Аэрозонд двинется к глазу решать ураганные задачи

Небольшой самолёт готовят к необычному путешествию. Его хотят отправить туда, где, казалось бы, говорить о каких-то полётах бессмысленно. Туда, где воздух есть, но ветер такой, что его сила испугает любого авиатора – внутрь урагана. И самое главное, никакой угрозы для экипажа: на борту только научная аппаратура.

Во время полёта это маленькое воздушное судно должно будет произвести измерения температуры, давления, влажности, скорости ветра внутри бури, практически у самого глаза урагана.

 

 

Напомним, что ураган представляет собой гигантский тепловой двигатель, который приводится в движение испарением тёплой морской воды, которая затем конденсируется в шторме, выделяя огромную энергию.

Подготовка аэрозондов к испытаниям идёт полным ходом (фото с сайта aerosonde.com).

Остановить возникновение урагана пока что вряд ли получится (хотя, есть разные безумные проекты, наподобие реактивной баржи), но специалистам было бы интересно узнать, как происходит формирование урагана – по крайне мере, чтобы делать более эффективные метеорологические прогнозы.

Но, чтобы хорошо разобраться с этим процессом, нужно оказаться внутри урагана на высоте нескольких сотен метров над океаном. В этой области скорость перемещения воздушных масс максимальна. Однако отправлять туда самолёт или вертолёт было бы слишком опасно для экипажа.

Аэрозонд после успешного полёта на Аляске и Райан Ву (Ryan Vu) – "наземный пилот", управлявший им (фото с сайта aerosonde.com).

Самые масштабные исследования сейчас проводят Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) и NASA. Эти организации осуществляют мониторинг в основном с помощью спутников, а для изучения условий около поверхности они сбрасывают над ураганом 20-30 небольших зондов, которые передают необходимую информацию о состоянии атмосферы (как это происходит, смотрите тут; файл MOV, 1,3 мегабайта).

Эти зонды (стоимостью по $700 каждый) проводят измерения всё время, пока длится падение. Но этот метод позволяет получить только данные из случайных точек урагана, а этого исследователям недостаточно для составления полной картины и для предсказания изменений, которые в таких условиях происходят очень быстро.

Нет, это не кадр с Drive.ru, это снимок обычного запуска аэрозонда (фото с сайта aerosonde.com).

"В 2004 году категория урагана Чарли изменилась с первой на четвёртую в течение восьми часов, — сказал Джо Сайон (Joe Cione) из Национального центра изучения ураганов (National Hurricane Center). – И мы совсем не поняли, как это произошло".

Теперь NASA и NOAA рассчитывают провести исследование ураганов с помощью специальных аэрозондов. Они представляют собой совсем маленькие самолёты (на вид почти игрушечные и, разумеется, без пилотов) весом в несколько килограммов.

Из-за лёгкой конструкции аэрозонды красиво смотрятся на фоне природы. Кстати, инженеры обычно дают им имена – самые разные. Например, Линкольн или Девяносто Девять (фото с сайта aerosonde.com).

Их производством NASA и NOAA занимаются в сотрудничестве с Aerosonde — компанией, разрабатывающей беспилотные летательные аппараты для сбора метеорологических данных. Aerosonde возникла в 1995 году и её мини-самолёты прославились за счёт многих характеристик, в частности — высокой надёжности.

Для их запуска не нужно специального оборудования, отправить в полёт их можно с помощью специальной подставки, устанавливаемой на крыше автомобиля.

	Аэрозонд "Лайма" (Laima) знаменит тем, что в 1998 году успешно пересёк Атлантику (фото с сайта aerosonde.com).

После того, как самолёт с помощью радиоуправления будет направлен к месту исследования, он будет летать в урагане на высоте от 150 до 600 метров по спиральной траектории, постепенно приближаясь к глазу циклона. После этого самолётик будет удаляться к периферии и вылетать из бури.

Стоит это устройство, правда, недёшево — $50 тысяч, зато спроектирован самолёт настолько надёжно, что его можно запускать с той же миссией повторно.

Однако запасов топлива хватает всего на 18 часов, поэтому учёные планируют использовать два самолёта, которые будут запускаться последовательно. Благодаря этому исследователи планируют получить сведения о передаче энергии шторму от океана в течение 36 часов.

Дело за малым – за проверкой в "боевых условиях". Один из самолётов содержится на базе морской авиации в Кей-Весте на побережье Флориды.

Аэрозонды на выставке AUVSI 2006 (фото с сайта aerosonde.com).

Это место выбрано не случайно: Кей-Вест – идеально подходит для наблюдения за уже сформировавшимися ураганами, которых обычно в сентябре в этом районе бывает очень много. По это причине и запланированы испытания именно на этот месяц.

В прошлом сентябре один из аэрозондов удалось отправить внутрь тропического урагана Офелия. Весь полёт длился десять часов, но зато самолёт вернулся "в исходном состоянии", а значит, его после небольшой технической проверки можно снова отправлять для дальнейших исследований.

В этот раз специалисты захотели посмотреть, каковы возможности новой аппаратуры, апробировать манёвренность аэрозонда на разных траекториях внутри урагана (включая движение по фиксированной окружности вокруг глаза урагана, а также на высоте до трёх километров). Ну, и конечно, извлечь из этого экспериментального запуска важные сведения – как для метеорологов, так и для инженеров, проектировавших аэрозонд.

Площадка для запуска аэрозонда крепится на крыше автомобиля (фото с сайта newscientistspace.com).

Но на этот раз сентябрь на флоридском побережье почему-то выдался удивительно спокойным: пока что к району Кей-Вест не подошло ни одного шторма ближе, чем на 500 километров. По-видимому, полёты, которые должны были продолжаться весь этот месяц, придётся перенести на октябрь.

"Мать-природа над нами решила посмеяться", — догадался Сайон, в очередной раз подтверждая, что природа – штука капризная и непредсказуемая. И пока ничего с этим не поделаешь.

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru