لماذا تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى صعوبة إقلاع الطائرات؟

[إعلان 1]

وتؤدي درجات الحرارة المرتفعة في جميع أنحاء العالم إلى زيادة صعوبة إقلاع الطائرات من بعض المطارات، مما يشكل تحديًا آخر لصناعة الطيران المدني.

ومع تزايد وتيرة الطقس الحار، قد تتفاقم مشكلة صعوبة الإقلاع مع زيادة عدد الرحلات، ما يضطر شركات الطيران إلى تأخير الرحلات أو إلغائها، بحسب شبكة CNN .

يوضح بول ويليامز، أستاذ علوم الغلاف الجوي بجامعة ريدينغ بالمملكة المتحدة، قائلاً: "إن التحدي الأساسي الذي تواجهه أي طائرة عند الإقلاع هو ثقل وزنها الشديد، وجاذبيتها التي تُثبّتها على الأرض". ويضيف: "للتغلب على الجاذبية، تحتاج الطائرة إلى توليد قوة رفع، أي أنها تستخدم الهواء لدفعها إلى الأعلى. تعتمد قوة الرفع على عدة عوامل، أهمها درجة حرارة الهواء. فمع ارتفاع درجة حرارة الهواء، يتمدد، ما يقلل من الجزيئات المتاحة لدفع الطائرة إلى الأعلى".

لكل زيادة في درجة الحرارة بمقدار 3 درجات مئوية، تفقد الطائرة 1% من قدرتها على الرفع، وفقًا لويليامز. ويضيف: "لهذا السبب تُصعّب درجات الحرارة القصوى إقلاع الطائرات. في بعض الظروف القاسية للغاية، لا تستطيع الطائرات الإقلاع".

تزداد حدة المشكلة بشكل خاص في الارتفاعات العالية، حيث يكون الهواء أرق بطبيعته. وتُقلل المدرجات القصيرة من مساحة تسارع الطائرات. ويقول ويليامز إنه إذا احتاجت الطائرة إلى مدرج بطول 6200 قدم بزاوية 20 درجة، فإن هذه المسافة تزداد إلى 8500 قدم بزاوية 40 درجة.

قام ويليامز وزملاؤه بدراسة بيانات تاريخية من عشرة مطارات في اليونان، تتميز جميعها بدرجات حرارة صيفية مرتفعة ومدرجات قصيرة. ووجدوا أن درجات الحرارة ارتفعت بمقدار 0.75 درجة مئوية كل عقد منذ سبعينيات القرن الماضي. كما وجدوا أن الرياح المعاكسة على طول المدرجات انخفضت بمقدار 4.3 كيلومتر في الساعة كل عقد. وقال ويليامز إن الرياح المعاكسة مفيدة لعمليات الإقلاع. وتشير بعض الأدلة إلى أن تغير المناخ يتسبب في تباطؤ عالمي، مما يجعل الرياح تبدو وكأنها تتباطأ.

قام الفريق بعد ذلك بإدخال بيانات درجة الحرارة والرياح المتقاطعة في جهازٍ يحسب أداء الإقلاع لمجموعة متنوعة من الطائرات، بما في ذلك طائرة إيرباص A320، إحدى أشهر الطائرات في العالم . وصرح ويليامز: "وجدنا أن الحد الأقصى لوزن الإقلاع انخفض بمقدار 127 كجم سنويًا، وهو ما يعادل وزن راكب مع أمتعة، مما يعني أن الطائرة نقلت راكبًا واحدًا أقل سنويًا".

منذ إطلاقها في عام ١٩٨٨ وحتى عام ٢٠١٧، انخفض الحد الأقصى لوزن إقلاع طائرة A320 بأكثر من ٣٦٢٨ كجم في مطار جزيرة خيوس الوطني، المطار الرئيسي في الدراسة، والذي يقل طول مدرجه عن ١٥٠٠ متر. كما يمتلك مطار لندن سيتي في المملكة المتحدة مدرجًا يقل طوله عن ١٥٠٠ متر. خلال موجة الحر عام ٢٠١٨، اضطرت أكثر من اثنتي عشرة رحلة جوية إلى إنزال ركابها للإقلاع بأمان. حتى أن إحدى الرحلات اضطرت إلى ترك ٢٠ شخصًا خلفها. في عام ٢٠١٧، أُلغيت عشرات الرحلات الجوية على مدار عدة أيام في مطار سكاي هاربر الدولي في فينيكس عندما وصلت درجات الحرارة إلى ٤٨.٨ درجة مئوية، متجاوزةً الحد الأقصى لدرجة حرارة التشغيل للعديد من طائرات الركاب.

وتتوقع دراسة أجرتها جامعة كولومبيا أنه بحلول عام 2050، سيتعين على طائرة ضيقة البدن نموذجية مثل بوينج 737 زيادة حد وزنها بنسبة تتراوح بين 50% و200% خلال أشهر الصيف في أربعة مطارات رئيسية في الولايات المتحدة: لا غوارديا، وريغان ناشيونال، ودنفر الدولي، وسكاي هاربر.

قال ويليامز: "هناك عدة حلول لهذه المشكلة. أحدها هو جدولة مواعيد المغادرة بعيدًا عن أشد أوقات اليوم حرارةً، والتركيز بشكل أكبر على الصباح الباكر وأواخر المساء، وهو أسلوبٌ مُتبع في المناطق الحارة مثل الشرق الأوسط".

الطائرات الأخف وزنًا أقل عرضة لهذه المشاكل، مما قد يشجع على استخدام مواد مركبة مثل ألياف الكربون في هياكل الطائرات. في الوقت نفسه، تُقدم شركات تصنيع مثل بوينغ خيارًا مُعدّلًا لبعض الطائرات إذا لم تكن تخطط للطيران في مطارات عالية الارتفاع وأكثر حرارة. سيوفر هذا الخيار قوة دفع أكبر وأسطحًا ديناميكية هوائية أكبر لتعويض انخفاض قوة الرفع دون التأثير على المدى أو سعة الركاب.

بالطبع، يُعدّ إطالة المدرج حلاً أكثر فعالية، مع أن هذا قد لا يكون ممكنًا في جميع المطارات. في بعض الحالات، عندما لا يكون أيٌّ من هذه الحلول ممكنًا، سيُضطر المسافرون إلى تفويت رحلاتهم. ووفقًا لويليامز، من النادر أن يفوت الناس رحلاتهم بسبب الحرارة الشديدة. فمعظم الطائرات لا تصل أبدًا إلى أقصى وزن للإقلاع. وأضاف ويليامز أن تفويت الرحلات يحدث غالبًا في المطارات ذات المدرجات القصيرة والارتفاعات العالية، وفي فصل الصيف.

آن كانج (وفقًا لـ ياهو )

[إعلان 2]
رابط المصدر