Специалисты из Империал-колледжа Лондона (Великобритания) предлагают снизить высоту полетов авиалайнеров, чтобы уменьшить влияние авиационной отрасли на климат Земли. Исследование опубликовано в журнале Environmental Science & Technology.

Инверсионный след самолета — это видимая в воздухе полоса из водяных паров или кристалликов льда. Некоторые их них могут сохраняться до нескольких часов. Предыдущие исследования показали, что инверсионные следы и облака, которым они помогают сформироваться, оказывают значительное воздействие на климат.

Проведенное учеными компьютерное моделирование продемонстрировало, что изменение высоты полетов может уменьшить количество инверсионных следов и сократить время их существования. Это связано с тем, что инверсионные следы образуются при определенных состояниях атмосферы. Явление наиболее часто наблюдается в верхних слоях тропосферы, а также при высокой влажности воздуха.

По подсчетам экспертов, понижение высоты полетов всего на 600 метров может снизить вклад инверсионных следов в глобальное потепление на 59%. Отклонение траектории полета приведет к увеличению расходов топлива менее чем на одну десятую процента. Однако, по словам авторов исследования, уменьшение образования инверсионных следов компенсирует увеличение выбросов СО₂. Использование более чистых авиационных двигателей может снизить вред, наносимый инверсионными следами, до 90%.

«Согласно нашему исследованию, изменение высоты небольшого количества полетов может значительно снизить климатические последствия следов авиации. Этот новый метод может очень быстро уменьшить общее воздействие авиационной отрасли на климат», — отметил один из авторов исследования Марк Стеттлер (Marc Stettler).

Раскрыта опасность глобального потепления для самолетов

Ученые Университета Рединга в Англии пришли к выводу, что глобальное потепление приведет к усилению турбулентности ясного неба, которая может представлять опасность для авиапассажиров. Об этом передает «Лента.ру» со ссылкой на Washington Post.

Исследователи выяснили, что потепление в Арктике приводит к снижению температуры воздуха в нижнем слое стратосферы у полюсов. Одновременно с этим происходит рост температуры в верхней части тропосферы над экватором. Чем выше разница температур между экватором и полюсом, тем сильнее становится высотное струйное течение с запада на восток через Северную Атлантику. В нижней части тропосферы происходит обратная тенденция: градиент температур сглаживается, что ослабляет струйное течение.

Оба процесса компенсируют друг друга, однако в последнее время наблюдается увеличение сдвига ветра, при котором скорость и направление ветра значительно изменяется на относительно небольшом участке атмосферы. Верхнее струйное течение не меняется, однако нижнее ослабляется. Таким образом, снижающиеся авиалайнеры с каждым годом испытывают все более сильный перепад в скорости ветра. Начиная с 1979 года, вертикальный сдвиг ветра увеличился на 15 процентов.

Климатические модели предсказывают, что к середине XXI века турбулентность ясного неба усилится в 2-3 раза. Несмотря на то, что это явление не является причиной авиакатастроф, оно может привести к опасным травмам пассажиров и членов экипажа.

Что такое турбулентность: всё про ямы в воздухе

Когда в самолёте разносят кофе и чай, командир судна обязательно просит пристегнуть ремни, потому что самолёт попал в зону турбулентности. Вывод: подача кофе в самолёте вызывает турбулентность. Или нет? Может, причина всё-таки в другом?

1. Самолет опирается на воздух, как корабль на воду. Как и в море, в небе есть невидимые течения: горизонтальные (ветер) и вертикальные — восходящие и нисходящие потоки. Их невозможно увидеть, но пилоты умеют предсказывать попадание в них по окружающей обстановке.

2. Когда ветер дует в сторону пологого склона горы, образуется динамический восходящий поток. На входе в него пассажиры почувствуют легкий толчок снизу, самолет незаметно наберет высоту.

3. Выйдя из динамического потока, самолет «провалится» — это и есть «воздушная яма». На границе воздушных потоков образуются завихрения воздуха — турбулентность. Здесь будет небольшая тряска.

4. Огибая гребень горы, движущийся воздух закручивается. На склоне горы будет наблюдаться ложный ветер, дующий «в обратную сторону». Он очень опасен для легких самолетов и парапланов.

5. Там, где ветер встречается с наземными объектами (зданиями и даже деревьями), всегда турбулентно. Для больших самолетов это незаметно.

6. Солнечные лучи проходят сквозь прозрачный воздух, практически не нагревая его, зато земля и асфальт в ясный день раскаляются, как сковородка. Воздух постепенно нагревается от земной тверди, поэтому на высоте становится все холоднее и холоднее.

7. Горячий воздух от земли поднимается вверх «пузырями». Поэтому в жаркий день при посадке всегда трясет.

8. "Пузыри" имеют свойство стекаться к какому-нибудь выдающемуся объекту, будь то стог сена или диспетчерская вышка. На этом месте образуется мощный термический восходящий поток, скорость которого может достигать десятков километров в час. Над такими потоками формируются облака, так что под каждым облаком может тряхнуть — с поправкой на ветер.

9. Термические потоки обрамляются нисходящими потоками охлажденного воздуха, часто довольно быстрыми. Между восходящим и нисходящим потоком — сильная турбулентность.

10. Внутри грозовых облаков скорость потоков может превышать 200 км/ч. Сильнейшая турбулентность способна разрушить маленький самолет, а большому обеспечить срыв потока — и практически неминуемое падение. В грозу лучше не летать.

11. Большие пассажирские самолеты очень прочны. Они легко выдерживают перегрузки, при которых непристегнутый пассажир пробьет головой потолок. Так что если капитан включил табло «Пристегните ремни», его лучше слушаться.

Австралия получила первый прототип боевого беспилотника-сателлита Loyal Wingman

Королевские ВВС Австралии (RAAF) получили первый из трех прототипов самолетов-беспилотников Loyal Wingman, разработанных компанией Boeing Australia. Это первый подобный летательный аппарат, полностью спроектированный и изготовленный в Австралии за последние полвека.

В его создании приняли участие 35 австралийских компаний и организаций из четырех штатов. Loyal Wingman – это новейший боевой беспилотник с реактивным двигателем, который станет основой объединенной системы ударной авиации (ATS).

В процессе проектирования помимо прототипа самого беспилотника был создан его «цифровой близнец» для моделирования структур, систем, возможностей и параметров полного жизненного цикла. Прототип длиной 11,7 м изготовлен из современных композитных материалов.

Loyal Wingman предназначен для работы в связке с пилотируемым самолетом, с которого он будет управляться с использованием искусственного интеллекта и настраиваемых датчиков. Дальность его полета – 3700 км, при этом он может выполнять как боевые, так и разведывательные задачи.

Как сообщили в Boeing, наземные испытания Loyal Wingman начнутся в этом году. В дальнейшем, уже готовое изделие будет доступно на мировом рынке. 

Китайские ученые разработали «воздушно-плазменный» двигатель, которому не нужно горючее

Воздушные перевозки создают достаточно значимый вклад в загрязнение атмосферы – по данным New York Times он превышает 2,5 % от общего объема выбросов. Замена ДВС и реактивных двигателей на альтернативные силовые установки сулит значительную пользу, а потому уханьские ученые считают свою работу оправданной и важной. Для описания главной движущей силы своей установки они используют термин «воздушная плазма». 

Идея нового двигателя в том, чтобы сжать воздух и направить поток через сопло, попутно ионизируя его при помощи микроволнового излучения. В результате получается факел из ионизированного газа (плазмы), который и толкает объект вперед. В эксперименте ученым удалось поднять стальной шар весом в 1 кг внутри кварцевой трубки. Установка требует энергии для работы, но в процессе нее ничего не сгорает, не создается дым, копоть и прочие вредные выбросы. Теперь дело за малым – создать полноразмерный вариант двигателя и протестировать его в реальном полете

Как сэкономить миллионы долларов, просто передвинув стеклоочистители самолета

За это время летающие танкеры пережили множество модернизаций, однако совсем недавно специалисты ВВС нашли невероятно простой способ экономии топлива этим самолетом-гигантом. Для этого нужно лишь немного изменить местоположение… стеклоочистителей на его лобовом стекле.

Изначально в нерабочем состоянии они находились в горизонтальном положении. В ходе исследований, проведенных на базе ВВС Национальной гвардии Рикенбакер, были использованы методы вычислительной гидродинамики для моделирования носовой части КС-135 и аэродинамической эффективности стеклоочистителей, находящихся в горизонтальном и вертикальном положениях. 

Всего лишь переведя стеклоочистители в вертикальное положение, исследователям удалось повысить эффективность работы самолета при крейсерской скорости на 0,8%, а после установки нового, более тонкого стеклоочистителя данный показатель улучшился еще на 0,2 %.

На первый взгляд цифры более чем скоромные, однако, если их «умножить» на 396 единиц КС-135, стоящих на вооружении ВВС и Национальной гвардии, которые «употребили» в 2018-2019 годах 1,32 млрд. литров топлива, то с помощью новых стеклоочистителей за это время можно было бы сэкономить 7 млн. долларов. А если бы их установили в 1965 году, когда на вооружение был принят последний КС-135, экономия составила бы уже 385 млн. долларов