud de 100 kilómetros - 99.9%. A una altitud de aproximadamente 400 kilómetros ya puede cumplir con la ISS.

¿Qué es la temperatura cinética?


La atmósfera es desigual y las condiciones en el punto donde se encuentra el avión afectan directamente su vuelo. Por ejemplo, la temperatura cinética es una característica que determina el efecto de las partículas de gas del aire en un barco debido a la aparición de fricción. La longitud de la carrera, la altitud de vuelo permisible y el consumo de combustible dependen mucho de la temperatura cinética actual.

Básicamente, las placas bimetálicas (termómetros de resistencia de metal) ahora se usan para medir la temperatura cerca del suelo. Para el sondeo de radio, se utilizan termómetros semiconductores.

En el aeropuerto hay cambios periódicos de temperatura (más fríos por la noche que durante el día), esto se determina por el intercambio de calor a lo largo de la vertical de la atmósfera. Los no periódicos están asociados con la advección (movimiento horizontal de las masas de aire). Por lo general, el ritmo diario más frío ocurre antes del amanecer, y lo más cálido es alrededor de las 15 en punto de la tarde. La amplitud de la variación de temperatura diaria varía según el tipo de superficie: por ejemplo, en canales como en los acumuladores térmicos naturales, es más alta y en montañas menos. La tierra se enfría y calienta más rápido que el agua. En el norte, las propiedades reflectantes de las superficies (hielo, por ejemplo) también son importantes.

En general, cuanto más alto es el más frío. Pero hay capas (hasta 2-3 kilómetros) donde, debido a los procesos atmosféricos, la temperatura aumenta a medida que asciende: estas son las llamadas zonas de inversión. En el límite de la zona de inversión, la diferencia de temperatura puede alcanzar los 10 grados. En consecuencia, la densidad del aire cambia dramáticamente. Estas capas inhiben el movimiento del aire, debajo de ellas hay una concentración de vapor de agua y varias partículas.

¿Qué más necesitas saber para el programa educativo?


La humedad está determinada por un higrómetro. Esta es una buena biotecnología antigua: cuanto mayor es la humedad, más largo es el cabello humano. Una alternativa es un psicrómetro: medir la temperatura con un termómetro seco y húmedo, teniendo en cuenta la diferencia. La densidad del aire húmedo es menor que la densidad del seco.

El viento puede ser causado por la fuerza de Coriolis, los efectos térmicos. El viento en la aviación tiene una fecha de vencimiento: la pregunta es dónde se tomó la medición y cuánto tiempo puede esperar que sea relevante. Cuanto más fuerte es el viento, mayor es la posibilidad de cambiar su velocidad y menor es la posibilidad de cambiar de dirección. Puede volar al lugar indicado en 5-6 horas, y aún habrá buen viento.

Una nube es una acumulación de partículas de vapor y cristales de hielo (un copo de nieve es un gran cristal de hielo). Desde nubes de -10 a -40 grados, la precipitación más frecuente comienza a llover. A temperaturas más altas, se obtiene llovizna, más baja, no se cae nada.

Las nubes son peligrosas con el deterioro de la visibilidad (especialmente diagonal), tormentas eléctricas, amenaza de formación de hielo, granizo, cizalladura del viento. En el fondo de la nube hay una capa de transición: comienza donde el piloto pierde el horizonte y termina donde el suelo debajo del avión ya no es visible. Por lo general, es de 50 a 200 metros. La altura del límite inferior de las nubes sobre el campo de aviación puede cambiar dos veces en 10 minutos. Por lo general, se mide con un radar.

Visibilidad


Resolución del ojo: 1 minuto de arco. Es decir, dos puntos se pueden separar entre sí en esta condición. Para objetos con tamaños angulares de menos de 15 minutos, el contraste y el brillo son muy importantes. La atmósfera reduce el brillo y el contraste con la distancia, por lo que la transparencia del aire es importante. La resolución del ojo se considera constante, y cambia la transparencia de la atmósfera, además de que se pueden agregar varios fenómenos atmosféricos (niebla o lluvia). Esto hace visibilidad meteorológica. También hay un indicador RVR, o visibilidad en la pista: esta es la visibilidad de marcar la franja o sus luces. Como en el caso de la visibilidad meteorológica, no incluye cosas como el material de vidrio de la cabina, fatiga, dirección de la luz, gotas de lluvia en el parabrisas, etc.

La visibilidad se puede reducir en gran medida por fenómenos como la neblina (partículas de polvo, arena y humo), tormentas de arena (la arena se eleva a unos 15 metros), tormentas de polvo (aquí el polvo se eleva a 3 kilómetros), arena y vórtices de polvo (rara vez por encima de 90 metros) , tormenta de nieve, niebla, neblina, etc. La niebla, por cierto, puede ser hecha por el hombre, por ejemplo, como resultado del funcionamiento de una central térmica en heladas de -20 grados. El piloto debe comprender las propiedades de cada uno de estos fenómenos y los mecanismos de su formación y desarrollo.

Además, el piloto debe comprender cómo se organizan los flujos en la atmósfera: los principios de formación y movimiento de ciclones y anticiclones, lo que sucede en sus fronteras, etc. Todo esto afecta las corrientes de aire a varias escalas.

El despegue y el aterrizaje durante la precipitación (condiciones de turbulencia, con vientos superiores a 5 m / s) se realizan con un margen que las características de vuelo de la embarcación pueden deteriorarse.

Formación de hielo


Esta es la deposición de hielo en los motores y partes aerodinámicas del avión. La formación de hielo degrada la aerodinámica, la elevación, la velocidad, la maniobrabilidad, la potencia del motor e interfiere con las comunicaciones por radio. Lo más importante es la masa adicional, que crece a medida que aumenta la capa de hielo. Cuando se despega el hielo de la superficie del fuselaje o ala en vuelo, sus piezas pueden alcanzar palas giratorias y dañar seriamente el motor. Especialmente si el motor está en la parte trasera.

La formación de hielo puede ocurrir como resultado de la congelación del agua en la superficie de un avión o como resultado de la sublimación del vapor de agua del aire en la superficie. El segundo proceso es más característico de los cambios bruscos de temperatura, por ejemplo, al cruzar inversiones.

El calentamiento cinético de la aeronave por fricción contra el aire evita la formación de hielo. Como regla general, la mayoría de los casos (90%) se observan a velocidades de hasta 600 kilómetros por hora. Es decir, el despegue y el aterrizaje son peligrosos. Por lo tanto, antes de despegar durante la lluvia, es importante tratar el avión con líquido anticongelante y, al aterrizar, no pasar por áreas peligrosas.

Zonas de turbulencia


Estos son los lugares donde es posible la charla de un avión. Como regla, la fuerza del viento y la temperatura cambian allí. La turbulencia simplificadora, mecánica u orográfica es cuando la masa de aire de la aceleración golpea un terreno irregular o se deforma contra las montañas. También hay turbulencia térmica debido al calentamiento desigual de la superficie. Recuerde, solíamos hablar sobre las propiedades reflectantes de diferentes cosas como el hielo en la superficie.

Incluso la turbulencia puede ocurrir en un cielo despejado "así", con flujos de chorro o debido a la convección.

Las zonas de turbulencia generalmente tienen menos de 100 kilómetros horizontalmente y 1 kilómetro verticalmente. Se observa una fuerte turbulencia en un área de este tamaño en el "núcleo" de 40 kilómetros y 30 metros, respectivamente. Existe dicha zona con mayor frecuencia hasta cinco horas.

Están buscando zonas de turbulencia con radares e imágenes de satélite geoestacionario, además se puede predecir su apariencia. Al ingresar a la zona de fuerte turbulencia, la tripulación debe abandonarla, y usted puede cambiar el nivel de manera independiente e informarlo al despachador.

Tormentas eléctricas y fenómenos eléctricos.


Si un rayo cae en un avión, entonces, como regla, no sucederá nada malo: no tiene conexión a tierra. Raramente hay agujeros en la estructura en el sitio de descarga. Sin embargo, lo más peligroso en una tormenta eléctrica son precisamente los fenómenos eléctricos, incluidas las comunicaciones perturbadoras.

Los rayos caen sobre la diferencia de potenciales, por lo tanto, no se ve todo desde la tierra: suceden entre nubes, dentro de las nubes o de las nubes a la tierra. A veces incluso arriba. La altura del rayo puede ser de hasta 95 kilómetros, en el caso del rayo lineal "ordinario": hasta 20 kilómetros con un diámetro de varias decenas de centímetros. La intensidad actual de dicho rayo será de unos 200 mil amperios, la temperatura, unos 20 mil grados centígrados. Además, una descarga débil (líder) despeja el camino para los fuertes. Por lo general, un líder golpea el suelo desde una nube, y la descarga principal se extiende en la dirección opuesta.

Cerca de las zonas de tormentas eléctricas hay fuertes flujos, rayos, granizo, turbonadas, tornados y microexplosiones. Además, existen circunstancias favorables para la formación de hielo, por lo que los pilotos deben volar alrededor de las zonas de tormenta, ya que son bastante fáciles de detectar.

El avión, incluso durante el vuelo normal (fuera de la zona de tormentas eléctricas), está ganando carga eléctrica. En las nubes cristalinas, por ejemplo, puede cargar la placa muy rápidamente, porque el avión tiene algunas propiedades de un condensador grande y la nube es "rugosa". Al cambiar la altitud, la intensidad del campo eléctrico cambia y se pueden obtener descargas entre el avión y el aire circundante. De todas las partes sobresalientes de la aeronave (por ejemplo, desde los extremos de las alas), las descargas pueden golpear, por lo que hay dispositivos especiales que reducen este efecto.

La descarga en sí se asemeja a un destello durante la soldadura eléctrica. Puede dañar los dispositivos de comunicación, el radar, puede quemar un agujero de 1 a 20 centímetros en el cuerpo. A partir de descargas tan fuertes, las partes sobresalientes de la aeronave generalmente comienzan a brillar notablemente.

La electrificación de la placa puede notarse por el comportamiento de varios dispositivos de antemano. Por lo general, es posible evitar la acumulación de una carga fuerte, pero si de repente comienza a formarse, entonces los pilotos apagan una estación de radio (para que sea una copia de seguridad en caso de una descarga), encienden la iluminación de la cabina (para que el flash no cegue por la noche) y abandonen la zona de peligro.

¡Te deseamos un vuelo agradable!


La mayoría de los eventos climáticos se predicen o detectan desde el tablero, los sensores del aeródromo o los satélites. Se cree que el factor de riesgo técnico se minimiza, es decir, la técnica permite predecir cualquier situación peligrosa o salir de ella si su predicción es imposible. El último incidente importante conocido con el clima ocurrió durante la sinterización de cenizas volcánicas dentro de los motores, cuando las cuatro centrales eléctricas fallaron a un lado. La tripulación logró hacer frente a estos inconvenientes menores y aterrizó con éxito en el tablero. Se ha publicado una actualización de localizadores, han aparecido nuevas reglas para volar alrededor de volcanes activos. Con la última gran erupción en Europa, todo salió relativamente bien. También vale la pena señalar el reciente desastre RRJ-95B RA-89098, hay un informe preliminar al respecto.

En Rusia, los pilotos y controladores se someten a un curso obligatorio de meteorología y entienden de manera muy profesional lo que sucede en un avión.

Por lo tanto, queridos paranoicos, pueden aumentar la seguridad de su viaje docenas de veces si van al aeropuerto en tren. O transfiéralo desde el asiento delantero del taxi cerca del conductor hacia atrás y allí también puede abrocharse el cinturón de seguridad. Una simple estimación de la probabilidad sugiere que las principales amenazas están en esta área, en lugar de estar en el aire.

La primera foto de la publicación fue proporcionada por Yu.V. Filatov (FBO "Grupo A")

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Source: https://habr.com/ru/post/457746/


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