• Силната турбуленция се превръща във все по-често явление, карайки авиационната индустрия да инвестира милиарди в иновативни решения.
  • От интелигентни крила, които се адаптират за милисекунди, до изкуствен интелект, прогнозиращ опасните зони, учени и компании търсят начини да гарантират безопасността на пътниците.

В петък, 9 октомври, силна турбуленция засегна полет 42 на Avianca към Ню Йорк. Самолет Airbus A320 загуби nad 7 600 метра височина в рамките на няколко минути, а най-малко девет души на борда бяха приети в болница.

Усещането, че екстремната турбуленция става все по-честа, не е измамно. Според учени и авиационни експерти явлението се засилва, а няколко компании и изследователски екипа разработват технологии, които да помогнат на пилотите да избягват опасните зони или да намаляват въздействието им върху самолета.

„Отделяме повече енергия… раздвижваме атмосферата“, казва д-р Пол Уилямс, професор по атмосферни науки и ръководител на катедрата по метеорология в Университета в Рединг.

„Няма част от планетата, която да е защитена от това“.

Уилямс се позовава на изследване, публикувано в едно от водещите научни списания в областта на геофизиката.

Според него днес турбуленцията над Северния Атлантик е с 55% по-честа спрямо 70-те години на миналия век, а над територията на САЩ увеличението е 44%.

„Това е доста катастрофално“.

Решенията на проблема варират от сложни системи за управление на крилата до софтуер с изкуствен интелект и по-добра подготовка на кабинния екипаж.

Интелигентни крила, които реагират за милисекунди

Стартъпът Turbulence Solutions разработва система от компютърно управлявани малки подвижни елементи, наречени flaplets, които могат да бъдат монтирани върху крилата на самолетите.

Технологията отчита в реално време условията на вятъра и съответно променя формата на крилата. Целта е самолетът да се приспособява към турбуленцията, вместо просто да се противопоставя на въздушните движения.

„Когато шофирате автомобил, можете да погледнете напред по пътя, да видите къде са дупките и да се подготвите за тях“, обяснява главният изпълнителен директор на компанията Андраш Галфи.

„Ние правим турбуленцията видима, а след това предоставяме технологията, с която да се противодейства на движението“, допълва той.

Предизвикателството е огромната скорост, при която трябва да реагира системата. Дори най-малките самолети, върху които работи Turbulence Solutions, летят със скорост над 160 км/ч. Това оставя приблизително две милисекунди — или 0,002 секунди — за корекция на крилата.

Технологията вече е показала ефективност при двуместни самолети. Галфи очаква сертифицирането ѝ за малки самолети за къси маршрути да бъде възможно до 2028 г., а за пътнически авиолайнери — до 2040 г.

За авиокомпаниите, които не могат да чакат толкова дълго, има и други възможности.

Изкуствен интелект прогнозира опасните зони

Компании като SkyPath разработват софтуер с изкуствен интелект за картографиране на атмосферните условия. Целта е пилотите да могат да заобикалят зоните с турбуленция, преди самолетът да попадне в тях.

Първоначално SkyPath работи на принципа на краудсорсинга — събира метеорологични данни от множество източници, подобно на начина, по който приложението Waze обединява информация за пътния трафик. През последните години компанията започва да използва машинно обучение, за да генерира допълнителни данни и прогнози.

Почти всеки пилот и втори пилот разполага с iPad на борда. SkyPath използва вградените в устройствата сензори, за да проследява вибрациите и да интерпретира атмосферните условия.

Тези данни, заедно с повече от 100 метеорологични параметъра, се подават към модел с изкуствен интелект, който прогнозира нови случаи на турбуленция. Според компанията точността на прогнозите достига 90%.

Резултатите се показват върху карта в приложението, която се актуализира непрекъснато.

„Разполагаме с милиарди точки данни от самолети и сателити, с високорезолюционни атмосферни модели и с изкуствен интелект, който обединява всичко това в цялостна картина“, казва д-р Уилямс, който е и съветник на SkyPath.

Пилотите използват информацията, за да променят маршрута си и да заобикалят зоните с опасни въздушни движения. Когато избягването на турбуленцията е невъзможно, данните им помагат да подготвят по-добре пътниците.

Главният изпълнителен директор на SkyPath Мая Шпак твърди, че технологията е намалила срещите с умерена турбуленция с над 50%.

Сред международните авиокомпании, които работят с платформата, са American Airlines, Southwest Airlines, Singapore Airlines и Emirates. До момента услугата е използвана от 130 000 пилоти и се прилага при около 40 000 полета дневно.

Изкуствен интелект може да промени самия дизайн на самолетите

Друг подход идва от изследователя Рикардо Винуеса от Мичиганския университет. Неговият екип използва изкуствен интелект, за да проектира самолети, които могат да преминават през турбуленция, без пътниците да усещат съществено въздействието ѝ.

Традиционно инженерите тестват конструкциите на самолетите чрез модели във въздушни тунели. Дори с помощта на компютри този процес изисква значително време и човешки труд.

Моделът на Винуеса обединява милиони точки данни, натрупани от изпитания във въздушни тунели през годините, в система, която изследователят нарича „мега модел“.

Той анализира как формата на различните части на самолета реагира на силно променящи се ветрове и атмосферни условия. Така процесът става многократно по-ефективен.

„Вече не е необходимо да чакаме дни или седмици, докато симулациите приключат. Нашата система дава отговор за секунди. Това е революционно“, казва Винуеса.

Той очаква резултатите от изследванията да започнат да се интегрират в процесите по проектиране на самолети в рамките на две до три години. Екипът вече работи с някои от водещите компании в авиацията, но засега не може да разкрие имената им.

Авиокомпаниите залагат и на прости мерки

Не всички решения изискват скъпи технологии. Авиокомпаниите откриват и практически начини да намалят риска за пътниците при внезапна турбуленция.

През 2024 г. Singapore Airlines прекрати сервирането на топли напитки и храна, когато сигналът за поставяне на предпазните колани е включен. Целта е да се ограничи рискът от изгаряния при разливане на горещи напитки или храна.

През същата година Southwest Airlines започна да подготвя кабината за кацане още на височина от 5 500 метра, вместо на 3 000 метра. Това означава, че пътниците се връщат по-рано на местата си, а масичките се прибират.

Подобни мерки не предотвратяват самата турбуленция, но могат да ограничат риска от наранявания, когато самолетът попадне в нея.

Микрофони, които чуват невидимите атмосферни смущения

Може би най-необичайното решение идва от изследователи на NASA, които разработват технология за засичане на инфразвукови сигнали — звуци с честота под долната граница на човешкия слух.

В края на 90-те години учените Кумар Шамс и Алън Зукъруор започват работа по микрофон, предназначен да регистрира изключително нискочестотни звуци. Първоначалната цел е да се откриват торнадо и земетресения на разстояние от стотици или дори хиляди километри.

През последните десетилетия изследователите започват да проучват дали технологията може да се използва и за откриване на т.нар. турбуленция в чист въздух — явление, което се появява в райони без облаци и е изключително трудно за прогнозиране.

Технологията все още не е стандартно оборудване в пътническите самолети. Въпреки това версии на микрофона са показали, че могат да работят на голяма височина. Сред организациите, които тестват подобни решения, са партньорът на NASA Stratodynamics и Националният изследователски съвет на Канада.

Честър Долф, аерокосмически инженер, който поема лабораторията на Шамс и Зукъруор в изследователския център „Лангли“ на NASA след смъртта на двамата учени, смята, че технологията има потенциал.

„Може да се окаже възможно да откриваме турбуленцията и да променяме курса, за да я заобикаляме“.

Друг вариант е системата да даде възможност на пилота да включи сигнала за предпазните колани само пет секунди по-рано. „Това може да е напълно достатъчно“, допълва Долф.

В надпреварата за по-безопасни полети авиационната индустрия търси решения на няколко нива — от промяна в конструкцията на самолетите до по-точно прогнозиране на опасните въздушни движения и навременни предупреждения към пътниците.

Общата цел е една: турбуленцията да бъде откривана по-рано, избягвана по-често и да води до по-малко наранявания.

Новините на Darik Business Review във Facebook , Instagram , LinkedIn и Twitter !

Добави в предпочитани в Google