Hi-Tech

Почему птицы сталкиваются с самолетами?

Как правило, этим словом в авиации обозначают столкновение птиц с самолетом (с добавлением слова bird (птица) — получается «bird strike»). На языке пилотов «страйк» — вовсе не лучший удар, который можно сделать в боулинге. Обычно такие происшествия не приводят к серьезным последствиям, птица весом меньше 3 кг просто сгорает в двигателе. На самом деле птицы сталкиваются с самолетами очень часто: вполне возможно, такой инцидент был даже во время вашего недавнего полета, просто вы об этом не знаете. Однако иногда самолеты даже вынуждены экстренно садиться из-за столкновения с птицами.

Правда, лишь порядка 5% попаданий птиц приводят к повреждению самолетов. Только в России официально зафиксировано около 7 000 случаев «bird strike» за год — в странах Европы эта цифра доходит до 10 000. В редких случаях повреждения оказываются слишком серьезными, и пилоты попадают в нештатные ситуации. Но из-за предосторожности все самолеты после столкновения возвращаются в ближайший аэропорт, а пассажиры пересаживаются на другой рейс с другим экипажем. Это произошло с Airbus A321 «Уральских авиалиний», который 15 августа 2019 года приземлился на поле близ аэропорта из-за отказа обоих двигателей, вызванного столкновением с птицами.

Airbus A321 «Уральских авиалиний» после посадки на поле, 15 августа 2019 года

Почему птицы сталкиваются с самолетами

Большинство столкновений происходят на высоте ниже 150 метров — то есть как раз при взлете или посадке. Вообще, птицы не летают высоко. Исход по большей части зависит от того, в какую часть самолета бьется птица. Скорость самолета в этот момент ниже, чем на высоте, а быстрые маневры уклонения осуществить трудно.

По стандартам безопасности крупные двигатели должны выдерживать столкновение с птицей весом менее 3,5 кг без опасного и быстрого выброса острых осколков лопастей из двигателей. Наибольшую опасность представляет попадание птицы в двигатель. Тем не менее это тоже является повреждением: а если птица попадется крупнее, столкновение с ней может вызвать отказ двигателя. Фактически большинство двигателей могут проглотить птицу и лишь немного повредить лопасти. Лопасти начнут ломаться одна за другой, что вызовет пожар.

Все пилоты обучены управлением самолетом с одним двигателем, хотя это очень сложно: приходится переходить полностью на ручные контроллеры и совершать визуальный заход на посадку. Пилоты могут потушить пожар в двигателе и полностью отключить его, чтобы затем вернуться в аэропорт вылета (если инцидент произошел во время взлета) или завершить посадку с одним работающим двигателем. Не так давно самолет японских авиалиний был вынужден совершить экстренную посадку в Нью-Йорке, потому что птица ударила в самолет; другой самолет был вынужден вернуться в аэропорт Кардиффа в Уэльсе после того, как птица попала в двигатель.

Подборка видеороликов, где самолеты сталкиваются с птицами

Что будет, если птицы попадут в двигатели самолета

В этом случае они, как правило, летают не по одиночке, а стаями, а это уже опасно. Но совсем другой случай — когда пернатые попадают сразу в два двигателя. Описанный выше сценарий с отказом одного двигателя повторяется на втором, и самолету не остается ничего, кроме как планировать.

Если инцидент произошел на 3-4 тысячах метров, они еще могут развернуть самолет обратно в аэропорт и посадить его (или завершить запланированную посадку), хотя надо признать, что столкновение с землей будет очень жестким — все зависит от умений пилота и его возможности «прочувствовать» многотонную машину. Действия пилотов в этом случае напрямую зависят от высоты. В итоге они принимают решение сажать самолет там, где придется — на шоссе, поле (как в случае с бортом «Уральских авиалиний»), воду и любую другую подходящую, если можно так ее назвать, поверхность. Но если самолет не успел набрать высоту при взлете (до 1 000 метров), птицы попали в оба двигателя и привели к их отказу, пилотам просто не хватит высоты для маневра.

Сколько самолет может пролететь без двигателей

Вот только птицы на такой высоте не летают, поэтому все столкновения происходят гораздо ниже — на высоте ниже 1 000 метров. Если лайнер занял эшелон в 10 000 метров, он может планировать на расстоянии 140-150 километров в зависимости от типа воздушного судна. Вынужденное планирование может привезти к тому, что нос самолета задерется слишком высоко Этого не хватает даже для того, чтобы планировать 30 километров.

Как сажают самолеты без двигателей

В этом им помогает ВСУ — вспомогательная силовая установка. Если пилоты понимают, что самолет не сможет дотянуть до ближайшего аэропорта, они принимают решение о посадке на пустырь (при его наличии) или воду (так называемое «приводнение» самолета). Это небольшой двигатель, оснащенный турбиной, которая вырабатывает энергию, что в свою очередь активирует действие всех необходимых для работы агрегатов самолета — от рулей управления и высоты до приборной панели.

Авиалайнер компании US Airways через 1. Одним из ярких примеров приводнения является аварийная посадка A320 на Гудзон, которая произошла 15 января 2009 года. Экипаж благополучно посадил самолет на воду реки Гудзон в Нью-Йорке. 5 минуты после взлёта столкнулся со стаей канадских казарок, и у него отказали оба двигателя. Самолет как раз успел набрать высоту 975 метров: этого хватило на то, чтобы развернуть лайнер, взлетавший на север, на юг, спланировать над рекой Гудзон, не задев мост Джорджа Вашингтона, и приводнить лайнер. Все находившиеся на его борту 155 человек (150 пассажиров и 5 членов экипажа) выжили. Впоследствии по этим событиям был снят художественный фильм «Чудо на Гудзоне».

Приводнение самолета на Гудзон, 15 января 2009 года

Проблема в том, что в симуляторе на принятие решения дается всего 5 секунд (а такие ситуации отрабатываются только на симуляторах). На самом деле если попробовать воспроизвести такую ситуацию на авиасимуляторе, пилотам в большинстве случаев удастся вернуть лайнер в аэропорт вылета. Поэтому часто пилотам уже не хватает времени, чтобы посадить самолет без происшествий. В реальности же пилотам требуется на это 20-30 секунд из-за стрессовой ситуации.

Читайте также — Самолеты Airbus и Boeing устаревают — их может заменить самолет-крыло Flying-V

Один из них — посадка Ту-124 на Неву — авиационное происшествие, случившееся в Ленинграде (Санкт-Петербурге) 21 августа 1963 года. Всего известен 21 случай управляемых вынужденных посадок пассажирских авиалайнеров на воду, в 10 из которых при посадке никто не погиб. Правда, в том случае проблема была не с птицами: из-за дефекта самолета топливо не поступало в двигатели, и они остановились.

Такая посадка производится без выпущенных шасси, поскольку стойка шасси при неровной поверхности может повредить топливные баки. Посадка на поле является еще более сложной — пилотам необходимо учитывать неровность рельефа поверхности и рассчитать правильную скорость, чтобы не допустить сваливание самолета и сесть «на брюхо» как можно мягче. 5 мая 2019 года во время посадки лайнер получил повреждения, ставшие причиной возникновения пожара (стойка шасси пробила бак с топливом), в результате которого самолёт частично сгорел. Последнее может привести к воспламенению самолета, как это произошло с авиалайнером Sukhoi Superjet 100-95B.

Так что 15 августа 2019 года пилоты A321, можно сказать, совершили чудо.

Что будет, если птица попадет в самолет

Окна в кабине пилотов тоже могут разбиться. Не только двигатели подвергаются риску при попадании птиц. Наличие множества слоев также обеспечивает герметичность самолета даже в случае повреждения внешних слоев. Но делают их из трех слоев ламинированного акрила и стекла, спроектированных так, чтобы выдерживать град в сердце бури, поэтому птицы не представляют для них проблему. Подробнее об этих технологиях можно узнать в нашем новостном канале. Также пилотов обучают включать нагрев стекла, чтобы лед не намерзал на высоте, перед взлетом; так стекла становятся мягче и более устойчивыми к ударам.

Читайте также — Airbus будет строить самолеты из материала на основе синтетической паутины

Хотя, иногда птицы все же прорываются — особую опасность представляют гуси и орлы, которые весят больше 5 кг.

Почему двигатели не закрывают решеткой от птиц

Проблема в том, что для того, чтобы эффективно заблокировать птицу на скорости 800 километров в час, сетка должна быть весьма прочной и толстой, но это помешает поступлению воздуха в двигатель. Довольно часто возникает предположение, что двигатели должны быть защищены решеткой, но это не так просто сделать. Да и при попадании такой сетки в двигатель последствия могут быть гораздо более плачевными, чем от столкновения с птицами. Двигатели эффективны, потому что тщательно спроектированы, чтобы задействовать тончайший воздух на высоте, поэтому минусы защитной решетки перевешивают плюсы.

Как не допустить столкновение птиц с самолетом

Но, как видно, этого не хватает — даже акустические пушки и пиротехника не гарантируют того, что загульные пташки не окажутся на лобовом стекле или в двигателе самолета. И самолеты, и аэропорты оборудованы специальными устройствами, издающими отпугивающие птиц звуки. Поэтому птицы регулярно встречаются с самолетами, и окончательного решения этой проблемы пока не найдено.

В декабре 2018 года аэропорт Гатвик на юге Англии не работал на протяжении 36 часов из-за внезапно появившихся на небе дронов. Немалую опасность также представляют дроны — если столкновения с птицами являются случайными, то пилоты квадрокоптеров зачастую специально летают около аэропортов. Беспилотники, летающие вблизи аэропортов, действительно опасны. Из-за опасности столкновения пассажирских самолетов с беспилотниками было отменено около 1000 рейсов, вследствие чего более 140 000 человек были вынуждены десятки часов ждать возобновления работы. Столкнувшись с небольшим дроном самолет может потерпеть крушение.

Читайте также — Беспилотники научат уворачиваться от самолетов

Идея заключается в том, чтобы создать беспроводную систему, которая может определить место и силу повреждений. На данный момент исследователи из Великобритании, а также со всего мира работают над различными датчиками и материалами, которые смогут самостоятельно оценивать состояние самолета и устранят необходимость прерывать полет после столкновений с птицами. При более серьёзных повреждениях система будет передавать данные о них на Землю, чтобы техники к моменту посадки уже знали, какие запчасти нужны. В конечном итоге пилоты смогут получить информацию о возможности безопасного продолжения полета после удара, поскольку каждый возврат в аэропорт экономически невыгоден для авиакомпании.

А пока такой системы нет, предупредительные звуки и тщательное обучение пилотов будут оставаться нашей единственной защитой против попаданий птиц.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть