Πώς μπορεί ένα αεροπλάνο να πετάξει ακόμα εάν ένας κινητήρας χαλάσει;
Τα περισσότερα πολυκινητήρια αεροπλάνα μπορούν να πετούν για ώρες με χαλασμένο κινητήρα, αν και το ύψος και η πλοήγηση του αεροπλάνου μπορεί να χρειαστεί προσαρμογή. Εάν όλοι οι κινητήρες αποτύχουν ή όλοι εκτός από έναν κινητήρα χαλάσουν σε ένα τετρακινητήριο αεροπλάνο, η κατάσταση είναι πιο τρομερή, αλλά οι ειδικευμένοι πιλότοι μπορούν ακόμα να αποτρέψουν μια τραγωδία ακόμα και σε αυτά τα εξαιρετικά ασυνήθιστα σενάρια!
Οι ταινίες δράσης είναι γεμάτες δράμα, σασπένς, δράση και κίνδυνο, τα οποία ενισχύονται μόνο όταν τα γεγονότα συμβαίνουν στα 30.000 πόδια! Αν και οι υπερπαραγωγές του Χόλιγουντ και οι ταινίες με υπερήρωες μπορεί να φαίνεται ότι η πτήση με αεροπλάνα είναι μια επικίνδυνη επιχείρηση, υπάρχουν αμέτρητα πρωτόκολλα ασφαλείας και σχέδια έκτακτης ανάγκης εάν συμβεί κάτι απρόβλεπτο κατά τη διάρκεια της πτήσης - ακόμα κι αν χαλάσει ένας κινητήρας! Αν και η ιδέα να μην λειτουργεί ένας κινητήρας αεροπλάνου ακούγεται τρομακτική, η αστοχία του κινητήρα είναι εκπληκτικά κοινή και υπάρχουν πολλές στρατηγικές και λύσεις για να διατηρείται κάθε επιβάτης ασφαλής. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι επιβάτες δεν γνωρίζουν καν πότε χαλάει ένας κινητήρας, αν και οι πιλότοι και το πλήρωμα σίγουρα θα το κάνουν!
Λοιπόν, πώς ένας μεταλλικός σωλήνας 200.000 λιβρών καταφέρνει να μείνει στον αέρα εάν ένας από τους κινητήρες του χαλάσει;
Η φυσική της πτήσης
Χωρίς να υπεισέλθουμε σε πολλές λεπτομέρειες, θα είναι χρήσιμο να έχουμε μια σύντομη ενημέρωση σχετικά με τη φυσική της πτήσης πριν εξηγήσουμε τη λειτουργία ενός κινητήρα — και τους κινδύνους όταν κάποιος αστοχεί. Αν και συνήθως θεωρούμε ένα αεροπλάνο ως μια ενιαία ιπτάμενη μονάδα, τα δύο βασικά στοιχεία είναι οι κινητήρες και τα φτερά, τα οποία εξυπηρετούν πολύ διαφορετικούς σκοπούς.
Στο απλούστερο επίπεδο, ο αέρας αναρροφάται στον κινητήρα ενός αεροπλάνου, όπου αναμιγνύεται με το καύσιμο και καίγεται με ελεγχόμενο ρυθμό. Αυτό το μείγμα αέρα/καυσίμου διαστέλλεται, το οποίο πιέζει ένα έμβολο, περιστρέφοντας έτσι έναν στροφαλοφόρο άξονα και την προπέλα. Τα έμβολα μέσα σε κάθε κύλινδρο θα δημιουργήσουν δύναμη μέσω ενός κύκλου τεσσάρων βημάτων - εισαγωγής, συμπίεσης, ισχύος και εξαγωγής. Ο κινητήρας ενός αεροπλάνου έχει σχεδιαστεί για να ωθεί ένα αεροπλάνο προς τα εμπρός με πολύ γρήγορη ταχύτητα, αλλά αυτός δεν είναι ο λόγος που ένα αεροπλάνο μπορεί να πετάξει. Εξάλλου, πολλά πράγματα μπορούν να πετάξουν χωρίς κινητήρα, όπως ένα ανεμόπτερο ή ένα χάρτινο αεροπλάνο.
Μόλις ο κινητήρας (οι) προωθήσουν το αεροπλάνο προς τα εμπρός με γρήγορο ρυθμό, ο αέρας κινείται επίσης γρήγορα πάνω από τα φτερά. Η κυρτή φύση των φτερών του αεροπλάνου έχει σχεδιαστεί ειδικά για να δημιουργεί ανύψωση , η δύναμη που κρατά το αεροπλάνο στον ουρανό. Καθώς ένα φτερό κινείται μέσα στον αέρα, εκτρέπει τον αέρα πάνω και κάτω, επηρεάζοντας έτσι την πίεση του αέρα. Το κυρτό επάνω μέρος του πτερυγίου θα μειώσει την πίεση του αέρα πάνω από αυτό, ενώ το επίπεδο κάτω μέρος του πτερυγίου θα αυξήσει την πίεση του αέρα κάτω από αυτό. Αυτή η διαφορά στην πίεση και την επακόλουθη ταχύτητα αέρα είναι αυτή που επιτρέπει σε ένα αεροπλάνο να κινηθεί προς τα πάνω, ενώ ο κινητήρας είναι αυτός που επιτρέπει στο αεροπλάνο να κινηθεί προς τα εμπρός.
Τι συμβαίνει όταν ένας κινητήρας αστοχεί;
Μια αστοχία κινητήρα ακούγεται σαν ένα καταστροφικό πρόβλημα όταν ταξιδεύετε στα 30.000 πόδια, αλλά δεν σημαίνει απαραίτητα μια τραγική συντριβή. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν περίπου 150-200 ατυχήματα ή περιστατικά ετησίως ως αποτέλεσμα βλάβης κινητήρα, αλλά από περίπου 50 εκατομμύρια πτήσεις ετησίως (εσωτερικές, ιδιωτικές, στρατιωτικές κ.λπ.), αυτές είναι μάλλον ασφαλείς πιθανότητες.
Μια απεικόνιση της βλάβης του κινητήρα κατά τη διάρκεια μιας πτήσης (Προσφορά φωτογραφίας:Lukas Gojda/Shutterstock)
Οι κινητήρες μπορεί να αστοχήσουν για πολλούς λόγους, όπως μηχανικά προβλήματα στο εσωτερικό του κινητήρα, ζημιά στον στρόβιλο ή τις έλικες, διαρροή λαδιού, μόλυνση καυσίμου ή ακόμα και είσοδο ξένου αντικειμένου στον κινητήρα, όπως πτηνό! Αν και τέτοιες αποτυχίες είναι σπάνιες (όπως αναφέρθηκε, περίπου 1 στο εκατομμύριο), οι πιλότοι και τα πληρώματα πτήσης πρέπει να είναι κατάλληλα εκπαιδευμένοι για να χειρίζονται την κατάσταση με ψυχραιμία και ασφάλεια.
Είναι αρκετά ενδιαφέρον ότι εάν ένας κινητήρας αποτύχει, δεν αντιμετωπίζεται ως σοβαρή έκτακτη ανάγκη, επειδή είναι ένα πολύ διαχειρίσιμο πρόβλημα. Σε ένα τετρακινητήριο αεροπλάνο, όπως ένα Boeing 747 ή ένα Airbus 340, οι επιβάτες μπορεί να μην ενημερωθούν καν για το πρόβλημα, καθώς οι άλλοι κινητήρες είναι περισσότερο από ικανοί να σηκώσουν το λάστιχο, από μόνοι τους. Σε αεροπλάνα δύο ή τριών κινητήρων (δηλαδή Boeing 737 και Boeing 727, αντίστοιχα), η απώλεια κινητήρα δεν είναι επίσης άμεση έκτακτη ανάγκη, καθώς ορισμένα από αυτά τα αεροπλάνα μπορούν να πετάξουν για 5-6 ώρες με έναν μόνο κινητήρα. Η προσγείωση σε ένα αεροδρόμιο με επαρκείς εγκαταστάσεις για την επίλυση του προβλήματος είναι συχνά ο στόχος σε τέτοιες καταστάσεις, αντί να γίνει έκτακτη προσγείωση στον πρώτο διαθέσιμο αεροδιάδρομο.
Αν και η βλάβη του κινητήρα δεν αποτελεί θανατική ποινή για τους επιβάτες στο πλοίο, θα απαιτήσει ορισμένες προσαρμογές από τον πιλότο. Η απώλεια ενός κινητήρα σημαίνει ότι η μέγιστη ισχύς του αεροπλάνου θα μειωθεί, επομένως οι εναπομείναντες κινητήρας θα ενεργοποιηθούν για να καλύψουν τη διαφορά. Αυτό θα δημιουργήσει μια ασύμμετρη δύναμη, με αποτέλεσμα το αεροπλάνο να απομακρυνθεί από τον κινητήρα που λειτουργεί. Εάν αυτό δεν αντισταθμιστεί από τον πιλότο με τη χρήση πεντάλ πηδαλίου, μπορεί να προκαλέσει απώλεια ισορροπίας και ελέγχου του αεροπλάνου.
Μια απεικόνιση του πιλότου που χάνει τον έλεγχο του αεροπλάνου του οποίου ο κινητήρας έχει παρουσιάσει βλάβη (Photo Credit :oneinchpunch/Shutterstock)
Επιπλέον, η μείωση της ισχύος και της ταχύτητας αέρα σημαίνει ότι το αεροπλάνο δεν θα μπορεί να παραμείνει στη λεπτή ατμόσφαιρα των 30.000+ ποδιών. Εάν το αεροπλάνο δεν μπορεί να κινηθεί αρκετά γρήγορα, ο αραιός αέρας ψηλότερα στην ατμόσφαιρα δεν θα είναι σε θέση να διατηρήσει την ανύψωση. Ένας πιλότος μπορεί να πέσει σε χαμηλότερο ύψος, αλλά θα πρέπει να το κάνει γρήγορα, συνήθως μειώνοντας στα 15.000-25.000 πόδια, όπου ένας μόνο κινητήρας μπορεί να αντέξει ακόμη και την πτήση. Η προσγείωση θα είναι επίσης λίγο μεγαλύτερη πρόκληση, καθώς θα επηρεαστεί η ικανότητα του αεροπλάνου να ματαιώσει την προσγείωση. Για αυτόν τον λόγο, οι πιλότοι πρέπει να εξετάσουν προσεκτικά τον τύπο του αεροδρομίου και το μήκος των διαθέσιμων διαδρόμων αν χρειαστεί να αλλάξουν τον προορισμό τους.
Τέλος, ορισμένα από τα συστήματα ενός αεροπλάνου τροφοδοτούνται από τους κινητήρες, επομένως εάν κάποιο αποτύχει, υπάρχει πιθανότητα να επηρεάσει τα υδραυλικά ή ηλεκτρικά συστήματα. Υπάρχουν συχνά απολύσεις για αυτούς τους τύπους συστημάτων, πράγμα που σημαίνει ότι ο άλλος κινητήρας μπορεί να αναλάβει τις επιπλέον εργασίες, αλλά ορισμένα μη βασικά συστήματα θα μπορούσαν να τεθούν σε κίνδυνο σε περίπτωση βλάβης του κινητήρα.
Ως επιβάτης, θα ήταν πολύ τρομακτικό να ακούσουμε ότι ένας κινητήρας έχει παρουσιάσει βλάβη, αλλά τα αεροπλάνα είναι σχεδιασμένα να λειτουργούν με ασφάλεια με λιγότερους κινητήρες από ό,τι στην πραγματικότητα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένας πιλότος μπορεί ακόμη και να μειώσει την ισχύ σε έναν ή περισσότερους κινητήρες για να εκτελέσει ένα ρελαντί, ένα μέσο που επιτρέπει την επανεκκίνηση ή την επαναφορά των συστημάτων του κινητήρα. μπορεί να μην παρατηρήσετε καν ότι αυτό συνέβη, εκτός από τη μείωση του όγκου του κινητήρα από το εξωτερικό του αεροσκάφους!
Τι συμβαίνει αν αποτύχουν όλοι οι κινητήρες;
Πρώτα απ 'όλα, οι πιθανότητες να χαλάσουν πολλαπλοί κινητήρες σε ένα αεροπλάνο στην ίδια πτήση είναι απίστευτα μικρές. Τα περισσότερα προβλήματα του κινητήρα είναι σπάνια στην αρχή και δεν είναι συστημικό πρόβλημα, αλλά μάλλον οξύ πρόβλημα σε έναν μόνο κινητήρα (δηλαδή, διαρροή καυσίμου ή πουλί που πετά μέσα στις προπέλες). Ωστόσο, εάν όλοι οι κινητήρες αποτύχουν, είναι σίγουρα μια κατάσταση έκτακτης ανάγκης, αλλά δεν είναι ακόμα μια κατάσταση που είναι αδύνατο να ξεπεραστεί.
Οι ίδιες δυνάμεις που επιτρέπουν σε ένα αεροπλάνο να πετάξει θα επιτρέψουν σε ένα αεροπλάνο να γλιστρήσει χωρίς πρόσθετη ισχύ. Η έλλειψη ώθησης προς τα εμπρός θα πρέπει να αντικατασταθεί από την απώλεια υψομέτρου (ως μορφή ενέργειας), αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι πέφτετε σαν βράχος από τον ουρανό. Ρυθμίζοντας τα φτερά και τα πηδάλια, ένα εμπορικό αεροπλάνο μπορεί να έχει αναλογία ανύψωσης προς έλξη 10:1, που σημαίνει ότι για κάθε δέκα μίλια το αεροπλάνο «γλιστρά» προς τα εμπρός, θα χάνει 1 μίλι σε υψόμετρο. Στην περίπτωση μιας μέσης εμπορικής πτήσης στα 30.000 πόδια (περίπου 5 μίλια), το αεροπλάνο θα μπορούσε να γλιστρήσει για 50 μίλια χωρίς ισχύ κινητήρα. Το αεροπλάνο θα εξακολουθεί να μπορεί να στρίβει αριστερά και δεξιά και να παραμένει σταθερό, αλλά δεν θα μπορεί πλέον να ανέβει ή να αυξήσει το ύψος.
Στην εξαιρετικά απίθανη περίπτωση να συμβεί αυτό, ο πιλότος μπορεί να βρει έναν διάδρομο προσγείωσης στην περιοχή ολίσθησης, ή τουλάχιστον, μια σχετικά ομοιόμορφη έκταση γης ή υδάτινο σώμα. Αυτή ήταν η κατάσταση για τη θαυματουργή προσγείωση της πτήσης 1549 της US Airways το 2009, όταν και οι δύο κινητήρες απέτυχαν αφού το αεροπλάνο συνάντησε ένα κοπάδι χήνες. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, αυτός ο τύπος αστοχίας διπλού κινητήρα είναι απίστευτα σπάνιος, ίσως συμβαίνει μόνο μία φορά τη δεκαετία κάπου στον κόσμο.
Μια τελευταία λέξη
Η πτήση μπορεί να είναι μια αγχωτική εμπειρία για πολλούς ανθρώπους, αλλά ακόμη και σε αυτές τις σπάνιες περιπτώσεις δυσλειτουργίας ή βλάβης του κινητήρα, καλά εκπαιδευμένοι πιλότοι και επαγγελματίες πληρώματα πτήσης μπορούν να αντιμετωπίσουν την κρίση. Με τις απολύσεις και τα πρωτόκολλα ασφαλείας, μπορούν να γίνουν γρήγορα προσαρμογές στο υψόμετρο και την πλοήγηση, έτσι ενώ οι επιβάτες δεν θα φτάσουν απαραίτητα στο αεροδρόμιο προς το οποίο κατευθύνονταν, θα επιστρέφουν με ασφάλεια στο έδαφος!
