Magaslégköri szörfbajnok

Majdnem áttörte a hangsebességet a British Airways New York - London között menetrendszerint közlekedő Boeing 777-es típusú utasszállító gépe, a hátszélként kapott rendkívül erős magaslégköri futóáramlatnak köszönhetően.

Hangsebesség közeli szélgyorsítás

Rekordidő, mindössze 5 óra 17 perc alatt teljesítette a New York – London közötti távot a British Airways BA 114-es menetrendszerinti járata. A Boeing 777-200 típusú kéthajtóműves széles törzsű utasszállító rekordsebessége a gép szolgálati magasságában érvényesülő igen erős nyugat-keleti irányú futóáramlatnak, az úgynevezett jetstream-nek volt köszönhető.

A British Airways légitársaság Boeing 777-200-as típusú utasszállító gépe landolás közben Forrás: wikimedia.org

Az Atlanti-óceán felett a járat 10 500 méteres repülési magasságán a gép haladási irányával megegyező futóáramlás sebessége meghaladta a 320 km/órát – írta a The Daily Telegraph. A Boeing 777-es az igen erős levegőáramláson mintegy szörfözve, egyes szakaszokon elérte a hangsebesség közeli - szubszonikus utasszállító gépeknél hihetetlen - 1192 km/órás sebességet is.

A Boeing 777 típus egyike a legkorszerűbb szolgálatban álló utasgépeknek. A 777-200-as pilótafülkéje Forrás: wikimedia.org

A jetstream plusz „tolóerejének” köszönhetően, a BA 114-es járat a menetrendszerinti időhöz képest majdnem másfél órával előbb érkezett meg Londonba. A jelenség jól ismert a polgári repülés hajózói között; az erős hátszél akár jelentősen lecsökkentheti a repülési időt. Mindez azonban fordítva is igaz; hasonlóan erős futóáramlással szemberepülve igencsak megnő a repülési idő, és megugrik a hajtóművek kerozinfogyasztása.

Mi is az a jetstream?

A futóáramlat egy olyan magaslégköri nagy sebességű légáramlás a földi légkörben, amelynek hossza akár több ezer, szélessége pedig néhány száz kilométer lehet, sebessége 160 -320 km/óra tartomány közötti, de mértek már 654 km/óra sebességgel haladó futóáramlatot is.

A futóáramlat által vonalba rendezett cirrusz (fátyol) felhők jól kirajzolják a jetstream hosszát és szélességét Forrás: wikimedia.org

A Naprendszer sűrű légkörrel rendelkező Jupiter-típusú gázbolygóin, elsősorban a Jupiter, a Szaturnusz, és a Neptunusz atmoszférájában már olyan, a földi jetstream-nél lényegesen nagyobb sebességű futóáramlatokat is megfigyeltek, amelyek elérték az 1400 km/órás sebességtartományt.

A szubtrópusi és poláris jetstream áramlási viszonyait bemutató infógrafika Forrás: wikimedia.org

A földi légkörzési rendszerben a jetstream a troposzféra (az alsó, legsűrűbb, a tengerszinttől 12,5 kilométeres magasságig terjedő légréteg) felső régiójában, illetve a troposzféra és a sztratoszféra közötti átmenetet alkotó tropopauzában ( 12,5 és 15 kilométer közötti magasságban) található. A jetstream igen nagy hatást gyakorol a felszíni meteorológiai viszonyok alakításában, elsősorban a szubtropikus és a poláris áramlásokon keresztül.

Légörvények, turbulenciák és magaslégköri szelek

A polgári utasszállító gépek sárkányszerkezetének tervezésénél nem csak a légellenállásnak legjobban megfelelő aerodinamikai forma megalkotására, hanem a sárkányszerkezet optimális szilárdságú kialakítására is figyelemmel kell lenni, a magaslégkör esetenként komoly veszélyt jelentő atmoszférikus hatásaival szemben. Különösen a szárnyak, valamint a vízszintes vezérsíkok és a törzsillesztési pontok szilárdsága fontos; a repülőgép szerkezete ugyanis ezeken a pontokon van leginkább kitéve a heves légáramlatok valamint légörvények romboló erejű hatásának.

A troposzférában kialakuló, időnként rendkívül heves légköri jelenségek alkalmanként a repülésbiztonságot veszélyeztető tényezők Forrás: wikimedia.org

A szélviharok pusztító erejét jól bizonyítja az Air Asia Airbus A-320 típusú gépének a múlt év december 28-i katasztrófája is; a gép – amelynek éppen ma találták meg a Jáva-tenger mélyén az egyik repülési adatrögzítőjét, az úgynevezett fekete dobozát -, a legnagyobb valószínűség szerint egy trópusi szupercella nagyon heves feláramlásában tört szét még a levegőben.

Egyáltalán nem mindegy; szub vagy szuper

A hangsebesség áttörése, illetve a hangsebesség feletti tartományban való repülés speciális aerodinamikai és sárkányszerkezeti megoldásokat igényel; a jelenleg rendszerben álló utasszállító gépek kivétel nélkül hangsebesség alatti, szubszonikus repülésre lettek tervezve. A repülésben a hangsebesség kifejezésére használt Mach-szám az objektum sebessége és a hangsebesség viszonyszáma a levegőben. Ha a Mach-szám nagyobb, mint 1, szuperszonikus repülésről beszélünk. A hanghatár azonban más és más a légrétegben, az ugyanis nem csak a mozgó objektum sebességétől, hanem az adott légréteg sűrűségétől, hőmérsékletétől és páratartalmától is függ.

A polgári utasszállító gépeket szubszonikus repülésre tervezik. A Boeing 777-200-as típus maximális sebessége 950 km/óra Forrás: wikimedia.org

Tengerszinten, +15 Celsius fokos hőmérsékleten a hangsebesség értéke 1 225 km/ óra, de például a troposzféra felső határán illetve a tropopauzában ez az érték már alacsonyabb; így 11 000 méteren és – 57 Celsius fok külső hőmérsékleten 1062 km/óra. A korszerű, kéthajtóműves széles törzsű Boeing 777-200 típus üzemi csúcssebessége egyébként 950 km/óra, szolgálati csúcsmagassága pedig 13 140 méter .