Действительно ли турбулентность похожа на желе? Мнение пилотов.
Молодая женщина засовывает скомканный кусок салфетки в чашку с желе, предлагая зрителю представить, что это самолёт, высоко в воздухе.
«Это вы летите по небу», — говорит она камере. «Есть давление снизу, давление сверху, с боков, давление идёт отовсюду».
Она стучит по желе сверху, заставляя подвешенный шарик из салфетки дрожать.
«Это то, что происходит, когда есть турбулентность», — говорит она. «Вы чувствуете, как трясётся самолёт, но он не упадёт».
Видео снято австралийской TikTok-ершей Анной Пол. Всего через несколько дней после того, как она загрузила его в июне 2022 года, оно собрало более 15 миллионов просмотров и тысячи комментариев от людей, которые говорили, что оно излечило их страх перед полётами. Пол говорит, что получила совет «от настоящего пилота».
Но насколько точна аналогия? Действительно ли турбулентность похожа на желе?
**Происхождение аналогии с желе**
Аналогия с желе — это идея бывшего капитана авиакомпании Тома Банна, который сейчас является лицензированным терапевтом и основателем программы SOAR, помогающей людям преодолеть страх перед полётами. За годы выслушивания жалоб клиентов Банн понял, что объяснения науки полёта часто недостаточно, чтобы убедить людей в том, что летать действительно безопасно.
«Клиенты говорили, что смотрят в небо и видят самолёт, и он не должен там быть», — говорит он. «Он должен упасть, потому что они не видят ничего, что его держит».
Поскольку у этих нервных пассажиров не было понимания сил, удерживающих самолёт в воздухе, они чувствовали толчки во время турбулентности и паниковали, представляя, что самолёт вот-вот упадёт с неба. Чтобы помочь им преодолеть этот страх, Банн искал аналогию, которая убедила бы эмоциональную часть их мозга в том, что самолёт не упадёт.
Он нашёл её, попросив их вспомнить знакомое ощущение сопротивления воздуха, которое усиливается при увеличении скорости.
«Если вы идёте по комнате, воздух не замедляет вас», — говорит он. Однако «если вы в машине и толкаете рукой в окно, это примерно то же самое, что сунуть руку в бассейн и толкать против воды».
Апеллируя к этой логике, Банн просил своих клиентов представить, что воздух становится гуще по мере того, как самолёт разгоняется по взлётно-посадочной полосе. К тому времени, когда они оказывались в воздухе, он был консистенции желе, поддерживая их со всех сторон.
Банн признаёт, что аналогия не совсем точна с научной точки зрения. Но это эмоционально резонансный способ визуализации сил, удерживающих самолёт в воздухе во время полёта.
«Технически это связано с теоремой Бернулли», — говорит он. «Это связано с тем, что нижняя часть крыла практически плоская, а верхняя — изогнутая».
Если вы когда-нибудь высовывали руку из окна машины, вы чувствовали такое же давление, которое помогает удерживать самолёты в воздухе во время полёта.
**Наука, которая удерживает самолёты в воздухе**
Даниэль Бернулли был швейцарским математиком и физиком XVIII века, сформулировавшим несколько ключевых концепций в области гидродинамики. Самая известная из них — принцип Бернулли, который гласит, что увеличение скорости жидкости приводит к уменьшению давления, оказываемого этой жидкостью.
В реке, например, вода ускоряется, проходя через более узкие участки. Давление воды в этих суженных местах ниже, поскольку ускорение вызвано более высоким давлением позади сужения, чем внутри него.
Воздух ведёт себя во многом как жидкость. Когда он встречает препятствие, он сжимается или ускоряется, обтекая объект на своём пути.
«Когда самолёт сталкивается с воздухом, воздух, который проходит через верхнюю часть крыла, должен догнать», — объясняет Банн. Из-за изгиба верхней части крыла воздух «должен пройти более длинный путь, поэтому молекулы слегка растягиваются. Так что они не давят на верхнюю часть крыла так сильно, как на нижнюю».
Как говорит Пол в своём видео, сверху и снизу самолёта есть давление воздуха. Но конструкция крыла означает, что давление воздуха под ним больше, чем в более быстром воздухе сверху, что подталкивает крыло вверх. Это явление в аэродинамике известно как «подъёмная сила».
«Чем быстрее вы летите, тем мощнее эффект Бернулли», — объясняет Банн. Именно поэтому, когда самолёт летит со скоростью почти 600 миль в час, давление под крыльями удерживает его в небе так же надёжно, как шарик из салфетки в желе.
Турбулентность возникает, когда воздушные массы трутся друг о друга при разных температурах, давлениях или скоростях. У неё может быть множество причин: от гроз до центробежной силы вращения Земли, которая выталкивает воздушные массы наружу. Её сила варьируется от лёгкой, вызывающей не более чем лёгкое дрожание, до сильной, когда пассажиры или члены экипажа могут быть выброшены из кабины и получить травмы, если не будут пристегнуты ремнями безопасности.
Как пилоты избегают гроз — и что происходит, когда они не могут этого сделать?
Как работают самолёты туалеты?
Что на самом деле видят сканеры сумок в TSA?
Почему у нас закладывает уши в самолёте? Объясняет аудиолог.
Почему мы поднимаем спинки кресел при посадке? Объясняет авиационный эксперт.
Турбулентность менее страшна, чем кажется.
Но хотя сильная турбулентность может вызывать тревогу, Патрик Смит, коммерческий пилот и автор блога Ask the Pilot, говорит, что «люди склонны преувеличивать представление о том, что на самом деле делает самолёт».
«У самолётов есть то, что мы называем положительной устойчивостью», — говорит он. «Когда они сбиваются со своего положения в пространстве, по своей природе они хотят вернуться туда, где были».
Во время турбулентности каждый толчок вниз сопровождается эквивалентным толчком вверх, удерживающим самолёт на курсе — как если бы он был подвешен в желе.
«Никогда не было авиакатастрофы из-за турбулентности», — говорит Пол в своём видео. Правда ли это?
Банн вспоминает один инцидент 1960-х годов, когда рейс, вылетавший из токийского аэропорта Токио, столкнулся с сильной турбулентностью у подножия горы Фудзи, что привело к повреждению конструкции и падению самолёта в лес. Но, подчёркивает он, такого инцидента никогда бы не произошло сегодня. Во-первых, коммерческие самолёты никогда бы не подлетали так близко к горе, зная, что это может нарушить воздушные потоки и вызвать сильные формы турбулентности у твёрдой земли, где самолёты наиболее уязвимы.
Во-вторых, усовершенствования в технологии самолётов означают, что теперь самолёты гораздо лучше сконструированы, чтобы выдерживать даже самые сильные формы турбулентности.
Во время испытаний современных лайнеров «вы можете почти согнуть крыло пополам, и оно не сломается», — говорит Банн. В реальных ситуациях «вы никогда не увидите даже десятой части такого изгиба крыла».
Так турбулентность действительно похожа на желе? Не совсем. Но если вы нервничаете перед полётом, возможно, этот образ поможет вам убедиться, что единственные реальные опасности, связанные с турбулентностью, можно решить, просто пристегнув ремень безопасности.
Как говорит Пол: «Вы можете просто расслабиться там. Вы просто извиваетесь в желе».
В разделе «Спросите нас что угодно» Popular Science отвечает на ваши самые необычные, озадачивающие вопросы, от повседневных вещей, о которых вы всегда хотели узнать, до странных вещей, о которых вы никогда не думали спросить. Есть что-то, что вы всегда хотели знать? Спросите нас.