Цивилизация
Ежегодно на Земле фиксируется до 60 извержений вулканов, и каждое из них несет угрозу для авиации: микрочастицы горной породы и стекла, попадая в турбины самолетов, могут привести к их отключению прямо в воздухе. Несмотря на строгий контроль за полетами вблизи вулканических облаков, инциденты все же происходят. Ученые Пермского Политеха выяснили, в каких случаях встреча с пеплом относительно безопасна, а когда она способна вызвать перегрев и разрушение лопаток газовой турбины. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.
Как отмечают исследователи, большинство столкновений самолетов с пепловыми облаками обходится без серьезных повреждений. Однако зафиксированы случаи, когда высокая концентрация частиц приводила к отказу двигателей. Так, в 1982 году после извержения вулкана Галунггунг в Индонезии у Boeing 747 в воздухе одновременно остановились все четыре двигателя. Лишь мастерство пилотов позволило избежать катастрофы.
Сегодня за ситуацией следят метеоспутники и наземные станции. Вулканам присваивается цветовой код опасности, и авиакомпании корректируют маршруты. Так, извержения Ключевского вулкана летом 2025 года и Шивелуча весной 2023 года на Камчатке получили «красный» код — полеты в зоне выброса были запрещены.
До сих пор хорошо изученными считались процессы образования стекловидных отложений на деталях двигателя. Но влияние пепла на тепловое состояние турбинных лопаток при экстремально высоких концентрациях исследовано слабо.
Ученые ПНИПУ смоделировали работу двигателя ПД-14 в условиях разного уровня загрязнения. При «безопасной» концентрации — 4 мг/м³ в течение часа — критических изменений не наблюдалось: отверстия системы охлаждения оставались чистыми. Но при критическом уровне — 100 мг/м³ в течение нескольких минут — ситуация резко менялась: проходное сечение охлаждающих каналов сокращалось на 33–70%, температура покрытия лопаток достигала 1297 °C, что на 97 градусов выше допустимой нормы. Это чревато перегревом и прогаром элементов турбины.
«Полученные результаты подтвердили общие рекомендации Международной организации гражданской авиации: в случае попадания в облако пепла необходимо немедленно снижать тягу двигателя до малого газа. Это позволяет избежать образования отложений и сохранить работоспособность силовой установки», — пояснил руководитель исследования, доцент кафедры «Авиационные двигатели» ПНИПУ Николай Саженков.
По словам исследователей, работа позволит усовершенствовать системы охлаждения авиационных двигателей нового поколения и повысит безопасность полетов в зонах вулканической активности.
Ранее в Перми нашли способ снизить риск аварий при посадке самолета.