Ασφάλεια πτήσεων: Το A & Ω της Αεροπορίας (Μέρος Γ’)

ΑΡΘΡΟ

Του Captain Νικόλαου Κ. Μεταξά

ATPL

AIRLINE PILOT

B737NG AIRBUS 320

(συνέχεια από το προηγούμενο)

Το χιόνι είναι ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει την Αεροπορία. Εμφανίζεται με διάφορες μορφές και υφή: Το μισολιωμένο σαν λάσπη χιόνι (Slush) που συναντάται σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος 4-5 βαθμούς Κελσίου, το ξηρό χιόνι (Dry snow) που διασκορπίζεται με τον αέρα και το ειδικό του βάρος είναι 0,20-0,35, και το μαλακό ή υγρό χιόνι (Wet snow) που μπορεί να συμπιεστεί με τα χέρια. Το ειδικό του βάρος είναι 0,35-0,50. Κατά τη διάρκεια της πτήσης είναι απίθανο να συναντήσουμε χιόνι σε μεγάλη ύψη. Και αυτό διότι η ανάπτυξή του συναντάται κυρίως σε ύψος που η θερμοκρασία είναι κατάλληλη για τη δημιουργία του. Πιο ψηλά που οι θερμοκρασίες περιβάλλοντος είναι μικρότερες αντ’ αυτού συναντάται το χαλάζι και ο παγετός. Τα προβλήματα που πιθανόν να δημιουργεί το χιόνι γίνονται έντονα αισθητά κατά την προσγείωση ή απογείωση και έχουν σχέση με την ολισθηρότητα του διαδρόμου, όπως αναφέρθηκε και πιο πάνω για τη βροχή. Επιπλέον όμως το χιόνι μπορεί να δημιουργήσει μια κρούστα λασπώδους υφής (Slush) είτε επί του διαδρόμου, με συνέπεια αυξημένη ολισθηρότητα, πράγμα πολύ επικίνδυνο ειδικά κατά τη στιγμή της αρχικής επαφής των τροχών του αεροσκάφους επί του εδάφους, είτε κρούστα πάγου ή ξηρού χιονιού επί των πτερύγων του αεροσκάφους εφόσον η χιονόπτωση συνεχίζεται κατά τη διάρκεια της παραμονής του επί του εδάφους. Το χιόνι που συσσωρεύεται και σκληραίνει επί της πτέρυγας και των επιφανειών ελέγχου της πτήσεως (πηδαλίων κλίσεως, ύψους-βάθους κ.λπ.), αλλάζει τα αεροδυναμικά της χαρακτηριστικά με πιθανό αποτέλεσμα την καταστροφή της ομαλής ροής κατά την πτήση και κατά συνέπεια της αντώσεως. H καταστροφή της άντωσης φυσικά υποστηρίζει την πτέρυγα με αποτέλεσμα είτε το αεροσκάφος να μην μπορέσει ποτέ να απογειωθεί είτε και αν ακόμη απογειωθεί να μην μπορέσει να κρατηθεί στον αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα με μοιραία φυσικά αποτελέσματα. Στην περίπτωση λοιπόν που παρατηρηθεί ανάπτυξη πάγου ή συσσώρευση χιονιού επί των επιφανειών του αεροσκάφους κατά τη διάρκεια της παραμονής του στο έδαφος, εκτελείται απαραίτητα η λεγόμενη διαδικασία αποπαγώσεως (De-icing). To αεροσκάφος ψεκάζεται με ένα ειδικό μίγμα υγρού (Killfrost), μέχρις ότου καθαρίσει τελείως η ανάπτυξη πάγου ή χιονιού. Αυτό το υγρό ακόμη, έχει την ικανότητα να μην επιτρέπει την εκ νέου ανάπτυξη και συσσώρευση χιονιού και πάγου ακόμη και αν η χιονόπτωση συνεχίζεται για αρκετό χρονικό διάστημα μετά τον ψεκασμό. O χρόνος της δραστικότητας του ποικίλλει ανάλογα με την αναλογία του μίγματος. Βέβαια και αυτό το υγρό μπορεί να προκαλέσει ανωμαλίες στο οριακό στρώμα όπως απέδειξαν πρόσφατες μελέτες της NASA. Οι επιπτώσεις μπορεί να είναι μια αυξημένη οπισθέλκουσα, ή μιας μικρής έκτασης και χρόνου αποκόλληση του οριακού στρώματος κατά την απογείωση που όμως δε θα οδηγήσει με κανέναν τρόπο στην είσοδο της πτέρυγας σε απώλεια στήριξης. Για την αντιμετώπιση του προβλήματος των παγωμένων διαδρόμων υπάρχουν διάφορες τεχνικές. H απλούστερη είναι ο έγκαιρος και συνεχής καθαρισμός από το χιόνι, πριν αυτό προλάβει να στερεοποιηθεί δημιουργώντας πάγο. Στον τροχόδρομο, εφόσον δεν είναι εντελώς καθαρός ο χειριστής πρέπει να προσέξει όσον είναι πρακτικά δυνατόν να τροχοδρομήσει το αεροσκάφος πάνω στα ίχνη των προηγουμένων τροχοδρομήσεων, με περιορισμένη χρήση των φρένων, αν και όλα τα αεροσκάφη διαθέτουν σύστημα αντιολίσθησης (Anti-skid system), μια πολυσύνθετη μορφή του γνωστού αυστήματος ABS που υπάρχει στα μοντέρνα αυτοκίνητα.

Ακόμη για αεροσκάφη που διαθέτουν αναστροφείς ώσης (Thrust Revesrers) συνίσταται εφόσον είναι πρακτικώς δυνατόν η χρήση τους αντί των φρένων.

O πιο σύγχρονος και μοντέρνος τρόπος αποπάγωσης των διαδρόμων είναι η θέρμανσή τους. Είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται μόνο στα σύγχρονα αεροδρόμια μια που η κατασκευή του συστήματος απαιτεί ειδική μελέτη κατά την προ της κατασκευής του περίοδο. Αν και οι δύο τρόποι δεν είναι δυνατόν για κάποιους λόγους να εφαρμοσθούν και οι Υπηρεσίες του αεροδρομίου το κρίνουν ως ανασφαλές τότε μοιραία το αεροδρόμιο κλείνει, μέχρις ότου οι συνθήκες αυτές περάσουν.

Μετά την απογείωση και αν συντρέχουν λόγοι αποπαγοποίησης, ειδικά συστήματα θέρμανσης κατευθύνουν αέρα που κλέβουμε από τους συμπιεστές των κινητήρων, αν πρόκειται για στροβιλοφόρο αεροσκάφος για τη θέρμανση των κρισίμων περιοχών των πτερύγων, (χείλη προσβολής) και τις εισαγωγές των αγωγών αέρος. Το σύστημα αυτό είναι το γνωστό αντιπαγωτικό (Anti-icing system).

Υπάρχουν συστήματα βέβαια και στα ελικοφόρα αεροσκάφη χαμηλών επιδόσεων. Αυτά είναι ελαστικές επιφάνειες που καλύπτουν τα χείλη προσβολής των πτερύγων και των οριζοντίων ή και των καθέτων σταθερών τα λεγόμενα de-icing boots. Με την ενεργοποίηση του συστήματος τα boots φουσκώνουν σπάζοντας το στρώμα του πάγου που πιθανόν να έχει δημιουργηθεί. Εδώ θα πρέπει να τονίσουμε ότι κατά τη διάρκεια της πτήσης, η ανάπτυξη πάγου στις ανώτερες επιφάνειες των πτερύγων ευνοείται πολύ λιγότερο ή καθόλου για αεροδυναμικούς λόγους. Ακόμη στα ελικοφόρα αεροσκάφη απαιτείται προστασία από παγοποιήσεις και στις έλικες, καθώς και στους αναμικτήρες καυσίμου (carburetors). Στους μεν αναμικτήρες αντιμετωπίζεται και πάλι με χρήση ρεύματος θερμού αέρος, στις δε έλικες με ηλεκτρικές αντιστάσεις ή παλαιότερα με έγχυση συνήθως ισοπροπυλικής αλκοόλης από ειδικά ακροφύσια στη ρίζα του κάθε πτερυγίου. Εν συνεχεία, φυγοκεντρικά, το υγρό απλώνεται στο υπόλοιπο μήκος του πτερυγίου. Ακόμη, αντιπαγωτικά συστήματα χρησιμοποιούνται για την αποτροπή σχηματισμού πάγου στα μετωπικά και πλευρικά παράθυρα του πιλοτηρίου, στους σωλήνες πιτό, στους αισθητήρες εξωτερικής θερμοκρασίας, στους αισθητήρες στατικής πιέσεως, αισθητήρες στάσεως και στα συστήματα αποστραγγίσεως.

Για να είναι πλήρης η περιγραφή μας θα πρέπει να αναφέρουμε ότι υπάρχουν διάφορα στάδια ή επίπεδα παγοποιήσεων όπως αναφέρονται πιο κάτω:

Τα ίχνη πάγου (traces). Μόλις που διακρίνεται η ανάπτυξή τους. Δεν εγκυμονεί σοβαρούς κινδύνους, εκτός και αν οι συνθήκες παγοποίησης διαρκέσουν για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Ελαφρός πάγος (Light Ice). Απαιτείται η κατά διαστήματα χρησιμοποίηση των αποπαγωτικών ή αντιπαγωτικών συστημάτων.

Μέτριος Πάγος (Moderate Ice). Απαιτείται η συνεχής χρήση των αντιπαγωτικών ή αποπαγωτικών συστημάτων. Συνιστάται η αποφυγή πτήσης στην περιοχή και,

Ισχυρός Πάγος (Heavy Ice). Παρά τη συνεχή χρήση των αντιπαγωτικών ή αποπαγωτικών συστημάτων είναι αδύνατη η εξάλειψή του. Το αεροσκάφος πρέπει οπωσδήποτε να βγει από την περιοχή αυτή.

Μια χειρότερη μορφή καιρικού φαινομένου όχι πολύ σπάνια, πάντως πολύ σπανιότερη από τις δύο προηγούμενες, είναι το χαλάζι. Το χαλάζι αποτελεί έναν ύπουλο εχθρό του αεροσκάφους που συνήθως προκαλεί αρκετά εκτεταμένες ζημιές αν οι κόκκοι του είναι μεγάλων διαστάσεων. Συναντάται συνήθως σε αναπτύξεις σωρειτομελανιτών (Cumulonibus τα λεγόμενα Cb). Δεν υπάρχει τρόπος αντιμετώπισης εκτός από την αποφυγή των ιδίων των καταιγιδοφόρων αναπτύξεων. Μέσα σε αυτές τις αναπτύξεις και ιδιαίτερα στους λεγόμενους πυρήνες συναντώνται όλα τα καιρικά φαινόμενα. Χαλάζι, βροχή, κεραυνοί, πάγος και άνεμοι με τόσο ισχυρά φαινόμενα (Wind-shears) που είναι ικανά να προξενήσουν τεράστιες ζημιές στο αεροπλάνο που θα βρεθεί στην πορεία τους ακόμη και να το συντρίψουν. Οι αναπτύξεις αυτές είναι συνήθως μορφής στήλης (κάθετες αναπτύξεις). H χρήση του ραντάρ καιρού (Weather Radar) που όλα τα σύγχρονα αεροπλάνα διαθέτουν, είναι ο μόνος τρόπος εγκαίρου εντοπισμού και αποφυγής.

Καιρικό φαινόμενο κρίσιμο με αρκετή ευθύνη σε πολλά ατυχήματα είναι ο άνεμος. O άνεμος, σαν μετακίνηση αερίων μαζών, δεν είναι πάντα σε οριζοντία διεύθυνση διότι οι θερμικές και βαρομετρικές μεταβολές σε συνδυασμό με τη μορφολογία του εδάφους προκαλούν αλλαγές στην ταχύτητα και διεύθυνση της κίνησης. Οι στροβιλώδεις άνεμοι προκαλούνται στα σημεία προσεγγίσεων υψηλών και χαμηλών βαρομετρικών πιέσεων, ή υψηλών και χαμηλών θερμοκρασιακών περιοχών. Για την αεροπορία δύο είναι τα βασικά στοιχεία που συνθέτουν την εικόνα του ανέμου.

H διεύθυνση και η ταχύτητα. H διεύθυνση καθορίζεται σε μοίρες ως προς το μαγνητικό βορρά, ενώ η ταχύτητα σε κόμβους. Στην αεροπορία η κλίμακα μποφόρ (Beaufort) δεν έχει εφαρμογή. H γνώση της διεύθυνσης του ανέμου κατά τη διάρκεια της πτήσεως είναι αρκετά σημαντικό στοιχείο, ιδιαίτερα δε κατά τη φάση της απογείωσης και της προσγείωσης. Στις φάσεις αυτές προτιμάται, και κατά κανόνα τηρείται, να χρησιμοποιείται ο διάδρομος με αντίθετο προς την κίνηση του αεροσκάφους άνεμο. Όταν όμως δεν είναι απολύτως αντίθετος ή ακόμη, σπανιότερα, είναι τελείως κάθετος με το διάδρομο τότε λέμε ότι έχουμε Crosswind ή πιο απλά πλάγιο/κάθετο άνεμο. Τα αεροσκάφη ανάλογα με τις επιδόσεις τους έχουν ένα ορισμένο όριο ταχύτητας πλαγίου ανέμου που μπορούν να απογειωθούν και να προσγειωθούν. Πάνω από αυτά τα όρια η εκτέλεση αυτής της φάσεως της πτήσεως δεν επιτρέπεται ως ανασφαλής. Στο σημείο αυτό πρέπει να αναφερθούν οι διάφορες μορφές φαινομένων που ο άνεμος προκαλεί. Πέραν των αναταράξεων που είναι μια αρκετά κοινή μορφή ασταθούς κινήσεως του αέρος, συναντώνται και άλλες μορφές που μπορούν να χαρακτηρισθούν σαν αρκετά επικίνδυνες. Μία από αυτές είναι τα windshears (διατμητικής ανοδικής-καθοδικής φοράς άνεμοι) που συναντώνται σε μικρά ύψη. Είναι κάθετη κίνηση αερίων μαζών, ή από μεταπτώσεις και αναμίξεις θερμών και ψυχρών μαζών αέρος ή και αντίστροφα, ενώ η μορφολογία του εδάφους έχει καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη του φαινομένου αυτού. Αν τώρα το αεροσκάφος βρεθεί σε μικρό ύψος στην καθοδική διεύθυνση αυτού του ανέμου (downburst) μπορεί να προκληθεί ακόμη και συντριβή του. Το αεροσκάφος βουλιάζει παρασυρόμενο από καθοδικά δινορεύματα, τα πηδάλια δεν έχουν επίδραση, ενώ η προσφορά των κινητήρων στην περίπτωση αυτή είναι μάλλον επί ματαίω. Αυτός ο κίνδυνος υπάρχει αν το αεροσκάφος βρεθεί σε μικρό ύψος της τάξεως δηλαδή λίγων εκατοντάδων ποδών. Για μεγαλύτερα ύψη δεν υπάρχουν σοβαρά προβλήματα διότι υπάρχει ο χρόνος και το ύψος να αντιμετωπισθεί η κατάσταση. Υπάρχουν διαφόρων ειδών windshears που δεν είναι του παρόντος να ασχοληθούμε με την ανάλυσή των. Θα μπορούσαμε μόνο να πούμε ότι υπάρχουν windshears που επιταχύνουν το αεροσκάφος ή του ανακόπτουν ταχύτητα. Έχουν παρατηρηθεί θεαματικές μεταβολές στην κατάσταση του αέρος κατά τη διάρκεια αναπτύξεως windshears με μεταβολές στη διεύθυνση του ανέμου ακόμη και κατά 180 μοίρες η ένταση πάνω από 50 μίλια σε πολύ μικρά ύψη. Μέχρι πριν από λίγο καιρό ο χειριστής αντιλαμβανόταν την ύπαρξη των windshears από τις συνεχείς και απότομες διακυμάνσεις στο όργανο ένδειξης ταχύτητος. Ακόμη μπορούσε να προβλεφθεί η ύπαρξη windshear από την ταχύτητα κινήσεως ενός καιρικού μετώπου ή τη θερμοκρασιακή διαφορά.

(συνεχίζεται…)