Опасность вулканического пепла для авиации
Почти 60 извержений вулканов ежегодно создают угрозу для самолетов во всем мире. Попадая в турбины, микрочастицы горных пород и стекла способны вызвать остановку двигателей прямо в полете. Несмотря на строгий мониторинг активных зон, инциденты все же возникают. Специалисты Пермского Политеха (ПНИПУ) установили, когда встреча с пеплом относительно безвредна, а в каких условиях провоцирует перегрев и разрушение лопаток турбин.
Исторические примеры и современный контроль
К счастью, большинство случаев пересечения с пепловыми шлейфами не приводит к критическим повреждениям. Однако есть и тревожные прецеденты. Известный инцидент 1982 года с Boeing 747 в Индонезии: после извержения Галунггунга у лайнера вышли из строя все четыре двигателя. Благодаря мастерству экипажа трагедии удалось избежать. Сегодня за вулканической активностью непрерывно следят спутники и наземные службы, оперативно присваивая им цветовые коды опасности. К примеру, масштабные извержения Ключевского вулкана и Шивелуча на Камчатке в 2023 и 2025 годах получили "красный" уровень опасности, что немедленно приводило к закрытию воздушного пространства.
Новые исследования ПНИПУ и двигатель ПД-14
Хотя процесс образования стекловидных отложений в двигателях был уже знаком, глубокого анализа воздействия пепла на тепловой режим турбинных лопаток при запредельных загрязнениях ранее не проводилось. Ученые ПНИПУ устранили этот пробел, смоделировав работу новейшего двигателя ПД-14 в экстремальных условиях.
Критические пороги концентрации пепла
Эксперименты показали четкую границу безопасности: при уровне 4 мг/м³ в течение часа система охлаждения справлялась без нарушений. Однако при критической концентрации в 100 мг/м³ уже за несколько минут происходили опасные изменения. Сечение охлаждающих каналов сужалось на 33–70%, а температура горячих лопаток подскакивала до 1297 °C, что на 97 градусов превышало допустимый предел. Это неизбежно ведет к перегреву и прогару узлов турбины.
Пути повышения безопасности полетов
«Результаты ПНИПУ отлично подтвердили предписания ICAO: при входе в пепловое облако необходимо немедленно снизить тягу до малого газа. Это минимизирует риск образования отложений и сохранит работоспособность силовой установки», — с оптимизмом комментирует руководитель исследования, доцент ПНИПУ Николай Саженков. Подобные фундаментальные исследования открывают путь к созданию более совершенных систем охлаждения двигателей будущего, что значительно повысит безопасность рейсов в сложных условиях.
Источник: www.gazeta.ru
