Летают ли самолеты в ливень и грозу?

Самолеты встречаются с различными погодными условиями, включая грозы и сильные ливни. Мой третий полет, совершенный из ОАЭ в Индию, оказался необычным из-за ощущений новизны перелета и волнения, вызванного яркими молниями, сверкающими в иллюминаторе в течение всей ночи, а также массивными, волнистыми облаками. В тот момент я задумался о том, как самолет перенесет удар молнии и будет ли проблема с заливкой двигателей ливнем, как это бывает с машинами.

В этой статье опытный пилот из авиакомпании S7, известный в Instagram под ником airguide, поделится информацией о том, как самолеты переносят грозы, какие процедуры выполняются на борту и как пилоты гражданских самолетов реагируют на подобные погодные явления.

Какие бывают грозы?

Грозы представляют собой разносторонние явления, так же разнообразные, как наша природа. В метеорологии есть общие законы развития грозовых облаков, но иногда они бывают непредсказуемы по своему появлению и развитию.

Грозы делят на фронтальные и отдельные. Фронтальные развиваются на границах теплых и холодных фронтов. Грозы холодного фронта обычно достигают максимума своего развития днем, в самое жаркое время, в середине дня и после обеда. Грозы теплого фронта, напротив, набирают силу утром, когда поверхность земли достигает минимальной температуры после ночи.

Сила фронтальных гроз зависит от разницы температур до фронта и за ним. Например, на средней Волге в июле, когда температура в обед может достигать +35 градусов, мощный фронт с северо-запада, несущий холодный балтийский воздух температурой +15 градусов, может вызвать сильную грозу или даже ураган при определенных условиях. Фронт вытесняет горячий воздух, а он, сопротивляясь, начинает подниматься вверх по границе фронта, охлаждаясь и конденсируясь в облаках, в соответствии с законами физики.

Облака гроз становятся мощнее и выше, чем больше разница температур. В наших широтах такие облака могут достигать высоты 12-13 километров, но на экваторе они иногда поднимаются до 15-16 километров или выше.

Процесс развития грозы порождает град и электричество. Электричество возникает из-за трения частиц внутри облака. Интенсивность молний в облаке (разряды каждые 3-5 секунд) указывает на степень развития грозы. Верхняя часть грозы часто распространяется над облаком, образуя «наковальню». Это происходит из-за ослабления вертикального движения внутри облака, когда оно уже не может подняться выше, но может распространиться в ширину.

Эти же принципы справедливы и для нефронтальных гроз. Фронтальные грозы могут простираются «стеной» на сотни километров, блокируя путь следования, тогда как нефронтальные грозы могут быть разбросаны по большой территории, что дает пилотам возможность обходить их с небольшим или большим отклонением от планового маршрута, сохраняя возможность достичь аэропорта назначения, иногда — даже запасного.

Как определить грозовой фронт сидя в самолете?

Итак, суть в том, что при наличии мощных вертикальных потоков воздуха, сильной турбулентности, града, молний и обледенения, для самолета там не место. Но человечество создало устройство, способное обнаруживать опасные метеоявления и отображать их в кабине пилота для безопасного обхода – это метеолокатор.

Принцип работы метеолокатора основан на радиолокации. Он посылает радиосигнал, который, при наличии объектов для отражения, отражается и возвращается обратно. Изменения в ответном сигнале позволяют аппаратуре определить плотность отраженного сигнала. Суть заключается в том, что локатор определяет плотность, точнее влажность облака – чем больше влаги в облаке, тем опаснее оно для полетов. Антенна метеолокатора находится в носовой части самолета, которая корректно называется обтекатель антенны радиолокатора. Ее угол наклона можно регулировать, что крайне важно.

Важно не только определить местонахождение облака, то есть его положение по углу места, но и вертикальное развитие. Бессмысленно обходить грозу, которая находится на высоте 3000 метров, если самолет летит на высоте 11000 метров. И наоборот – избегать грозы, уже поднявшейся на высоту, на которой гражданские самолеты не летают. Основная задача пилота – тщательно просканировать пространство, чтобы выбрать наиболее безопасный маршрут.

Как обходят опасные зоны самолеты в грозу?

Когда речь идет о сканировании пространства перед обходом грозы, это начинается задолго до ожидаемого момента обхода. Решение о маршруте обхода необходимо принять за 40 миль до приближения к грозе. Принятие такого решения – сложная и тщательная задача, так как требуется учесть множество параметров для определения наиболее безопасного пути. Экипаж непрерывно регулирует угол наклона антенны, меняет индикацию насыщенности отраженного сигнала, учитывает направление ветра и смещение фактической высоты полета. Они также оценивают расстояние, которое придется отойти от планируемого маршрута, учитывая возможное влияние на доступный запас топлива до пункта назначения. В результате подбирают оптимальное направление или высоту для обхода опасных метеоявлений.

Эффективность учета всех этих параметров важна, чтобы избежать попадания в такие ситуации, как показано на изображении ниже. На расстоянии 40 миль кажется, что можно безопасно пролететь, но на 80 милях уже видно, что, если следовать выбранному курсу, окажешься в ловушке.

Индикация грозовых очагов на индикаторе в кабине имеет 4 цвета, где зеленый – наименее опасный, а фиолетовый – наиболее опасный. Согласно документам Airbus:
— ВСЕ жёлтые, красные и фиолетовые грозы следует обходить не менее чем на 20 миль от них.
— Даже зеленые грозы с высотой выше 28000 футов следует обходить на расстоянии не менее 20 миль.
— Грозы, достигающие высоты более 35000 футов, считаются очень опасными, и пилот должен увеличить боковой интервал обхода более чем на 20 миль.
— Обход гроз «сверху» должен быть с запасом высоты не менее 5000 футов. Если гроза находится выше 25000 футов, следует избегать обхода сверху, так как это может привести к сильным турбулентностям.

Несмотря на кажущуюся простоту соблюдения определенного интервала, реальность гораздо сложнее. Иногда после тщательного анализа, план обхода оказывается невозможным из-за запретных зон или других ограничений. Это приводит к необходимости принятия решений на лету, иногда с выполнением виражей в воздухе, так как вариантов обхода может оказаться не так уж много.

Грозы представляют опасность, однако авиация не знает случаев, когда они стали причиной авиационных катастроф на крупных пассажирских самолетах. Они могли быть одной из причин или начальной точкой, но финальное событие всегда было другим. Грозы опасны, но человечество и пилоты научились справляться с этими «небесными айсбергами», и, несмотря на опасность, они продолжают выполнять полеты безопасно и в соответствии с требованиями.