Nowe technologie zabezpieczeniem lotnictwa przeciwko pyłom wulkanicznym

Od 2011 r., europejskie firmy prowadzą testy nowej technologii umożliwiającej wykrywanie i unikanie popiołów wulkanicznych w atmosferze. W kontekście ostatnich zagrożeń, jakie dla lotnictwa cywilnego niesie ze sobą potencjalna erupcja kolejnego wulkanu na Islandii, warto przypomnieć historię i założenia tego programu. 

Prowadzone badania są częścią wspólnego projektu Airbusa, EasyJet oraz Nicarnica Aviation, norweskiej spółki specjalizującej się w zdalnej teledetekcji i mają na celu rozwój sensorów, które mogą być potem montowane na pokładach samolotów. Firmy uważają, iż technologia ta może zabezpieczyć przyszłość lotnictwa w całej Europie przed paraliżem podobnym do tego, jaki w 2010 r. miał miejsce podczas erupcji islandzkiego wulkanu Eyjafjallajokull.

"Nasz zespół przeprowadził wyjątkowe eksperymenty naukowe i wykazał, że niskie stężenie popiołu można zidentyfikować poprzez wykorzystanie czujnika AVOID", powiedział dr Fred Prata, wynalazca technologii.

Podczas badań, testowy Airbus A400M rozpylił tonę rozproszonego popiołu z islandzkiego wulkanu w atmosferze na wysokości 9-11 tys. stóp (2700-3350m), a drugi samolot, wyposażony w technologię AVOID, poleciał w kierunku chmury. Zamontowanym na nim czujnikom udało się wykryć popiół wulkaniczny z odległości około 40 mil, wysyłając sygnał do pilota w celu uniknięcia niebezpieczeństwa.


Kolejny samolot badawczy, Diamont DA42 z Uniwersytetu Nauk Stosowanych w Dusseldorfie, został wykorzystany do lotu w chmurze w celu pomiaru i weryfikacji danych zebranych przez system AVOID. "Jesteśmy na początku drogi do zdobycia rozwiązania, które może stać się użytecznym rozwiązaniem dla lotnictwa komercyjnego celem przeciwdziałania zakłóceniom na dużą skalę powodowanym przez popiół wulkaniczny", mówił szef inżynierii Airbusa, Charles Champion.

System AVOID działa podobnie do radaru pogodowego ostrzegającego pilotów o niebezpiecznych zjawiskach na trasie lotu i składa się z czujników podczerwieni zamontowanych na samolocie, które dostarczają obrazy pilotom oraz ośrodkom kontroli ruchu lotniczego na ziemi.


Piloci mogą dostrzec chmurę popiołu z odległości do 100 km do przodu na wysokości pomiędzy 5,000ft, a 50,000ft, co zapewnia im możliwość odpowiednio wcześniejszego podjęcia decyzji o zmianie trasy lotu.

Na ziemi, informacje z technologii AVOID zamontowanej na samolotach będą wykorzystywane, aby dokładnie zobrazować położenie chmur pyłu wulkanicznego na podstawie rzeczywistych danych. Dzięki temu, kontrolerzy ruchu lotniczego będą mogli kierować samoloty w bezpieczne obszary. W 2010 r., ze względu na brak dokładnych danych, większość przestrzeni powietrznych poszczególnych krajów zostało zamkniętych dla lotnictwa.


Zespół twierdzi, iż testowany system spełnia pokładane w nim oczekiwania, ponieważ wykrywa chmury podobnej gęstości, jaką miały te w 2010 r. po erupcji wulkanu Eyjafjallajokull. Fakt ten oznacza, że byłby on w stanie odpowiednio wcześniej ostrzec o niebezpieczeństwie. "Zagrożenie generowane przez islandzkie wulkany wciąż jest realne i jesteśmy zadowoleni z wyniku tego wyjątkowego i innowacyjnego eksperymentu", powiedział dyrektor inżynierii EasyJet, Ian Davies.

"Jest to kluczowy etap podczas ostatniej drogi testowania tej technologii i dążeniu do jej komercyjnej certyfikacji. EasyJet będzie teraz działać na rzecz rozwoju zintegrowanego systemu, który do końca 2014 r. postaramy się zamontować na wielu samolotach naszej obecnej floty", dodał. W testach brał udział również testowy A340-300, który został wyposażony w technologię AVOID. Statek powietrzny leciał w kierunku chmury i dokonywał pomiarów z odległości około 60 km.


Twarde mikroskopijne cząstki popiołu mogą zagrozić samolotom na kilka sposobów. Mogą np. spowodować znaczne zużycie śmigła i łopatek turbosprężarek lub też porysować szyby kokpitu, wpływając niekorzystnie na widoczność. W wyniku wlecenia w chmurę pyłu wulkanicznego, może również dojść do zanieczyszczenia systemu paliwowego lub wodnego, a także pożaru silnika, co może bezpośrednio narazić życie i bezpieczeństwo pasażerów.

Ponieważ cząstki popiołu wulkanicznego posiadają niską temperaturę spalania, to szybko się one topią w komorze spalania przyklejając się do łopat turbin, dysz paliwowych, co w konsekwencji może prowadzić do całkowitego uszkodzenia silnika.