Дэннис Пегин - Понять небо

Сильный Santa Ana сравнительно мало отличается днем и ночью. Однако, если он слабее, днем морской бриз дует с моря вверх на склоны, a Santa Ana над ним. Ночью земля, остывая, делает воздух стабильнее и Santa Ana на прибрежных склонах становится единоличным хозяином. Этот ветер может стать причиной возникновения волновых потоков.

Голубой северный ветер ( blue norther ), показанный на рисунке, — не фен, он движется вдоль Скалистых гор с севера на юг у поверхности. Известен как холодный, сильный и часто турбулентный ветер.

ВЕТРЫ СТАРОГО СВЕТА

Возможно, самый известный ветер в Европе мистраль ( mistral ), который дует с северной части Альп на юг к Средиземноморью. Он усиливается, проходя как в аэродинамической трубе, между Центральным массивом и южными Альпами во Франции (рис. 93).

Рис. 93

Мистраль возникает из-за высокого давления на севере и низкого в бассейне Средиземного моря. Он приносит с собой очень холодные условия на юго-восток Франции и может дуть несколько дней.

Соседний с mistral ветер — tramontane , что значит "пересекать гору". Дует он на юге Франции, параллельно Пиренеям по низменностям и долинам, между этими горами и Центральным массивом. Он возникает при перемещении слабых барических систем. Иногда эти два ветра дуют одновременно. Когда в Европе антициклон, настоящий tramontane может дуть, пересекая Италию, создавая эффект сухого фена вдоль всего юго-восточного побережья.

Ветры, являющиеся по природе своей фенами, в Европе имеют свои названия. Это сухие, низовые, дующие над горными склонами ветры в Альпах, во Франции, Швейцарии и Австрии. Часто они сопровождаются тяжелой облачностью на Итальянской стороне Альп, которая по виду подобна феновым валам, как показано на рисунке 91. В этом случае также присутствуют феновые щели.

Есть еще ветры интересные для пилотов. Это harmattans , который часто пылевой и дует, пересекая горы Атлас к атлантике; levanter , который дует с запада Среднего Востока к Средиземному морю; khamsin — жаркий и сухой с юга в Египте. И, конечно, sirocco , который формируется в пустыне Сахара, пересекает Средиземное море, достигая Сицилии и Италии и несет огромное количество пыли и песка.

ИТОГИ

Движение атмосферы создает ветер, который влияет как-то на полеты. Он может принести парящие условия, но может быть причиной сильной турбулентности. Понятно, что все пилоты должны изучать и понимать ветровую обстановку.

В этой главе мы изучили условия и причины возникновения ветров, некоторые специфические ветры, особенно в горных районах. Мы узнали, что воздух можно разделить на слои по температуре или параметрам ветра. Были даны некоторые сведения о струйных течениях.

Далее мы рассмотрим некоторые формы турбулентности, привязывая их к местности.

Движение воздуха часто сопровождается сюрпризами, — которые мы называем турбулентность. Такие сюрпризы могут быть очень неприятны для малых летательных аппаратов, которые чувствуют любую неравномерность потока. Многие аспекты погоды и, в особенности, турбулентность сильно влияют на безопасность полета.

Также, как многие явления погоды, турбулентность нельзя увидеть, но мы можем с большой вероятностью её предугадать. В этой главе мы будем говорить только о турбулентности.

СМЫСЛ ТУРБУЛЕНТНОСТИ

Если бы мы могли визуализировать воздушный поток, например при помощи красящих веществ или дымов, то появилась бы возможность увидеть турбулентность. Мы смогли бы увидеть вихри, смерчи, ускорения и торможения движущегося воздуха. Косвенно можно определить неравномерность потока по его направлению и скорости при обтекании нашего тела. Например, это заметно при движении турбулизированного воздуха в сильный ветер и объясняется рисунком 94. Здесь мы видим движение вихря, если смотреть сверху. Наблюдатель находится в точке А. Сначала слегка задувает слева, затем усиливается в лоб и по мере прохождения вихря направление потока меняется на противоположное.

Рис. 94. Смысл турбулентности

Мы можем дать определение турбулентности как хаотическое случайное движение воздуха. И хотя отдельные формы турбулентности отличаются некоторой организованностью, такие как роторы, вспухания при термической активности, все-таки определяющий фактор — это случайность. Смысл турбулентности В зависимости от причины и характера турбулентности пилот принимает решение о типе аппарата и о возможности полетов вообще.

Для наблюдателя на луне смерчь, видимый в атмосфере Земли — это турбулентность. Для землянина — это стихийное бедствие. С другой стороны, экстремальное состояние воздуха для бабочки — лишь легкое дуновение для человека. Как правило, более легкие летательные аппараты и аппараты с меньшей нагрузкой на крыло более чувствительны к любого рода турбулентностям.

ПРИРОДА ТУРБУЛЕНТНОСТИ

Влияние турбулентности на летательный аппарат во многом такое же, как и на наше тело (рис. 94). Скорость и направление полета относительно ветра будут менять влияние вихрь на крыло. Воздействие его на аппарат зависит от интенсивности, размеров и ориентации вихря.

Маленькие вихри создают ощущение быстрых ударов таких же, какие испытывает быстроходная лодка на озере с мелкой волной. Вихри диаметром от нескольких метров до размаха вашего летательного аппарата принесут вам как ощущение сильных ударов, так и, возможно, проблемы в управлении. Вихри еще большего диаметра будут восприниматься как внезапные подъемы, снижения, повороты, торможения или ускорения. И в конце концов, вихри очень больших размеров будут ощущаться, как изменение скорости и направления ветра на определенный период времени.

Опасности влияния турбулентности на полет следующие: внезапное попадание в нее может привести к нештатным параметрам полета, что особенно опасно на малой высоте; могут возникнуть проблемы с управлением, опять же очень опасные на малых высотах; в некоторых случаях — попадание в ротор или сильную термичность — возможны развороты и броски; и самое неприятное — возможно даже разрушение элементов летательного аппарата.

Цикл турбулентности начинается, когда она формируется одним из трех способов, которые будут обсуждаться далее. Крупный ротор движется с основным потоком ветра и разбивается на все более и более мелкие, но увеличивающиеся в количестве вихри. Этот процесс продолжается до тех пор, пока вихри не становятся так малы, что энергия движения гасится вязкостью и подобна тепловому движению (диаметром около 0,25 мм на уровне моря). По существу имеет место обмен энергией между крупномасштабным движением и более мелкими. Благодаря этому механизму, движение масс воздуха будет угасать быстрее, чем в идеальных условиях.