Выбросы при посадке самолетов
Добавил пользователь Алексей Ф. Обновлено: 19.09.2024
Авиация облегчила человеку жизнь, позволяя за часы преодолевать огромные расстояния. За год самолеты перевозят по миру 4 млрд человек! Но за удобство приходится расплачиваться. И не только деньгами.
— Но на МКС могут попасть только космонавты. Их не так много, и они наверняка защищены от космической радиации. А на самолетах летают практически все. Какую дозу радиации за час полета получает обычный человек на высоте 10–11 тысяч метров, куда, как правило, поднимаются лайнеры?
— Эта доза зависит от фазы цикла солнечной активности, высоты и широты, на которых проходит полет, — говорит Вячеслав Шуршаков. — Например, для 11 км это будет уже 4 мкЗв/час. В полетах по полярным орбитам, то есть ближе к Северному или Южному полюсам, доза на десятки процентов выше, чем в средних широтах. При полете в средних широтах, в спокойных радиационных условиях, то есть без солнечных протонных событий, доза за час полета — точнее, это называется среднечасовой мощностью дозы — в самолете, который летит на высоте 10 км, равна 3 мкЗв/час.
— Какие вредные для здоровья человека лучи есть на такой высоте?
— Дозу облучения создают потоки протонов, электронов, мюонов и нейтронов. Эти частицы образуются при взаимодействии галактических космических лучей с земной атмосферой.
— Чем они вредны? Какие заболевания могут вызвать?
— Повышенная радиация увеличивает вероятность онкологических заболеваний, появления катаракты, приводит к преждевременному старению организма — в конечном итоге, сокращает продолжительность жизни. Ущерб здоровью, конечно, зависит от величины избыточной дозы.
— С чем сопоставима такая доза? Например, с загаром на пляже, работой на АЭС или в рентгенкабинете?
— Загар на пляже, связанный с ультрафиолетовым излучением, не относится к ионизирующей радиации. Что же касается остального, то сравните сами: обычный человек за год получает дозу 0,1 мЗв. Для летчиков норматив — 5 мЗв в год, при работе на АЭС такой норматив составляет уже 20 мЗв в год, для космонавтов — 500 мЗв в год. А то, что касается большинства из нас, — к примеру, доза, полученная во время рентгена грудной клетки, равна 0,1 мЗв, или 100 микрозивертов. Такую дозу пассажир может набрать примерно за 33 часа полета на самолете.
— Увеличивается ли уровень воздействия радиации с каждым часом полета?
— Да, пропорционально времени полета.
— Применяются ли на авиалайнерах какие-то средства защиты от радиации?
— Никаких средств защиты от радиации на авиалайнерах не предусмотрено. Корпус самолета и его внутренняя обшивка практически не ослабляют радиацию на тех высотах, где проходит маршрут полета.
Итак, как выясняется, любой человек в полете находится под воздействием радиации и получает дозу. Однако, по мнению медиков, эта доза не является критичной. Особой опасности для здоровья пассажиров она не представляет. А потому даже не существует каких-либо специальных медицинских методик послеполетного восстановления. В них, по мнению специалистов, нет никакой необходимости.
Западные медики лет десять назад проводили специальные исследования этой проблемы. Полученные результаты оказались неутешительны. Выяснилось, что стюардессы, более 15 лет пролетавшие на рейсах, на 30% чаще обычных женщин болеют раком молочных желез. У пилотов, налетавших свыше 5000 часов, на 20–30% выше уровень заболеваемости раком крови, лейкемией и меланомой.
Проводятся ли у нас в стране какие-либо исследования по этой тематике? Что делается для того, чтобы уберечь профессионалов, в первую очередь летчиков, от этих заболеваний? И есть ли вообще на борту самолета какие-либо приборы, измеряющие уровень опасной радиации?
— На самолетах никаких дозиметров нет, — рассказывает Владимир Сальников. — Когда была еще такая страна — СССР, с нами прямо в кабине самолета эпизодически летали врачи. Они брали с собой дозиметры и определяли, на каких широтах, высотах и маршрутах какой имеется уровень радиации. Причем летали с нами везде — в Африку, Азию, Европу, по нашей стране — и везде во время полетов производили замеры. Все-таки в то время с большим вниманием относились к здоровью населения, в том числе к здоровью летчиков и бортпроводников. Именно тогда и были определены нормы — 70 часов полетов в месяц, не более. Эту санитарную норму разрешалось превышать только в случае самой острой необходимости, да и то лишь три месяца в году.
В мире официально зафиксирован даже один случай, когда летчики в полете получили смертельную дозу радиации. Правда, о нем вы не найдете подробной информации нигде — ее просто не афишируют.
Так что, конечно, летчики получают самую большую дозу облучения. Именно потому они часто умирают, не дожив даже до выхода на пенсию. Но в советские времена нас еще как-то щадили. В течение года через Северный полюс нам разрешалось летать на более трех раз, и то с большим интервалом. Например: в марте — один рейс, другой — в июле, третий — в октябре–ноябре.
Причем гражданские лайнеры защиты от радиации не имеют вообще. Она есть лишь на некоторых частных самолетах — так называемых бизнес-джетах, сделанных для миллиардеров. Как правило, это маленькие самолеты с большой дальностью, упакованные по полной программе, начиненные всем самым современным оборудованием. Они могут летать на больших высотах — до 15 км, для этого у них имеется защита от солнечной радиации: свинцовая сетка, которой оплетен полностью весь фюзеляж.
Так что коммерсанты предпочитают вообще не поднимать эту тему. Она всюду блокируется и в СМИ обычно не просачивается. Об этом знают все, но помалкивают. Иначе пассажиры, которые ценят свое здоровье, предпочтут самолету какой-нибудь другой вид транспорта: поезд, машину или корабль…
Закрыть на проблему глаза не получится
А теперь давайте снова вернемся к тому, что сказал нам заведующий лабораторией радиационной безопасности космических полетов Института медико-биологических проблем РАН Вячеслав Шуршаков: уровень воздействия радиации на организм человека увеличивается пропорционально времени полета. Значит, количество часов, проведенных в воздухе, для определения полученной дозы радиации становится принципиально важным.
Но в данном случае речь не о деньгах, а о часах, проведенных в воздухе, где экипаж получает повышенную дозу радиации. К концу месяца, когда у летчика набирается 130 часов налета, о какой-то там дозе радиации в авиакомпании не думает никто: ни он сам, ни его руководство. Какая там еще радиация? Ее ведь не видно и нельзя потрогать руками. А вот деньги — можно. Бумажные купюры так приятно скрипят в руках. Особенно когда их много. К примеру, в руках владельца авиакомпании…
Так какие же у них стандарты? К чему нам двигаться? Какие способы защиты от радиации имеются там?
— Каких-либо устройств, регистрирующих как текущий, так и накопленный уровень радиации, в кабине воздушного судна здесь тоже нет, — рассказывает Игорь Сулим. — С увеличением высоты интенсивность излучения значительно возрастает, а поскольку каждая авиакомпания пытается использовать максимально возможные эшелоны полета, экипаж воздушного судна в полете постоянно находится в неблагоприятных условиях внешней среды.
В свое время китайские авиационные власти на основе исследований профильных институтов установили норму налета — до 90 часов в месяц (900 часов в год) — и постоянно ужесточают требования к минимальной продолжительности отдыха летного состава.
ВРЕДНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ В РАЙОНЕ АЭРОПОРТОВ И МЕТОДЫ БОРЬБЫ С НИМИ
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Транспорт оказывает резко отрицательное воздействие на окружающую среду. Воздействие выражается в химическом загрязнении окружающей среды продуктами сгорания двигателей; шумовом загрязнении; изъятии земель.
Влияние на атмосферу Земли
Постоянный рост объёмов перевозок воздушным транспортом приводит к увеличивающему загрязнению окружающей среды продуктами сгорания авиационных топлив.
Наибольшее загрязнение происходит в зоне аэропортов во время посадки и взлёта самолётов, а также при запуске и опробовании их двигателей. При работе силовых установок в атмосферу вместе с выходящими газами попадают разнообразные продукты сгорания топлива. Этот процесс называется эмиссией (от латинского emissio – испускание). В окружающую среду попадает много оксида углерода и углеводородных соединений, а в процессе полёта - оксида азота.
Реактивному воздушному судну, совершающему перелёт через Атлантический океан, требуется от 50 до 100 т кислорода. На территории аэропорта выполняются действия, при которых в атмосферу попадают вредные продукты работы силовых установок, особенно в местах ожидания и на взлетно-посадочной полосе. Рулёжные дорожки считаются участками умеренного выделения вредных газов, так как самолеты там находятся кратковременно.
Закономерности эмиссии зависят от природы загрязнителя.
С количественной точки зрения эмиссия Е рассматриваемого вещества представляет собой количество этого вещества (в граммах), которое поступает в атмосферу в единицу времени (час) при работе авиационного двигателя (таким образом, размерность Е равна г/час).
Эмиссия любого из загрязняющих веществ тем больше, чем больше количество сжигаемого двигателем топлива в единицу времени, т.е. чем больше часовой расход топлива Q (кг/час):
где EI - коэффициент пропорциональности (имеющий размерность г/кг).
Данный коэффициент пропорциональности называется индексом эмиссии. Индекс эмиссии обозначается латинскими буквами EI, что является аббревиатурой от английского Emission Index.
Величина EI не зависит от расхода топлива силовой установкой. Зная величину EI для каждого из загрязняющих веществ, а также часовой расход топлива Q, рассчитывают эмиссию загрязняющих веществ в атмосферу при работе силовой установки воздушного судна и иного транспортного средства.
Для снижения вредных выбросов от силовых установок летательных аппаратов применяют различные методы: использование присадок к топливу, впрыск воды; распыление топлива; обогащение топливной смеси в зоне горения; уменьшение времени работы силовых установок на земле; руление летательных аппаратов с несколькими выключенными двигателями. Все это приводит к уменьшению выбросов отходов до 8 раз.
Загрязнение биосферы продуктами сгорания
Загрязнение биосферы продуктами сгорания авиатоплив первый аспект воздействия воздушного транспорта на экологическую ситуацию, однако авиация имеет ряд отличительных особенностей по сравнению с другими видами транспорта:
использование, в основном, газотурбинных двигателей обусловливает иной характер протекающих в них процессов и структуру выбросов отработавших газов;
применение в качестве топлива керосина приводит к изменению компонентов загрязняющих веществ;
полеты самолетов на больших высотах и с высокими скоростями приводят к рассеиванию продуктов сгорания в верхних слоях атмосферы и на больших территориях, что снижает степень их влияния на живые организмы.
На отработавшие газы авиационных двигателей приходится 75 % всех выбросов гражданской авиации, включающих также атмосферные выбросы спецавтотранспорта и стационарных источников.
Ещё на этапе строительства аэропортов проводят ряд мероприятий по охране окружающей среды. В состав природоохранных мероприятий необходимо включать инженерные решения, предусматривающие:
компенсацию тепло- и массообмена окружающей среды, измененной при подготовке и освоении территории;
ограничение и регулирование развития криогенных процессов;
организацию и регулирование снежного покрова, ливневых и технологических стоков;
биологическую рекультивацию растительного покрова;
ограничение и регулирование термоабразии.
Влияние на гидросферу
Происходит загрязнение подземных вод нефтепродуктами в районе аэропортов как за счёт утечки жидкого топлива при заправке воздушных судов, так и за счёт технических ошибок при его транспортировке и хранении. В процессе взлёта и посадки самолёта в атмосферу выделяются жидкие и газообразные продукты сгорания топлива, которые осаждаются вблизи аэропорта и накапливаются в почве.
Углеводороды нефти имеют возможность проникать на значительную глубину. В трещиноватых породах авиационной керосин за 5 месяцев проникает на глубину более 700 м. Для защиты подземных вод от загрязнения нефтепродуктами проводятся предупредительные меры, в том числе для контроля за качеством вод бурятся скважины.
На покрытиях аэропортов оседает смесь различных веществ, состоящая из пыли, продуктов сгорания топлива, частиц от покрытия шин и некоторых других материалов. Всё это попадает в водоёмы в результате действия дождя и очистки аэродромов.
При аварийных ситуациях производится удаление с земной поверхности разлившихся нефтепродуктов и загрязнённой почвы. Из водоносных пластов загрязнённые воды откачивают, а затем производят их очистку.
Шумовое воздействие
Шумовое (акустическое) загрязнение - раздражающий шум антропогенного происхождения, нарушающий жизнедеятельность живых организмов и человека. В городах уровень шумового загрязнения в жилых районах может значительно возрасти за счёт неправильного городского планирования (например, расположение аэропорта в черте города).
Шум создают силовые установки воздушных судов, специальный автотранспорт, автомобили с тепловыми и ветровыми установками, изготовленные из отработавших летный ресурс авиадвигателей, оборудование объектов стационарных, в которых производится утехническое обслуживание и ремонт летательных аппаратов. На перронах аэропортов уровни шума достигают 100 дБ, в помещениях диспетчерских служб 90-95 дБ, внутри зданий аэровокзалов 75 дБ.
Шумовое загрязнение вызывает изменение естественного баланса в экологических системах. Шумовое загрязнение может приводить к нарушению ориентирования в пространстве, общения, поиска пищи. В связи с этим животные начинают издавать более громкие звуки, из-за чего они сами становятся вторичными звуковыми загрязнителями.
Самый эффективный способ снизить шумовое воздействие – вынести аэропорт за черту города. Имеет место два подхода к достижению нормативных показателей уровней шума:
реализация различных технических мер по снижению шумовой характеристики источников шума;
защита за счет применения шумопонижающих технологий и материалов.
Электромагнитное загрязнение среды
Помимо шумового воздействия, авиация приводит к электромагнитному загрязнению среды.
Электромагнитное загрязнение (ЭМП антропогенного происхождения или электромагнитный смог) - это совокупность электромагнитных полей, разнообразных частот, негативно влияющих на человека. Часть исследователей называют, возникший и сформировавшийся за последние 60-70 лет, электромагнитный смог одним из мощнейших факторов, негативно влияющих на человека в сегодняшней ситуации. Загрязнение электромагнитное в основном зависит от мощности и частоты излучаемого сигнала. Его образует радионавигационная и радиолокационная техника аэропортов и летательных аппаратов, необходимая для обеспечения безаварийных полетов воздушных судов и наблюдения за метеорологической обстановкой. Радиолокационные средства создают электромагнитные поля большой напряженности, которые вредны для здоровья людей.
В аэропортах обстановка электромагнитная определяется в основном излучением мощных радиолокационных станций. К ним относятся наземные обзорные радиолокационные станции, работающие в диапазонах ультравысоких и сверхвысоких частот. Действие электромагнитного поля на человека в районах аэродромов носит прерывистый характер. Он обусловлен периодом вращения станций электромагнитного излучения. Результаты исследования электромагнитной обстановки в районе большинства аэропортов страны показали, что в 60% случаев в близ расположенных населённых пунктах требовались специальные мероприятия по защите населения, которые и были осуществлены. Так же существуют национальные и международные гигиенические нормативы уровней ЭМП, в зависимости от диапазона, для селитебной зоны и на рабочих местах. Нахождение в зоне с повышенными уровнями ЭМП приводит к ряду неблагоприятных последствий: наблюдается тошнота, усталость, головная боль. При значительных превышениях нормативов возможны повреждения центральной нервной системы, сердца, мозга. Излучение оказывает воздействие на психику человека, у некоторых появляется раздражительность, человеку затрудняется с самоконтролем. Возможно развитие трудно поддающихся лечению заболеваний, вплоть до раковых.
Меры защиты: Экранирование (активное и пассивное; источника электромагнитного излучения или же объекта защиты; комплексное экранирование). Удаление источников из ближней зоны; из рабочей зоны. Конструктивное совершенствование оборудования с целью снижения используемых уровней ЭМП, общей потребляемой и излучаемой мощности оборудования. Ограничение времени пребывания операторов или населения в зоне действия ЭМП. Легкий защитный костюм с защитным жилетом от электромагнитного излучения
Заключение
Под экономическим ущербомот воздействия на окружающую среду понимается денежная оценка фактических и возможных убытков (потерь) обусловленных воздействием данного воздействия.
Механизм возникновения ущерба можно представить следующей схемой:
1. Образование, вследствие хозяйственной деятельности и жизни человека, вредных отходов.
2. Попадание отходов (загрязнений) в окружающую среду.
3. Ухудшение у окружающей природной среды ее свойств.
4. Ухудшение, под воздействием изменения свойств окружающей среды, условий жизнедеятельности.
5. Ухудшение условий производства, различных показателей качества жизни,.
6. Снижение показателей производительности труда из-за ухудшения качества жизни.
Оценка экономического ущербавыполняется методом прямого счета. Рассчитывается сумма величин убытков у всех объектов, подвергшихся вредному воздействию. Расчет экономической эффективности природоохранных мероприятий основывается на сопоставлении затрат на их осуществление с экономическим результатом, достигнутым благодаря этим мероприятиям.
Библиографический список
ГОСТ 22283—88. Шум авиационный. Допустимые уровни шума на территории жилой застройки и методы его измерения.
Большунов Ю.А., Мельников Б.Н., Николайкин Н.И. Оценка рисков здоровью населения и лётного состава гражданской авиации при воздействии шума и выбросов загрязняющих веществ. Научный вестник МГТУ ГА – 2013 – №192.
Николайкина Н.Е., Николайкин Н.И., Матягина А.М. Промышленная экология. Инженерная защита биосферы от воздействия воздушного транспорта. - М.: Академкнига, 2006.
Как выглядит процесс сброса из окна иллюминатора (ФОТО, ВИДЕО). Как часто и с какой целью это делается? Может ли топливо при сбросе попасть в двигатели и привести к их возгоранию? Куда дальше девается керосин, правда ли он буквально льется нам на голову? Чего нужно опасаться?
Иногда прямо из иллюминатора можно наблюдать такую картину: сброс топлива во время полета.
Shutterstock
Когда и зачем самолеты сбрасывают топливо?
Дело в том, что при любой посадке самолет обычно должен весить меньше, чем было разрешено при взлете. В большинстве случаев масса снижается за счет того, что топливо, рассчитанное на дальность рейса, просто вырабатывается во время полета.
Но бывают нештатные ситуации, когда самолет должен сесть раньше, чем выработает топливо: неполадки на борту, кому-то стало плохо, кто-то учинил дебош и т.д. Тогда не остается ничего другого, как сбросить лишний керосин. Либо наматывать круги над аэропортом, сжигая топливо, если нет системы экстренного сброса.
Почему самолет должен быть легче при посадке?
Для каждого самолета рассчитывается своя предельно допустимая норма массы, чтобы он мог безопасно взлететь и приземлиться. Перегруз грозит критической поломкой конструкций шасси и тормозной системы, вплоть до катастрофы с пожаром и гибелью всех на борту.
Максимальная посадочная масса меньше, чем взлетная по той простой причине, что при посадке нагрузка на шасси и тормоза гораздо выше, чем при взлете. Тренированный человек может проверить это на себе: подпрыгивать вверх с очень тяжелым рюкзаком за плечами будет легче для ног, чем спрыгивать с высоты вниз с тем же весом.
Shutterstock
В принципе, в современных лайнерах конструкции рассчитаны выдержать экстренную посадку с перегрузом. Но пилоты идут на такое лишь в крайних случаях, когда необходимость срочной посадки перевешивает все прочие возможности.
Опасность еще и в том, что перегруженному самолету может не хватить длины полосы для торможения.
Shutterstock
В любом случае, даже благополучная посадка с перегрузом не проходит даром для конструкций. После специального техосмотра самолет могут списать.
Как сливается топливо? Может ли оно попасть в двигатель?
Обычно пилоты запрашивают разрешение на сброс у диспетчеров аэропорта, где будет внеплановая посадка. Те определяют безопасную высоту и место – подальше от густонаселенных районов и желательно над крупным водоемом.
Сброс происходит через сливные горловины в задней части крыльев. На определенном уровне поток перекрывается, что защищает от избыточного слива.
Трубка аварийного слива на крыле Airbus A340-311. Wikimedia / lahiru k
Может ли топливо попасть в турбину? Практически без шансов. Слив расположен достаточно далеко, а струя достаточно компактна и с учетом скорости полета неспособна рассеяться настолько, чтобы попасть в воздухозаборник двигателя спереди крыла.
Однако сброшенное топливо опасно для других самолетов, поэтому диспетчеры расчищают воздушное пространство на несколько километров вокруг.
Достигает ли топливо земли? Опасен ли сброс для экологии?
Конечно, нельзя сказать, что сброс топлива абсолютно безвреден. Но это и не жуткое бедствие, тем более что случается редко.
В целом, на улице обычного большого города вы подвергаетесь токсинам куда больше, чем в зоне сброса топлива с самолета.
Многие знают, что во время полета может происходить сброс топлива с судна. Однако немногие осведомлены, для чего это делается и куда потом девается сброшенный керосин. Неужели он просто падает людям на головы? Сегодня рассказываем о причинах и нюансах этого процесса.
При каких условиях происходит сброс
Такая процедура выброса горючего используется крайне редко, но она все равно имеет место быть. Дело в том, что причина для ее выполнения одна — чрезвычайная ситуация на борту, требующая посадки судна.
Весь процесс связан со спецификой конструкции самого самолета. Существует простое правило, которое гласит, что при посадке лайнера его масса обязательно должна быть ниже, чем была при взлете. То есть к концу полета каждый самолет весит меньше, чем был в начале.
Вес судна в начале и в конце полета должен быть различный
Для чего сбрасывают топливо
Этот прием используют только в том случае, если судну требуется экстренная посадка. Конечно, во время полета на борту может многое пойти не так, как планировалось, начиная с технических неисправностей и заканчивая резким ухудшением состояния здоровья одного из пассажиров.
Пилот всегда сообщает диспетчеру о процедуре сброса
В момент, когда нужно совершить приземление, может выясниться, что лайнер еще не использовал необходимый объем топлива, и для того чтобы снизить массу судна до посадочной нормы, пилот сбрасывает часть горючего. Если оставить его в баках, то посадка может превратиться в катастрофу.
Куда потом девается топливо
Керосин, который используют для авиасудов, представляет собой летучий и довольно легкий вид горючего, которое способно чрезвычайно быстро испаряться, особенно после распыления.
Частицы выбросов рано или поздно оседают на поверхность
Естественно, сам по себе он никуда не исчезнет, но и на головы людей тоже не польется. Он еще будет пребывать некоторое время в воздухе, пока не выпадет на землю вместе с осадками или не осядет другим образом. Не переживайте, что пойдет керосиновый снег, ведь его концентрация будет очень низкой. Пилоты никогда не сбрасывают топливо над населенной местностью, так что оставьте страшные опасения позади.
Если вам интересно, зачем на самолетах рисуют белые спирали, то посмотрите видео.
Читайте также: