Александр Макуренков Обсуждавшаяся в прессе гипотеза отталкивалась от того, что Ту-154, разбившийся под Донецком, шел на высоте больше его штатной, крейсерской. Видимо, преодолевал грозовой фронт сверху. Плановой высоты для преодоления грозового фронта, похоже, не хватило...
Известно, что грозы возникают на высотах от одного до шести километров. Но наблюдались грозы и на больших высотах, вплоть до восемнадцати километров. Пилотам рекомендуется обходить грозы сбоку, ни в коем случае – снизу, так как около половины молний возникает между грозовым облаком и землей. Однако обходы сбоку иногда бывает выполнить практически невозможно – в случае если гроза носит не локальный, местный, а фронтальный характер. Фронтальные грозы могут иметь протяженность до пятисот километров, а найти безопасные коридоры, то есть разрывы в грозовом фронте без специальных устройств – грозолокаторов, невозможно.
Тогда обходят грозу сверху. Здесь могут возникнуть опасности другого порядка, связанные непосредственно с проблемой самолетовождения. Именно эти проблемы оказались в поле зрения экспертов, выдвинувших соответствующую гипотезу при обсуждении причин трагедии пассажирского самолета Ту-154, потерпевшего катастрофу под Донецком 22 августа 2006 г. Магистральные самолеты такого типа летают в штатном, крейсерском режиме на больших высотах – десять, одиннадцать километров, в условиях значительно разреженной атмосферы. Это позволяет обеспечивать самолету высокие скорости полета при низком расходе топлива. Однако в разреженной атмосфере подъемная сила крыльев самолета падает, и для парирования пилот должен «задирать» нос самолета или, как говорят специалисты, увеличивать его угол атаки – конечно, в допустимом, жестко ограниченном пределе. При достижении критического угла атаки самолет может потерять управляемость, или, как говорят те же специалисты, самолет сваливается и переходит в плоский штопор, покачиваясь с борта на борт, вращаясь вокруг вертикальной оси и падая, что и наблюдали с земли свидетели трагедии самолета Ту-154. Выйти из этого режима самолеты существующих конструкций не могут.
Известны, если можно так сказать, «классические» случаи поражения летательных аппаратов молниями. Дважды молния поразила при запуске космический корабль США «Аполлон XII», кратковременно выведя из строя его инерциально-навигационную систему. К счастью, система управления ракеты-носителя повреждена не была. Аналогичное происшествие произошло с ракетой США «Атлас», в результате чего связь с нею была полностью потеряна. В 1963 году погиб «Боинг-707», у которого молния разрушила топливный бак и подожгла топливо.
Молния, конечно, не режет летательный аппарат, как автоген. Но способна прожечь в металле отверстие до 6 мм диаметром. Это может спровоцировать дальнейшее разрушение детали, узла – вплоть до разрушения самолета – ведь он непрерывно находится под сильным аэродинамическим напором набегающего потока воздуха, испытывает перегрузки при маневрах и т.д. Мощное электромагнитное поле, порождаемое молнией (сила тока в молнии достигает 100 000 ампер, а напряженность электрического поля – 1 000 000 вольт на метр), которое в наших радио- и телевизионных приемниках мы воспринимаем как помеху, может вывести из строя электронную аппаратуру управления самолетом со всеми вытекающими из этого последствиями. Молния может ослепить пилота, лишить его на время адекватного восприятия окружающей обстановки, повредить остекление кабины и т.п.
Но гроза опасна не только ударами молний. Турбулентность атмосферы – неизменный и очень опасный спутник грозы. Мощные восходящие и нисходящие потоки воздуха в грозовом облаке (турбулентность) усиливаются молниями. Причем если молнии возникают в зоне электрической активности атмосферы, то турбулентность атмосферы выходит за пределы этой зоны и спокойный комфортный полет возможен лишь на удалениях 10–20 км от границы грозы. Если же самолет попадает в зону турбулентности, он начинает проваливаться в ямы, да так, что у пассажиров замирает сердце, или, наоборот, его подбрасывает вверх так, что возникает опасение, выдержат ли крылья такую нагрузку.
В критических условиях полета в грозе турбулентность может сыграть роковую роль, особенно на больших высотах.
Несмотря на понимание опасности грозы для авиации, до сих пор не решена не только проблема защиты самолетов от грозы, но и проблема оптимального обхода грозы, то есть безопасного и имеющего минимально допустимую протяженность маршрута обхода. Гарантированной безопасности с нулевой вероятностью попасть под молнию не существует – были случаи, когда самолеты в грозу поражались на земле.
Исключение из жизни подобных критических ситуаций может быть достигнуто достаточно быстро и массово (ведь дополнительно обезопасить требуется весь парк самолетов отечественной авиации) с помощью грозолокаторов. К сожалению, производства отечественных грозолокаторов в силу ряда обстоятельств в России нет, хотя испытательные полеты с ними осуществлялись еще в 1970 году. Современные зарубежные (американские) грозолокаторы не обеспечивают решения проблемы оконтуривания грозы, определения ее текущих границ, без знания которых невозможно построить маршрут оптимального обхода грозы. В отечественном грозолокаторе проблема оконтуривания грозы решена. При этом он удовлетворяет всем техническим требованиям, утвержденным двумя законодателями авиационного бортового радиоэлектронного оборудования – Государственным НИИ аэронавигации и НИИ Авиационного оборудования.
Масса отечественного грозолокатора не превышает 1000 грамм, из которых половину занимает современная достаточно мощная цифровая вычислительная машина, заимствованная из перспективной авиационной ракеты. Прибор позволяет обнаруживать грозы за 320–400 километров, способен определить не только дальность и пеленг (направление) грозы, но и ее меняющиеся текущие границы (контур), обнаружить разрывы (безопасные проходы) в фронтальных грозах (если они есть), рассчитать и высветить на индикаторе оптимальную траекторию, маршрут обхода грозы. Грозолокатор в принципе позволяет обеспечить возможность автоматического (и при этом оптимального) обхода грозы, при котором роль пилота сводится только к согласованию с наземным диспетчером кратковременного выхода из занимаемого самолетом коридора полета. Грозолокатор не нуждается в эксплуатационных регулировках, имеет развитую встроенную систему контроля исправности, исключает наземное обслуживание.
Грозолокатор работает по молниям и этим отличается от метеорологических радиолокаторов (метео РЛС), которыми оснащена современная авиация и которые обнаруживают грозу по ее вторичному признаку – по обилию влаги в грозовом облаке, а не по непосредственным ее признакам – молниям. Но ведь грозы бывают и «сухие», с малым количеством влаги, да и зоны с большой влажностью в грозовом облаке не совпадают с молниевыми зонами. Учитывая, что на Земле ежедневно происходит около 40 000 гроз, даже редким грозовым явлениям всегда в жизни есть место.
Можно полностью согласиться с американскими авторами, что «грозолокатор, будучи объединенным при работе на общий индикатор с метео РЛС, не имеет себе равных в определении погодных условий, которых необходимо избегать при полете». Они дополняют друг друга, и если, например, грозолокатор не может определять верхнюю по высоте границу грозы, метео РЛС укажет ее. А грозолокатор укажет зону молниевых разрядов, определит их текущую границу и укажет оптимальный маршрут обхода.
Читатель вправе спросить: если разработка прибора ведется уже тридцать лет, где готовый образец? Вопрос, как обычно, упирается в инвестиции. На изготовление нескольких опытных образцов отечественного грозолокатора, их отладку, наземные и летные испытания, запуск в серию требуются, по современным масштабам, сравнительно небольшие деньги – 15–20 млн. рублей. Но их у предприятия-разработчика нет...
