Meteorologie und Flüge

Im Folgenden finden Sie eine kleine FAQ darüber, was gefährlich ist und was nicht für ein Flugzeug und was Sie über das Wetter wissen müssen.

In der Regel überschätzen Passagiere die Gefahr verschiedener Phänomene wie Turbulenzen oder Blitze, die den Flügel eines Flugzeugs treffen. Sie wissen jedoch nichts über die Entladungsgefahr (wie statische Aufladung), die durch die Reibung von Luftpartikeln auf der Oberfläche des Flugzeugs entsteht. Oder über die Gefahr, während der Landung ein paar Tonnen Eis auf dem Rumpf zu sammeln und etwas schneller als geplant zu landen.


Flugzeugenteisung vor Abflug.

Reden wir also über das Wetter, lieber Paranoiker.

Warum Flugzeuge in hohen Ebenen fliegen und nicht etwa 800 Meter über dem Boden

Denn je höher Sie klettern, desto geringer ist die Luftdichte. Und je geringer die Luftdichte ist, desto geringer ist ihr Widerstand, und daher wird weniger Motorschub benötigt, was zu erheblichen Einsparungen führt. Das heißt, die Aufgabe besteht darin, das Optimum zu berechnen, mit dem Sie unter Berücksichtigung von drei Faktoren die geringste Kraftstoffmenge verbrauchen können:

1. Dass ein Segelflugzeug immer noch eine Umgebung braucht, auf die man sich verlassen kann.
2. Benötigen Sie Sauerstoff für Motoren.
3. In diesem Fall sollte der Abstieg und Aufstieg zur gewünschten Höhe nicht teurer sein als ein möglicher Kraftstoffverbrauch.

Infolgedessen haben wir aktuelle Flugbedingungen. 75% der Masse der Atmosphäre befinden sich unterhalb der Ebenen, die die Passagierseiten von Moskau - Petersburg - besetzen, dh etwa 10 Kilometer. Bei 20 Kilometern liegen 95% der Masse unter und in einer Höhe von 100 Kilometern - 99,9%. In einer Höhe von ca. 400 Kilometern können Sie bereits die ISS treffen.

Was ist kinetische Temperatur?

Die Atmosphäre ist ungleichmäßig und die Bedingungen an dem Punkt, an dem sich das Flugzeug befindet, wirken sich direkt auf seinen Flug aus. Beispielsweise ist die kinetische Temperatur eine Eigenschaft, die die Wirkung von Luftgaspartikeln auf ein Schiff aufgrund des Auftretens von Reibung bestimmt. Die Lauflänge, die zulässige Flughöhe und der Kraftstoffverbrauch hängen stark von der aktuellen kinetischen Temperatur ab.

Grundsätzlich werden jetzt Bimetallplatten (Metallwiderstandsthermometer) verwendet, um die Temperatur in Bodennähe zu messen. Für die Funkprüfung werden Halbleiterthermometer verwendet.

Am Flughafen gibt es periodische Temperaturänderungen (nachts kälter als tagsüber) - dies wird durch den Wärmeaustausch entlang der Vertikalen der Atmosphäre bestimmt. Nichtperiodische sind mit Advektion (horizontale Bewegung von Luftmassen) verbunden. Normalerweise geschieht das kälteste im täglichen Rhythmus vor dem Morgengrauen, und das wärmste ist gegen 15 Uhr nachmittags. Die Amplitude der täglichen Temperaturschwankung ändert sich je nach Art der Oberfläche: Beispielsweise ist sie in Tälern wie in natürlichen Wärmespeichern höher und in Bergen geringer. Das Land kühlt und erwärmt sich schneller als Wasser. Im Norden sind auch die Reflexionseigenschaften von Oberflächen (z. B. Eis) wichtig.

Im Allgemeinen ist es umso kälter, je höher es ist. Es gibt jedoch Schichten (bis zu 2-3 Kilometer), in denen aufgrund atmosphärischer Prozesse die Temperatur beim Aufstieg steigt: Dies sind die sogenannten Inversionszonen. An der Grenze der Inversionszone kann die Temperaturdifferenz 10 Grad erreichen. Dementsprechend ändert sich die Luftdichte dramatisch. Diese Schichten hemmen die Luftbewegung, unter ihnen befindet sich eine Konzentration von Wasserdampf und verschiedenen Partikeln.

Was müssen Sie noch für das Bildungsprogramm wissen?

Die Luftfeuchtigkeit wird mit einem Hygrometer bestimmt. Dies ist eine gute alte Biotechnologie: Je höher die Luftfeuchtigkeit, desto länger das menschliche Haar. Eine Alternative ist ein Psychrometer: Messung der Temperatur mit einem Trocken- und Nassthermometer unter Berücksichtigung des Unterschieds. Die Dichte der feuchten Luft ist geringer als die Dichte der trockenen.

Wind kann durch Coriolis-Kraft und thermische Effekte verursacht werden. Der Wind in der Luftfahrt hat ein Ablaufdatum: Die Frage ist, wo die Messung durchgeführt wurde und wie lange Sie damit rechnen können, dass sie relevant ist. Je stärker der Wind ist, desto höher ist die Chance, seine Geschwindigkeit zu ändern, und desto geringer ist die Chance, die Richtung zu ändern. Sie können in 5-6 Stunden zum angegebenen Ort fliegen, und es wird immer noch guten Wind geben.

Eine Wolke ist eine Ansammlung von Dampfpartikeln und Eiskristallen (eine Schneeflocke ist ein großer Eiskristall). Aus Wolken von -10 bis -40 Grad beginnt der häufigste Niederschlag zu strömen. Bei höheren Temperaturen wird Nieselregen erhalten, niedriger - nichts fällt heraus.

Wolken sind gefährlich mit schlechter Sicht (insbesondere diagonal), Gewittern, Vereisungsgefahr, Hagel und Windscherung. Am Boden der Wolke befindet sich eine Übergangsschicht: Sie beginnt dort, wo der Pilot den Horizont verliert, und endet dort, wo der Boden unter dem Flugzeug nicht mehr sichtbar ist. Normalerweise sind es 50 bis 200 Meter. Die Höhe der unteren Wolkengrenze über dem Flugplatz kann sich innerhalb von 10 Minuten zweimal ändern. Es wird normalerweise mit einem Radar gemessen.

Sichtbarkeit

Augenauflösung - 1 Bogenminute. Das heißt, unter dieser Bedingung können zwei Punkte voneinander getrennt werden. Bei Objekten mit einer Winkelgröße von weniger als 15 Minuten sind Kontrast und Helligkeit sehr wichtig. Die Atmosphäre reduziert Helligkeit und Kontrast mit der Entfernung, weshalb Lufttransparenz wichtig ist. Die Auflösung des Auges wird als konstant angesehen, und die Transparenz der Atmosphäre ändert sich, und verschiedene atmosphärische Phänomene (Nebel oder Regen) können hinzugefügt werden. Dies macht meteorologische Sichtbarkeit. Es gibt auch eine RVR-Anzeige oder Sichtbarkeit auf der Landebahn: Dies ist die Sichtbarkeit der Markierung des Streifens oder seiner Lichter. Wie bei der meteorologischen Sichtbarkeit sind Dinge wie das Glasmaterial des Cockpits, Müdigkeit, Lichtrichtung, Regentropfen auf der Windschutzscheibe usw. nicht enthalten.

Die Sicht kann durch Phänomene wie Dunst (Staub-, Sand- und Rauchpartikel), Sandstürme (Sand steigt auf etwa 15 Meter an), Staubstürme (hier steigt Staub auf 3 Kilometer an), Sand- und Staubwirbel (selten über 90 Meter) stark beeinträchtigt werden. , Schneesturm, Nebel, Dunst und so weiter. Nebel kann übrigens durch den Betrieb eines Wärmekraftwerks bei Frost von -20 Grad vom Menschen erzeugt werden. Der Pilot muss die Eigenschaften jedes dieser Phänomene und die Mechanismen ihrer Bildung und Entwicklung verstehen.

Außerdem muss der Pilot verstehen, wie die Strömungen in der Atmosphäre angeordnet sind: die Prinzipien der Bildung und Bewegung von Zyklonen und Antizyklonen, was an ihren Grenzen passiert und so weiter. All dies wirkt sich auf Luftströmungen in verschiedenen Maßstäben aus.

Start und Landung während des Niederschlags (Turbulenzbedingungen mit einem Wind von mehr als 5 m / s) erfolgen mit einem Spielraum, bei dem sich die Flugeigenschaften des Schiffes verschlechtern können.

Vereisung

Dies ist die Ablagerung von Eis auf den Triebwerken und stromlinienförmigen Teilen des Flugzeugs. Die Vereisung beeinträchtigt die Aerodynamik, den Auftrieb, die Geschwindigkeit, die Manövrierfähigkeit und die Motorleistung und beeinträchtigt die Funkkommunikation. Das Wichtigste ist die zusätzliche Masse, die mit zunehmender Eisschicht wächst. Wenn im Flug Eis von der Oberfläche des Rumpfes oder Flügels gerissen wird, können seine Teile auf rotierende Blätter gelangen und den Motor ernsthaft beschädigen. Besonders wenn der Motor hinten ist.

Vereisung kann durch Gefrieren von Wasser auf der Oberfläche eines Flugzeugs oder durch Sublimation von Wasserdampf aus Luft an der Oberfläche auftreten. Der zweite Prozess ist charakteristischer für plötzliche Temperaturänderungen, beispielsweise beim Überqueren von Inversionen.

Die kinetische Erwärmung des Flugzeugs durch Reibung gegen Luft verhindert das Auftreten von Vereisung. In der Regel werden die meisten Fälle (90%) bei Geschwindigkeiten von bis zu 600 Stundenkilometern beobachtet. Das heißt, Start und Landung sind gefährlich. Daher ist es wichtig, das Flugzeug vor dem Start bei Regen mit Vereisungsschutzflüssigkeit zu behandeln und bei der Landung keine explosionsgefährdeten Bereiche zu passieren.

Turbulenzzonen

Dies sind die Orte, an denen das Geschwätz eines Flugzeugs möglich ist. Windstärke und Temperatur ändern sich dort in der Regel. Vereinfachende, mechanische oder orografische Turbulenzen treten auf, wenn die Luftmasse durch Beschleunigung auf unebenes Gelände trifft oder sich gegen die Berge verformt. Es gibt auch thermische Turbulenzen aufgrund ungleichmäßiger Erwärmung der Oberfläche - erinnern Sie sich, wir haben früher über die Reflexionseigenschaften verschiedener Dinge wie Eis auf der Oberfläche gesprochen?

Sogar Turbulenzen können bei klarem Himmel "einfach so" auftreten - mit Strahlströmungen oder aufgrund von Konvektion.

Turbulenzzonen sind normalerweise weniger als 100 Kilometer horizontal und 1 Kilometer vertikal. Starke Turbulenzen in einem Gebiet dieser Größe werden im „Kern“ von 40 Kilometern bzw. 30 Metern beobachtet. Es gibt eine solche Zone meistens bis zu fünf Stunden.

Sie suchen nach Turbulenzzonen mit Radar und geostationären Satellitenbildern, und ihr Aussehen kann vorhergesagt werden. Wenn Sie die Zone starker Turbulenzen betreten, muss die Besatzung sie verlassen. Sie können das Niveau unabhängig ändern und dies dem Dispatcher melden.

Gewitter und elektrische Phänomene

Wenn ein Blitz ein Flugzeug trifft, passiert in der Regel nichts Schlimmes: Es hat keine Erdung. In der Struktur an der Entladungsstelle befinden sich selten Löcher. Das Gefährlichste bei einem Gewitter sind jedoch genau elektrische Phänomene, einschließlich Kommunikationsstörungen.

Ein Blitz trifft auf die Potentialdifferenz, daher sieht man nicht alles von der Erde aus: Sie passieren zwischen Wolken, innerhalb von Wolken oder von Wolken zur Erde. Manchmal sogar auf. Die Höhe des Blitzes kann bei "normalen" linearen Blitzen bis zu 95 Kilometer betragen - bis zu 20 Kilometer bei einem Durchmesser von mehreren zehn Zentimetern. Die derzeitige Stärke eines solchen Blitzes beträgt etwa 200.000 Ampere, die Temperatur etwa 20.000 Grad Celsius. Darüber hinaus ebnet eine schwache Entladung (Anführer) den Weg für die Starken. Normalerweise schlägt ein Anführer von einer Wolke auf den Boden und die Hauptentladung breitet sich in die entgegengesetzte Richtung aus.

In der Nähe von Gewitterzonen gibt es starke Strömungen, Blitze, Hagel, Böen, Tornados und Mikroexplosionen. Außerdem gibt es günstige Umstände für die Vereisung, sodass Piloten in Gewitterzonen fliegen sollten, da sie recht leicht zu erkennen sind.

Das Flugzeug gewinnt auch während des normalen Fluges (außerhalb der Gewitterzone) elektrische Ladung. In kristallinen Wolken können Sie beispielsweise die Platine sehr schnell aufladen, da die Ebene einige Eigenschaften eines großen Kondensators aufweist und die Wolke „rau“ ist. Beim Ändern der Höhe ändert sich die elektrische Feldstärke und es können Entladungen zwischen dem Flugzeug und der Umgebungsluft erhalten werden. Von allen hervorstehenden Teilen des Flugzeugs (zum Beispiel von den Enden der Flügel) können Entladungen auftreffen, daher gibt es spezielle Vorrichtungen, die diesen Effekt verringern.

Die Entladung selbst ähnelt einem Blitz beim Elektroschweißen. Es kann Kommunikationsgeräte und Radar beschädigen und ein Loch von 1 bis 20 Zentimetern im Körper verbrennen. Bei solch starken Entladungen beginnen die hervorstehenden Teile des Flugzeugs normalerweise merklich zu leuchten.

Die Elektrifizierung der Platine kann durch das Verhalten einer Reihe von Geräten im Voraus bemerkt werden. Normalerweise ist es möglich, die Ansammlung einer starken Ladung zu vermeiden. Wenn sich diese jedoch plötzlich bildet, schalten die Piloten einen Radiosender aus (damit er im Falle einer Entladung gesichert ist), schalten die Cockpitbeleuchtung ein (damit der Blitz nachts nicht blendet) und verlassen die Gefahrenzone.

Wir wünschen Ihnen einen angenehmen Flug!

Die meisten Wetterereignisse werden entweder von der Tafel, den Flugplatzsensoren oder den Satelliten vorhergesagt oder erfasst. Es wird angenommen, dass der technische Gefährdungsfaktor minimiert wird, dh die Technik ermöglicht es, entweder jede gefährliche Situation vorherzusagen oder sie zu verlassen, wenn ihre Vorhersage unmöglich ist. Der letzte bekannte größere Zwischenfall mit dem Wetter ereignete sich beim Sintern von Vulkanasche in den Motoren, als alle vier Kraftwerke an der Seite ausfielen. Die Besatzung konnte diese kleinen Unannehmlichkeiten bewältigen und landete erfolgreich auf dem Board. Ein Update der Locators wurde veröffentlicht, neue Regeln für das Umfliegen aktiver Vulkane sind erschienen. Mit dem letzten großen Ausbruch in Europa verlief alles relativ reibungslos. Erwähnenswert ist auch die jüngste Katastrophe RRJ-95B RA-89098, es gibt einen vorläufigen Bericht darüber.

In Russland absolvieren Piloten und Fluglotsen einen obligatorischen Meteorologiekurs und verstehen professionell, was im Flug um ein Flugzeug passiert.

Deshalb, liebe Paranoiker, können Sie die Sicherheit Ihrer Reise dutzende Male erhöhen, wenn Sie mit dem Zug zum Flughafen fahren. Oder steigen Sie vom Vordersitz des Taxis in der Nähe des Fahrers nach hinten und dort können Sie auch Ihren Sicherheitsgurt anlegen. Eine einfache Schätzung der Wahrscheinlichkeit legt nahe, dass die Hauptbedrohungen eher in diesem Bereich als in der Luft liegen.

Das erste Foto des Beitrags wurde von Yu.V. zur Verfügung gestellt. Filatov (FBO "A-Gruppe")

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