Василий Ершов - Аэрофобия
На самолете пилот держит «шарик в центре». Действительно, есть такой прибор, с шариком в трубочке, показывающий, как лучше уравновесить центробежную силу. На больших самолетах за ним особо и следить не нужно, а вот на легкой машине пилот тренируется, чтобы крен соответствовал центробежной силе и нейтрализовал ее действие.
Крен на больших лайнерах ограничен. Не более 30 градусов. Вам кажется, что земля торчком – так это непривычному и напуганному глазу. А вы гляньте в это время в иллюминатор. Не бойтесь, вас бережно поддерживает равновесие аэродинамических сил – зато внизу такая красота! Полюбуйтесь нашей красавицей-Землей, почувствуйте всю прелесть полета над нею. Потому что скоро все предметы на земле уменьшатся, сольются, размоются, и останется один рельеф. А потом все закроется пеленой облаков, и вы останетесь наедине с Небом. Ваш лайнер – пылинку в безбрежном воздушном пространстве – ведут умелые руки привычных к этому пространству людей – Жителей Неба. Они – довезут.
Обратите внимание на управляющие кренами отклонения элеронов на концах крыла. Они миллиметровые. А если надо накренить машину посильнее, или, вернее, энергичнее вывести из крена, рядом с элероном на секунду отклонится вверх дополнительный элерон-интерцептор.
Чтобы управлять самолетом, оказывается, не надо вовсю шуровать рулями – какие-то миллиметры. Да и то, отклоняет рули теперь автопилот. Он следит за курсом, за кренами, за высотой и скоростью, он выдает команды на рулевые агрегаты, и они, повинуясь тонким командам, на миллиметр отклоняют тот или иной руль. А силы при этом на рулях многотонные. Но на лайнере стоят мощные гидроусилители, которые помогают, независимо от того, управляет ли пилот штурвалом вручную или это делает автопилот.
Кстати, в наборе высоты, еще не очень высоко над землей, иногда вдруг резко уменьшаются обороты двигателей, а траектория набора энергично искривляется вниз, и пассажиров даже чуть вроде отрывает от кресел. Многие пугаются, думают, что двигатель отказал, и сейчас… камнем…
А дело в том, что навстречу снижается самолет, и надо на узкой дороге нас безопасно развести. Команда летчикам поступает неожиданно, и приходится энергично переводить самолет из набора в горизонтальный полет и убирать режим двигателей, чтобы скорость не выскочила за предел.
Диспетчер дает возможность бортам приблизиться друг к другу с интервалом по высоте триста метров, а дальше идти навстречу друг другу без снижения. Если есть возможность, самолеты, предупрежденные диспетчером («вам встречный, следует на 2400, сохраняйте 2100, разойдетесь через полминуты левыми бортами»), ищут друг друга визуально. Как только из пространства вынырнет и пронесется над левым ухом встречный борт, я докладываю «расходимся левыми», а встречный – «подтверждаю расхождение».
Диспетчер убеждается в расхождении бортов по своему локатору, и только тогда дает нам набор, а другому борту снижение. Если идем в облаках, то диспетчер берет на себя всю ответственность, а мы выполняем его команды, но не слепо, а представляя в уме всю аэронавигационную обстановку вокруг нас. Иногда и переспросишь.
Вообще на больших лайнерах, летающих только по приборам, все изменения положения самолета в воздухе происходят только под радиолокационным контролем и строго по команде диспетчера. Это тонкая и точная работа, требующая от обеих сторон хорошего пространственного мышления.
Начинаются «воздушные ямы». То поднимет, то опустит. И желудок: то вожмется, то попросится наружу. И человек уходит вглубь желудка. Да еще же со страху не поел перед вылетом. А кушать надо, плотненько. Только не зацикливайтесь на ощущениях от вестибулярного аппарата: он совершенно правильно реагирует на изменение вертикальной перегрузки.
Природа «воздушных ям» проста. Солнце нагревает земную поверхность, как сковородку. Над нею воздух тоже нагревается, но неравномерно: над черным сильнее, над водой или лесом слабее. Пузыри горячего воздуха поднимаются вверх, рядом опускается на их место более прохладный воздух. Таким образом, в атмосфере, вблизи земли, в солнечную погоду постоянно существуют вертикальные перемещения воздушных масс – восходящие и нисходящие потоки. Нисходящие особенно непривычны для земного существа: все живое привыкло, что под ногами твердь, а когда она пропадает – значит, падаешь.
На самом деле, самолет никуда не проваливается. Просто он набирал по двадцать метров в секунду, а когда попал в нисходящий поток, его вертикальная скорость подъема уменьшилась до пятнадцати. А потом подхватило – стала двадцать пять. Потом опять двадцать. То есть: самолет периодически вроде как чуть притормаживается в движении вверх.
И нечего бояться: вот уже подходит верхняя кромка кучевки, среди которой нас и болтало. Как только пересечем этот уровень, так повиснем, как в меду.
Облака ведь что из себя представляют? Тот же пузырь теплого влажного воздуха. При подъеме вверх он начинает охлаждаться. Как только температура его дойдет до точки превращения пара в туман – это будет уровень конденсации, нижняя кромка облака. Дальше подъем теплого пузыря, уже в виде клуба тумана, продолжается до тех пор, пока его температура не сравняется с температурой окружающего воздуха. Все. Подъемная архимедова сил кончилась. Верхняя кромка – уровень конвекции. Кончилась конвекция – кончилась болтанка. Воздух спокоен.
Но если влажность воздуха велика, а солнышко греет и греет, отдельные крупные облака продолжают подъем все выше и выше – у них температура больше, чем у окружающего воздуха. Самые мощные из них начинают как бы всасывать в себя окружающий воздух и тем самым себя подпитывать. И разрастаются наконец до размеров грозы. Внутри у них все кипит и бушует, наэлектризованные частички воды, а наверху и льда, трутся друг о друга, напряженность электрического поля растет. А потом происходит разряд молнии.
В верхней части облака водяной пар охлаждается, конденсируется и превращается в дождь. А иногда и в град. Опускаясь под действием собственного веса, столб осадков увлекает за собой огромные массы окружающего воздуха. И получается так, что в верхней части грозового облака преобладают восходящие потоки, а в нижней, по краям столба осадков – нисходящие.
Огромные силы восходящих и нисходящих потоков внутри и рядом с грозовым облаком представляют наибольшую опасность для полета. Поэтому грозы надо обходить и не приближаться к ним ближе, чем на пятнадцать километров.
Грозы пилот обходит по радиолокатору. Электрический очаг внутри грозы хорошо отражает радиоволны и виден на экране бортового локатора как светлое пятно – засветка.
Отвернув самолет от засветки и ориентируясь по масштабным кольцам расстояний на экране, пилоты выдерживают безопасное расстояние от грозы – пятнадцать километров.
Иногда гроз по маршруту скапливается много. Например, когда с севера происходит заток холодного воздуха, и он на протяжении тысячи километров валом накатывает на более теплый южный воздух, образуется холодный атмосферный фронт.
Вырываясь из-под катка холодного воздуха, теплый влажный воздух взметается далеко вверх и образует цепь грозовых облаков. Их мощность и высота зависят от многих факторов, предусмотреть которые даже синоптикам иногда не удается.
Но чтобы обойти грозовые фронты, придется уходить от трассы слишком далеко, поэтому самолеты их пересекают, выдерживая те же правила: не ближе пятнадцати километров от границы засветки. А между соседними засветками должно быть не менее пятидесяти километров.
Бывает, что фронт лежит не поперек пути, а почти вдоль, под углом. Лучше всего пройти с ним рядом, потихоньку уклоняясь в сторону от линии пути, а потом найти проход и энергично пересечь фронт в сторону трассы.
Если же высота гроз позволяет, их легче обойти верхом, чем лавировать между засветками, находясь в слоистой облачности, которая лежит обычно как раз на высотах 10-11 километров.
Дело в том, что гроза, развиваясь вверх, выглядит обычно в виде этакого облачного столба. Столб облаков растет, клубится и устремляется все выше и выше – насколько хватит ему тепла.
Но атмосфера на высотах, где обычно летают самолеты, состоит из двух слоев. Нижний, тропосфера, залегает от поверхности земли до высот примерно одиннадцать километров в наших российских местах.
Выше тропосферы лежит стратосфера, она простирается гораздо выше потолка современных лайнеров.
Между стратосферой и тропосферой находится тонкий, может, с километр, слой тропопаузы. Атмосферные условия на тропопаузе таковы, что упершись в нее, грозовое облако начинает расползаться в стороны, образуя так называемую наковальню. На тропопаузе воздух теплее, чем в грозовом облаке, и там уровень конвекции, подъем воздуха, заканчивается.
Правда, иные, отдельные, набравшие очень много тепла грозовые облака протыкают тропопаузу и выпирают в стратосферу. Тогда над наковальней видна ослепительно белая макушка грозы.
