Грозы.
Меня уже давно просили рассказать про грозы и как с ними живут пилоты. В этом посте я постараюсь не блистать знаниями метеорологии и радиолокации, а уже поверьте на слово - по обеим этим дисциплинам у меня в училище была твёрдая пятёрка, а постараюсь как можно проще объяснить что такое гроза, чем она опасна, что такое бортовой метеолокатор и как его используют пилоты для обхода таких опасных явлений погоды как гроза.
Грозы настолько многогранны насколько многогранна наша с вами природа. В метеорологии конечно же существуют общие принципы развития грозовых облаков, но порой, грозы бывают очень и очень непредсказуемы по своему появлению, а чаще по своему развитию.
Грозы бывают фронтальные и отдельные.
Фронтальные, соответсвенно, развиваются на фронтах, как теплых так и холодных, единственное их отличие - грозы холодного фронта имеют своё максимальное развитие днём, в самое жаркое время, то есть в обед и после обеда, а грозы тёплого фронта набирают силу под утро, когда подстилающая поверхность земли максимально остыла.
Фронтальные грозы тем сильнее, чем больше разница температуры до фронта и за ним. То есть представьте: средняя Волга, июль, температура в обеденные часы достигает +35 градусов, и вот на это перегретую, парящую маревом поверхности земли, наступает мощный фронт с северо-запада несущий холодный балтийский воздух, температура которого +15 градусов. Такая разница температур, при определённых условиях может вызвать не только мощнейшую грозу, но и ураган. Так вот. Этот фронт вытесняет это перегретый воздух, и тот, сопротивляясь, начинает как бы натекать на фронт, но сил сопротивляться у него нет и он, по границе фронта устремляется вверх и конечно же начинает охлаждаться. По законам физики охлаждающийся воздух начинает насыщаться влагой (вспомните бутылку лимонада из морозильной камеры в жаркой комнате) и превращается в облако.
Это облако тем выше и мощнее, чем больше разница температур и вполне может достичь высот 12-13 километров, и то это только в наших широтах. Ведь на экваторе такие облака достигают 15-16 километров, а порой и выше.
Дальнейшее развитие облака рождает внутри себя град, и электричество. Электричество появляется вследствие трения частиц облака между собой - соответственно если облако полыхает разрядами каждые 3-5 секунд, можно предположить, что в данный момент развития облако максимальное или близкое к нему.
Верхняя часть грозы часто как бы растекается над облаком и это называется "наковальня". Это происходит из-за того что вертикальное движение внутри облака ослабевает с высотой и у него не хватате сил пробиваться дальше ввысь, а только вширь.
Всё выше написанное полностью применимо к разговору о нефронтальных грозах, с одним только отличием - фронтальные грозы могут стоять "стеной" и 200, и 300, и 400 километров, порой просто отсекая всякую возможность добраться до пункта назначения, а нефронтальные могут стоять отдельными кучками на большом пространстве, но расстояния между ними дают пилотам варианты по их обходу, пусть с отклонением от маршрута, пусть и с БОЛЬШИМ отклонением от маршрута, но всё же оставляя возможность долететь до аэродрома назначения, а в некотрых случаях и до запасного.
Итак подытожим - мощнейшие вертикальные потоки воздуха, а соответственно сильнейшая турбулентность, град, разряды молний, обледенение - наверное не стоит говорить, что самолёту там делать нечего. И человечество придумало устройство которое позволяет определять опасные для полётов метеоявления и индицировать их в кабине пилота, для безопасного их обхода - метеолокатор.
Принцип работы метеолокатора - самая банальная радиолокация. Локатор посылает радиосигнал, тот в свою очередь отражается (если есть от чего отражаться) и возвращается назад, по изменению параметров ответного сигнала от сигнала посланного, аппаратура определяет плотность того что нам даёт отражённый сигнал. То есть по сути - локатор определяет плотность, а точнее водность облака, чем больше в облаке воды, там опаснее оно для полётов.
Бывает впереди стоит по виду большое, мощное облако, но при его сканировании локатором, на дисплее мы не имеем никакого сигнала, это значит, что облако абсолютно неопасно, и скорее сего оно уже пролилось и находится в процессе разрушения. Да лучше и его облететь, вдруг локатор сломался.
Но бывает и наоборот, с виду совсем безобидное облако, определяется локатором как "филиал Ада" и требуется как можно быстрее искать варианты его обхода.
Антенна метеолокатора находится в "носу" самолёта, хотя правильно эта часть фюзеляжа так и называется - обтекатель антенны радиолокатора. Антенна имеет регулировку по углу наклона, что очень и очень важно. Ведь мало понимать где располагается облако, то есть определить его местоположение по углу места, но и необходимо определить его вертикальное развитие. Ведь было бы глупо обходить грозу, которая имеет высоту в 3000 метров, выполняя полёт на высоте 11000 метров. И наоборот - стараться перепрыгнуть грозу, которая уже давно выскочила на высоты, на которых гражданские самолёты уже не летают.
Так вот основная задача пилота хорошенько просканировать пространство чтобы выбрать наиболее безопасный путь.
Это сканирование начинается задолго до предполагаемого обхода, а решение о стороне обхода мы должны принять за 40 миль до грозы. Принятие решения - это достаточно кропотливая и серьёзная работа, ведь нужно учесть кучу параметров для выбора правильного пути. Экипаж постоянно меняет угол наклона антенны, меняет индикацию насыщенности отражённого сигнала, учитывает ветер, то есть сторону смещения очагов, фактическую высоту полёта, насколько далеко придётся уходить от намеченного маршрута, а хватит ли потом топлива до аэродрома назначения и так далее, чтобы в итоге выбрать правильные курс или высоту для обхода опасных метеоявлений. И совокупность учёта этого множества параметров очень и очень важна, чтобы не оказаться например вот в такой ситуации:
На масштабе 40 миль вроде бы всё "красиво" и мы сможем безопасно пройти, но на масштабе 80 явно видно что если следовать с выбранным курсом мы попадём в западню.
Индикация (засветки) грозовых очагов на индикаторе в кабине имеет 4 цвета. По мере опасности - зелёный, жёлтый, красный, фиолетовый. И документы Airbus нам предписывают следующее:
- обходить ВСЕ жёлтые, красные и фиолетовые не менее чем 20 миль от этих засветок
- обходить вообще все, даже зелёные если их высота выше 28000 футов с интервалом не менее 20 миль
- грозы высотой более 35000 футов следует расценивать как очень опасные и пилоту требуется увеличить боковой интервал обхода более 20 миль
- обход гроз "сверху" с запасом высоты не менее 5000 футов
- но если гроза выше 25000 футов то следует избегать обхода её сверху, так как сохраняется вероятность сильной болтанки.
Казалось бы всё просто - выдерживай нужный интервал и всё. Но, к сожалению, в жизни вс намного сложнее. Вроде всё просканировали, решили "вот ту слева объедем, воон ту верхом, а вооооон тут справа обойдём"... Но диспетчер "обрадовал" нас запретом на обход слева из-за запретной зоны. И вот тут начинается "веселуха", вплоть до выполнения виража так как соваться вправо невозможно, там западня, и влево нельзя, выше не залезем... и многие другие причины, мешающие выдержать требуемые ограничения по обходу опасных метеоявлений.
Бывают наоборот удивительные ситуации. Летели как-то в Варну и ещё на траверзе Одессы стало понятно что в Варне нам не сесть - прямо на дней стояла громадная туча, на которую даже смотреть было страшно, не говоря о том чтобы попробовать как-то её обойти. На локаторе это выглядело примерно вот так
Мы уже подготовили машину для ухода на запасной аэродром Бургас, как... я даже не знаю как это описать... "По-щучьему веленью" только если - буквально за минуту туча развалилась на две и разделённые части начали плавно расплываться в разные стороны, открыв нам безопасный коридор для захода на посадку:
Причём не просто коридор, а именно всю схему захода на посадку и сам аэродром. Просто удивительно. ;)
Гроза - это опасно, но при всём при этом какая бы ни была гроза, Авиация не знает катастроф когда именно она стала причиной катастрофы большого современного лайнера. Да она была одной из причин, и может даже точкой отсчёта начала катастрофической ситуации, но финальной точкой всегда было что-то другое. Гроза - это невероятно опасно, но человечество и пилоты в частности научились как-то уживаться с этими оскалившимися небесными айсбергами, летать-то надо, и хотим мы этого или нет нам придётся летать над, слева, справа, между и делать это БЕЗОПАСНО. На этом закончу. Надеюсь задача поставленная мною в начале поста выполнена. Спасибо за внимание. ;)