Самолетите ще откриват пепелта в атмосферата чрез метеорадар AVOID
На 23 август 2014 г. властите на Исландия обявиха червен код за опасност от мащабно избухване на вулкана Бардарбунга и предупредиха авиокомпаниите да имат готовност за проблеми с въздушния трафик. Това е най-високата степен на опасност, след като на 16 август степента бе жълта, а на 18 август – оранжева. Бардарбунга е най-големият вулкан на остров Исландия и не се е активирал от 1996 г.
Всичко това накара авиационния бизнес да си припомни изригването на вулкана Ейяфятлайокутъл през април 2010 г. Тогава огромните облаци вулканична пепел парализираха авиотранспорта в Европа, след като авиационните власти предприеха безпрецедентно затваряне на въздушното пространство. Статистиката сочи, че в този период бяха осъществени
80% по-малко полети,
100 000 бе общият брой на отменените полети, а 10 млн. пътници бяха засегнати и прекараха тежки дни. блокирани по европейските летища. Глобалната икономика пострада също много тежко, а на авиокомпаниите им бяха нужни 45 дни, за да възстановят превозите в нормален ритъм.
Изригването на вулкана бе тежък удар върху финансите на авиокомпаниите. EasyJet, един от водещите нискотарифни авиопревозвачи в Европа, пресмята, че затварянето на небето й струва 55 млн. английски лири
В глобален мащаб разходите за световната авиационна индустрия възлизаха на умопомрачителната сума от над 2 млрд. лири според изследване на The Oxford Economics Report.
До голяма степен прекъсването на полетите се дължеше на факта, че нямаше начин авиационните власти да определят точно кои части от европейското въздушно пространство не са били замърсени с пепел и могат да се използват свободно.
В търсене на решение EasyJet влезе в контакт с Nicarnica Aviation, компания на Норвежкия институт за въздушни изследвания (N1LU). Там от дълги години с въпроса за вулканичните облаци работи д-р Фред Прата, изобретател и учен с доказана репутация. Той стои в основата на проекта AVOID.
AVOID е абревиатура от Airborne Volcanic Object Imaging Detector или на български „Въздушен оптичен детектор на вулканични частици". Концепцията е замислена от д-р Прата, а впоследствие е разработена с финансовата подкрепа на авиокомпания EasyJet. Устройството може да открие вулканична пепел в атмосферата, използвайки пасивна инфрачервена технология.
В резултат от научните изследвания и симулационни изчисления, направени от екипа на д-р Прата, се доказва, че въздушното пространство над Европа при изригването на вулкана Ейяфят-лайокутъл е трябвало да бъде затворено само за по-малко от 2% от времето в сравнение с това, което се случи на практика през пролетта на 2010 г. За да се предотвратят подобни масови затваряния на въздушното пространство в бъдеще, е създаден нов детектор за идентификация на вулканична пепел, наречен AVOID. Тестовият уред е произведен и тестван съвместно от Nicarnica, EasyJet и Airbus с помощта на Университета за приложни науки в Дюселдорф.
На 13 ноември 2013 г. в централата на Airbus в Тулуза водещи авиационни медии в света, включително българското авиационно списание „Клуб КРИЛЕ", бяха поканени на представянето на готовия резултат от проекта AVOID. В пресконференцията участваха Иън Дейвис, ръководител на инженерния отдел в EasyJet, д-р Фред Прата, изобретател на технологията AVOID, Шарл Шампион, изпълнителен вицепрезидент на Airbus, проф. Конрадин Вебер от Университета за приложни науки в Дюселдорф и Магнус Туми Гудмундсон от Института за земни науки в Исландия.
От изследванията на Гудмундсон стана ясно, че вулканът Ейяфят-лайокутъл съвсем не е най-големият разпространител на пепел в атмосферата. Популярността му се дължи на рядко стечение на метеорологичната обстановка. При изригването преобладават североизточни ветрове, които разнасят пепелта в югоизточна посока към Европа. Много по-силни изригвания в исторически план е имало от вулканите Хекла, Катла и Гримвьотн. Общата статистика на вулканичната активност на остров Исландия показва, че не е имало голямо изригване от XIX век насам и то може да се очаква в обозримо бъдеще на база цикличността във вулканичната активност и трупаната енергия под повърхността.
Ето какво сподели Магнус Гудмундсон: „Взривни вулканични изригвания в Исландия се случват средно веднъж на всеки пет години. Когато ветровете задухат от северозапад, пепелта се пренася към Европа, както стана с изригването на Ейяфятлайокутъп през
2010 г. Беше случайност, че това не се случи в седемте експлозивни изригвания между 1970 и 2010 г., когато пепелта беше издухана от южни ветрове далече от Стария континент. Като се има предвид относително дългото време от последните изригвания на два от най-активните исландски вулкана – Хекла и Катла, трябва се счита, че и двата са готови да изригнат Не е възможно да се предскаже кога или къде ще се случи следващото изригване. Сигурно е само, че то ще се случи."
Изобретателят на технологията AVOID д-р Фред Прата поясни, че става дума за неохлаждаем инфрачервен сензор, който може да открива частици с големина до 10 микрона. Само за сравнение човешкият косъм е с дебелина 50-70 микрометра. Той поясни и защо вулканичната пепел е толкова опасна за самолетите с реак1 тивни двигатели. Основната част от пепелта е на силикатна основа и когато тя попадне в горещата зона, се стапя и залепва по лопатите на турбината на двигателя. Това води до нарушаване на неговата работа, евентуално счупване на лопатки, абразивно действие върху частите на двигателя и извеждането му от строя. Огромният поток въздух, който се консумира от моторите ускорява многократно процеса.
Интересът на д-р Прата към темата датира от началото на 90-те години, като е изследвал голям брой вулкани в целия свят – Япония, Русия, Африка, Европа. През ноември
2011 г. провежда опити над вулканите Етна и Стромболи в Италия за изпитания на апаратурата чрез откриване на пари на серния двуокис на височина до 12 000 фута (3658 м).
След това през юли
2012 г. екипът изследва облаци от сахарски пясък, вдигнати при пустинна буря. Експериментът с уреда, монтиран на самолет А340-300, потвърждава работоспособността и надеждността на технологията AVOID.
Според д-р Прата вулканът Ейяфятлайокутъп е изхвърлял по 1 тон пепел за 30 минути, или около 555 грама в секунда. В даден момент спътниците вече не са виждали вулканичната пепел в небето поради малките размери на частиците и ниската концентрация, но реално тя е била там и е представлявала опасност за самолетите. По повод експеримента, осъществен на 30 октомври 2013 г. над Бискайския залив, д-р Прата заяви:„Екипът току-що извърши уникален научен и инженерен експеримент, доказвайки убедително, че ниските концентрации на пепел може да бъдат засечени от сензора на системата AVOID. Изключително успешният резултат от този комплексен експеримент, който включваше разпръскване на 1 тон пепел в малко въздушно пространство, контролиране на 4 самолета и координиране на измерванията от 2 от тях, е свидетелство за ангажираността и уменията на инженерите на easyJet и Airbus и един чудесен пример как индустрията и науката обединяват усилия за решаване на важен проблем".
Устройството е тествано за първи път в реални условия над вулкана в планината Етна и Стромболи за 2 седмици през 2011 г. с лек самолет на ниска височина и с малка скорост. Екипът е извършвал 1-2 полета на ден за 10 дни, достигайки до повече от 30 часа летателно време. Тестовете са доказали, че технологията е надеждна и може да открие серен диоксид и вулканична пепел. Една от целите е била да се заснемат нормални облаци, за да се докаже, че системата не подава фалшиви сигнали
Тестовете през юли 2012 г. потвърждават, че инсталираното оборудване на тестови самолети Airbus е приложимо. Устройството е успешно тествано за влияние на атмосферни условия и фалшиви сигнали. Последващо развитие ще бъде свързано със сертифициране на устройството за монтиране на търговски самолети.
Изпитателният полет е проведен на 30 октомври 2013 г. над Бискайския залив. Един от гфаготигште на Airbus А400М Grizzly разпръска 1 тон исландска пепел в атмосферата на височина между 9000 -11 000 фута (2.7 км – 33 км) и по този начин създава условия, съответстващи на изригването на исландския вулкан през 2010 г. Пепелта, използвана в експеримента, е именно от Ейяфятлайокут ьл. Тя е събрана и изсушена от Института за земни науки в Рейкявик и транспортирана след това от EasyJet до Тулуза. С ПЛЪТНОСТ на фин талк пепелта пресъздаде точно условията от 2010 г
Произведеният изкуствен облак от пепел е с параметри 600-800 фута в дълбочина (0,18-0,24 км) и 2,8 км в диаметър. В началото облакът е бил видим с просто око, но след това се е разсеял бързо. Лек витлов самолет Diamond DA42 МРР от Университета за приложни науки в Дюселдорф влетял в изкуствения облак и направил изчисления за потвърждение на концентрацията на вулканична пепел. Избрали витлов самолет , защото той потребява много по-малко въздух, има въздушни филтри и влитането му в облака е сравнително безопасно.
Втори тестови самолет прототипът Airbus А340-300, оборудван с технологията AVOID, лети към облака, идентифицирайки и измервайки данни на 3 полетни нива от разстояние около 60 км. По време на полета сензорът е бил разположен в аеродинамичен корпус с външно окачване към самолета в областта на първите илюминатори. Причината за това разположение е, че корпусът е сертифициран за полети с А340. Крайната цел обаче е създаването на напълно интегрирано и одобрено от индустрията решение като част от авиониката и той да се монтира серийно на самолетите за справяне с проблема с вулканичната пепел. Междувременно EasyJet ще продължи да развива AVOID като самостоятелна система на сегашното си поколение самолети А320 с цел да я интегрира на някои свои самолети до края на 2014 г.
AVOID ще предоставят снимки с пепелта в траекторията на полета директно на пилотите и ще им даде възможност да предприемат действия за избягване. Авиокомпаниите, които желаят да оперират във въздушно пространство с пепел в атмосферата, трябва да разполагат със специално досие за безопасност.
Общата цел на сензора на AVOID се обобщава по следния начин – ако можем да видим облак, можем да го избегнем. Датчикът е предназначен за откриване на видима и невидима пепел през деня и нощта.
До 1 г. системата трябва да е напълно оперативно готова. Ще се състои от 2 инфрачервени камери със стъкло от германий. Системата ще е монтирана в носа на самолетите А320 пред носовия колесник. Според Дейвис цената ще е няколко десетки хиляди долара и ще е съпоставима с цената на други елементи от авиониката. Засега EasyJet планира да се купят 10 системи, основно за самолетите, които летят до Исландия. От 2014 г. те ще излитат от 4 летища във Великобритания.
Източник: 24 Часа, 26.08.2014
