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 .

يقول بول ويليامز، أستاذ علوم الغلاف الجوي بجامعة ريدينغ بالمملكة المتحدة: "إن التحدي الأساسي الذي تواجهه أي طائرة عند الإقلاع هو أن الطائرة ثقيلة للغاية وأن الجاذبية تحافظ على المركبة على الأرض". للتغلب على الجاذبية، تحتاج الطائرة إلى توليد قوة رفع. أي أنها تستخدم الهواء لدفع الطائرة إلى الأعلى. يعتمد الرفع على عدة عوامل، أهمها درجة حرارة الهواء. فمع ارتفاع درجة حرارة الهواء، يتمدد، ما يقلل من الجزيئات المتاحة لدفع الطائرة إلى الأعلى.

وبحسب ويليامز، فإن كل زيادة في درجة الحرارة بمقدار 3 درجات مئوية تؤدي إلى انخفاض قوة رفع الطائرة بنسبة 1%. لهذا السبب، تُصعّب درجات الحرارة القصوى إقلاع الطائرات. وفي بعض الظروف القاسية للغاية، لا تستطيع الطائرات الإقلاع، كما قال ويليامز.

وتؤثر هذه المشكلة بشكل خاص على المطارات الواقعة في مناطق مرتفعة، حيث يكون الهواء أرق بشكل طبيعي. بسبب المدرج القصير، تكون مساحة الطائرة للتسارع أقل. وبحسب ويليامز، إذا احتاجت طائرة إلى 1981 متراً من المدرج عند 20 درجة مئوية، فإن المسافة تزيد إلى 2499 متراً عند 40 درجة مئوية.

قام ويليامز وزملاؤه بدراسة البيانات التاريخية من 10 مطارات في اليونان، والتي تتميز جميعها بدرجات حرارة عالية في الصيف ومدرجات قصيرة. ووجد الباحثون أن درجات الحرارة ارتفعت بمقدار 0.75 درجة مئوية لكل عقد منذ سبعينيات القرن العشرين. ووجد الباحثون أيضًا أن الرياح المعاكسة على طول المدرج انخفضت بمقدار 4.3 كيلومترًا في الساعة لكل عقد. وقال ويليامز إن الرياح المعاكسة كانت مفيدة للإقلاع. تشير بعض الأدلة إلى أن تغير المناخ يتسبب في تباطؤ عالمي، مما يجعل الرياح تبدو وكأنها تهب بشكل أبطأ.

ثم قام الفريق بإدخال بيانات درجة الحرارة والرياح العرضية إلى آلة تحسب أداء الإقلاع لمجموعة متنوعة من الطائرات، بما في ذلك طائرة إيرباص A320، إحدى الطائرات الأكثر شعبية في العالم . وقال ويليامز "لقد وجدنا أن الحد الأقصى لوزن الإقلاع انخفض بمقدار 127 كجم سنويًا، وهو ما يعادل وزن الراكب مع الأمتعة، مما يعني أن الطائرة يمكن أن تحمل راكبًا أقل سنويًا".

منذ تقديمها في عام 1988 إلى عام 2017، انخفض الحد الأقصى لوزن إقلاع طائرة A320 بما يزيد عن 3628 كجم في مطار جزيرة خيوس الوطني، وهو المطار الرئيسي في الدراسة بطول مدرج أقل من 1500 متر. يحتوي مطار لندن سيتي في المملكة المتحدة أيضًا على مدرج يقل طوله عن 1500 متر. خلال موجة الحر عام 2018، اضطرت أكثر من اثنتي عشرة رحلة جوية إلى إنزال الركاب للإقلاع بأمان. حتى أن إحدى الرحلات اضطرت إلى ترك 20 شخصًا خلفها. في عام 2017، تم إلغاء عشرات الرحلات الجوية على مدار عدة أيام في مطار سكاي هاربر الدولي في فينيكس عندما وصلت درجات الحرارة إلى 115 درجة فهرنهايت، وهو ما يتجاوز الحد الأقصى لدرجة الحرارة التشغيلية 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.

وقال ويليامز "هناك العديد من الحلول لهذه المشكلة". "ومن بين هذه الحلول جدولة المغادرة بعيدًا عن الأوقات الأكثر حرارة في اليوم، والتركيز بشكل أكبر على الصباح الباكر وأواخر المساء، وهو تكتيك يستخدم تقليديًا في المناطق الحارة مثل الشرق الأوسط."

كما أن الطائرات خفيفة الوزن أقل عرضة لمثل هذه المشاكل، وهو ما قد يحفز اعتماد المواد المركبة مثل ألياف الكربون في هياكل الطائرات. في هذه الأثناء، تقدم شركات تصنيع مثل بوينج خيار تعديل بعض الطائرات إذا كانت شركة الطيران لا تخطط لاستخدامها في المطارات ذات درجات الحرارة والارتفاعات المرتفعة. وسوف يوفر هذا الخيار قوة دفع إضافية وأسطحًا ديناميكية هوائية أكبر للتعويض عن الرفع المنخفض دون التأثير على المدى أو سعة الركاب.

وبطبيعة الحال، فإن الحل الأكثر فعالية سيكون إطالة المدرج، على الرغم من أن هذا قد لا يكون ممكنا في كل مطار. في بعض الحالات، عندما لا يمكن تطبيق أي من الحلول المذكورة أعلاه، سيتعين على الركاب إلغاء رحلتهم. وبحسب ويليامز، فمن النادر أن يضطر الناس إلى إلغاء رحلاتهم بسبب الحرارة. معظم الطائرات لا تصل أبدًا إلى الحد الأقصى لوزن الإقلاع. وقال ويليامز "إن حالات عدم الحضور أكثر احتمالا أن تحدث في المطارات ذات المدرجات القصيرة والارتفاعات العالية وفي الصيف".

آن كانج (وفقًا لـ ياهو )

[إعلان 2]
رابط المصدر