توربولانس | Turbulnce
شاید برایتان سوال باشد که توربولانس به چه معناست؟ دقیقا ما امروز در این متن می خواهیم به شکلی ساده برای شما توضیح دهیم که توربولانس یعنی چه؟ معنای توربولانس را هم می توانیم در یک مطلب بلند برای شما توضیح دهیم و می توانیم آن را در یک کلمه ی بسیار ملموس برای شما بگوییم، توربولانس = چاله ی هوایی! اصولا در دنیای هواپیماها و قوانین فیزیک، توربولانس به معنای آشفتگی است و در معنای پروازیش به معنای آشفتگی در پرواز یا همان چاله ی هوایی است. آشفتگی در پرواز باعث ایجاد ترس و اضطراب در مسافران می شود. اما این پدیده ی هوایی اصلا چگونه رخ می دهد که در نهیات به ترس و اضطراب مسافران منجر شود؟ ما امروز در الی گشت می خواهیم برای شما درباره ی معنای توربولانس توضیح دهیم. در ادامه با ما در الی گشت همراه باشید.
مطالب مرتبط: واقعیت هایی جالب درباره صنعت هواپیمایی هواپیمایی که به خاطر وزن زیاد مجبور شد ۱۵ مسافر را پیاده کند! آشنایی با بهترین هواپیمایی های ارزان جهان
یکی از نکاتی که درباره ی توربولانس وجود دارد و بین همه ی کسانی که از هواپیما استفاده می کنند مشترک است این است که چه از پرواز بترسید و چه نترسید، توربولانس با همان آشفتگی در پروازی که چاله ی هوایی تعبیر می شود، می تواند باعث ایجاد نگرانی برای هر کسی در هنگام پرواز شود.
شما به عنوان یک مسافری که قصد عزیمت از نقطه ای به نقطه ی دیگر را دارید، هر چقدر هم که در زمینه ی خرید بلیت هواپیمای خود وسواس به خرج دهید و خواهان سوار شدن بر جدیدترین ومطمئن ترین ایرلاین ها و هواپیماها شوید باز هم این آشفتگی های پرواز امکان دارد که برای شما اتفاق بیفتند.
ما می خواهیم از نظر فنی و هم از نظر یک کاپیتان هواپیما که به صورت مستقیم با این پدیده در ارتباط بوده است و تجربیات فنی در این رابطه دارد، توربولانس را مورد بررسی قرار دهیم. توربولانس از منظر دینامیک سیالات، تلاطم آشفتگی یا جریان آشفته ای است که به نوعی روند جریان الکرونیکی اطلاق می شود که مشخصه ی آن تغییرات تصادفی و آشوبناک خصوصیات رونده و سیال است.
با این حال اغلب گفته می شود که تعریف دقیقی برای آشفتگی وجود ندارد و بسیاری از محققان از تعاریف ارائه شده در گذشته استفاده می کنند و نظریه ی جدیدی درباره ی آن نمی دهند.
تا به حال کامل ترین و جهان شمول ترین تعریفی که از توربولانس فیزیکی ارائه شده است توسط دانشمندی به نام تئودوره فون کارمن ارائه شده است که در طی آن می گوید که توربولانس یا آشفتگی به حرکت نامنظمی اطلاق می شود که عموماً زمانی که سیالات از روی سطوح مختلف جامد عبور می کنند یا هنگامی که جریان هایی از یک نوع سیال در مجاورت هم قرار گرفته اند یا از روی یکدیگر عبور می کنند، به وجود می آید و در دیدرس عموم قرار می گیرد.
واحدی که توربولانس را با آن اندازه گیری می کنند، عدد رینولدز است که در واقع پارامتری بدون بعد است. جالب است بدانید که توربولانس با این که پدیده ای ملموس است و ممکن است که مخصوصا در سفرهای هوایی آن را زیاد تجربه کنید اما با وجود تمامی تعاریفی که درباره ی آن ارائه شده است، به عنوان یکی از مسائل حل نشده ی علم فیزیک از آن یاد می شود!
حال از دید هواپیمایی که به این پدیده بنگریم؛ توربولانس یا چاله ی هوایی را به جریان هوای قوی به سمت پایین در هنگام پرواز هواپیما می گویند. هنگامی که هواپیما با چاله های هوایی برخورد می کند دچار تکانه های شدیدی می شود و از این رو اصطلاحاً آن را چاله ی هوایی می گویند که از جمله ی تجربیات سخت و استرس زای یک کاپیتان پرواز و یا یک مسافر مخصوصا اگر دفعه ی اولش باشد که سوار هواپیما شده یا از پرواز می ترسد، می باشد.
از جمله ی دیگر تعاریفی که درباره ی توربولانس ارائه می شود این است که؛ تلاطم هوای صاف همان تلاطم هایی است که باعث برخی تکان های شدید میان پرواز می شود و در حقیقت فضای بین توده ی هوا با سرعت باد و دمای مختلف است. زمانی که ۲ توده ی هوایی با مشخصات متفاوت در ارتفاعات بالا که تقریبا ۷ تا ۱۲ کیلومتری بالای سطح زمین است به هم می رسند، تلاطم و جریان های هوایی با سرعت بسیار زیاد و جهت های تا حدی مخالف با آنچه که خود دارند را به وجود می آورند.
در واقع این جریان های مخالف دلیلی هستند برای تغییر در کارایی وسیله ی پرنده و کاهش یا افزایش ارتفاع ناگهانی آن که در داخل هواپیما به صورت تلاطم خودنمایی می نماید و باعث ترس مسافران می شود. این پدیده این گونه به وجود می آید که با افزایش ارتفاع در اولین لایه ی جوی سطح زمین، دما با شیب تقریبا مشخصی کاهش می یابد.
زمانی که به لایه ی دوم که استراسفر نام دارد نزدیک می شویم، این شیب به وجود آمده به صورت خنثی و دمای ثابت درآمده و پس از ورود به لایه ی دوم با افزایش دما که همراه با افزایش ارتفاع است، ادامه پیدا می کند. حال ما اینجا یک لایه ی خنثی داریم که به آن تروپوپاز می گویند که این تغییرات دمایی در آن تاثیرگذار است.
در نزدیک به ارتفاع پروازی بیشتر هواپیماهای تجاری دور برد در عرض های جغرافیایی بالا، باعث ایجاد تفاوت در غلظت اتمسفر و در نتیجه متاثر کردن کارایی پرواز هواپیما می شود و در نهایت باعث به وجود آمدن مشکلات پروازی می شود و روندی متلاطم را در طی پرواز سبب می شود. ولی با این وجود و با داشتن اطلاعات کافی و لازم، درباره ی این پدیده باز هم برای هواپیماها این اتفاق رخ می دهد زیرا وارد شدن هواپیماها در این فضا ناگزیر است و باید گفت که شناسایی فضاهای متلاطم این چنینی در هوای صاف حتی برای هواپیماهای فوق پیشرفته نیز بسیار سخت است و انتخابی که شما در هنگام خرید بلیت پرواز خود برای هواپیمای مورد نظرتان دارید در این زمینه حداقل کم کاربرد است. مطمئنا برایتان سوال پیش آمده است که سنسورهای هواپیما باید این چاله های هوایی را تشخیص دهند اما باید در جواب به شما بگوییم که رادارهای هواشناسی نصب شده بر روی هواپیماها تنها قابلیت شناسایی و تشخیص توده های هوایی با چگالی و تراکم زیاد را دارند و در چنین فضاهایی فقط مطالعه ی نوع، جهت، سرعت و دیگر پارامترهای توده هواهای موجود در یک منطقه و البته تجربه خواهد بود که یک خلبان را از وضعیت پیش رویش مطلع خواهد کرد.
لطفا توجه کنید که چنین تکانه هایی معمولا خطرناک نیستند و فقط می توان با بستن کمربند ایمنی و حفظ آرامش از اثرات بد احتمالی آن کم کرد. حال در این قسمت از این مطلب می خواهیم به این بپردازیم که از نظر خلبانان این پدیده چگونه است.
خلبان فرمانده مارکو والتونن، درباره ی بروز و علت ایجاد آشفتگی در پرواز می گوید که هواپیمایی ها برای این مشکل راه حل هایی اندیشیده اند و تلاش می کنند تا پروازی راحت را ارائه دهند.
از نظر والتونن، تعریف علمی توربولانس این است: اثر گذاری پدیده های جوی مختلف مانند ابرهای کومولونیمبوس و جبهه ی هوا باعث تغییر جهت بادها می شوند که منجر به آشفتگی در جریان هوا می شود که در نتیجه به آشفتگی هواپیما می انجامد. جالب این است که بدانید شما روی زمین متوجه آشفتگی نمی شوید، مگر این که باران و یا صاعقه ای به وجود بیاید.
خلبان والتونن در این زمینه می گوید که در ابتدای پرواز و انتهای آن، تلاطمی که خود هواپیما دارد بسیار عادی است. در واقع تیک آف و لندینگ هواپیما بسیار متلاطم تر از روندی است که کشتی های کروز دارند و تنها دلیل آن، ناهمواری سطح زمین و تفاوت دمای آن است.
البته تمام هواپیمایی ها، پروازهای خود را براساس اطلاعات دقیق آب و هوایی منابع معتبری همچون METAR و TAF تنظیم می کنند. او می گوید که خلبان ها طی پرواز، اطلاعات آب و هوایی و پیش بینی های جدید را دریافت می کنند.
رادارهای هواپیماها، توفان های تندری و آشفتگی های شدید را تشخیص می دهند و بهترین اطلاعات درباره ی آشفتگی در مسیر را تفسیر می کنند. هواگردها به صورت خودکار اطلاعات باد و آب و هوا را به خطوط هوایی ارسال می کنند و به این صورت ما از کنش واکنش های در پیش هوایی مطلع می شویم.
البته اپلیکیشن های جدیدی وجو دارند که برای تشخیص پدیده های آب و هوایی موثر در پروازها استفاده می شوند. از نظر خلبان والتنون، مسافران باید اطمینان داشته باشند که آشفتگی و یا همان توربولانس در پرواز بسیار عادی است و هواگردها برای این منظور ساخته شده اند و کارکنان هواپیما هم برای این مواقع تعلیمات ویژه ای دیده اند. او در این زمینه می گوید: توربولانس پدیده ای بی خطر است.
هواگردها در واقع به شکلی ساخته شده اند که با تغییر شکل های ناگهانی ناشی از آشفتگی، به آن ها رسیدگی کنند. برای مثال بال های یک هواپیما بسیار منعطف طراحی می شوند و به خاطر همین انعطاف پذیری است که نه می شکنند و نه تغییر شکل می دهند.
والتنون به عنوان سخن پایانی درباره ی توربولانس می گوید که: ایمنی پرواز و راحتی مسافران مهم ترین اصل در پرواز است و به همین خاطر است که خلبان ها برای موقعیت های پیش‌بینی نشده و خطرناک تعلیم دیده اند.