Томские учёные вновь провели эксперименты на площадке аэропорта Толмачёво

Аэропорт Толмачёво во второй раз выступил площадкой для проведения уникального исследования Института оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН (ИОА СО РАН). 

Такого рода эксперимент проходит в России впервые, его основная цель — исследования вихревых следов самолётов при различных атмосферных условиях. Работа выполняется в рамках проекта Российского научного фонда. 

Теоретические и экспериментальные исследования вихревых следов воздушных судов необходимы для разработки систем обеспечения вихревой безопасности полётов. Образование аэродинамической подъёмной силы при движении самолёта в воздухе сопровождается возникновением пары вихрей. Для безопасной аэронавигации необходимо знать минимальное допустимое расстояние между следующими друг за другом самолётами. Это расстояние зависит от типа воздушного судна, его массы и размаха крыла, высоты и скорости полёта, состояния атмосферы и т.д.

Впервые замеры на территории аэропорта Толмачёво проводились в мае 2016 года. Большой массив экспериментальных данных, в том числе о турбулентности и волновых процессах в атмосфере, полученных в результате предыдущих измерений, использован учёными в работе по проекту. Результаты прошлого лидарного эксперимента представлены в виде доклада на 18-й конференции по когерентным лазерным радарам в городе Боулдер (США) в 2016 году и опубликованы в статье в научно-теоретическом журнале Российской академии наук «Оптика атмосферы и океана» в 2017-м.

Во время повторных исследований на территории аэропорта с 13 по 15 июля 2018 года шесть научных сотрудников института проводили замеры вихревых следов от заходящих на посадку самолётов. 

В отличие от эксперимента в Толмачёво в 2016 году, в котором был задействован только когерентный доплеровский лидар Stream Line, являющийся эффективным техническим средством визуализации и исследования эволюции самолётных вихрей, в этом году использованы и другие приборы.

Для того, чтобы получить максимально точные результаты, учёные приняли во внимание такие условия внешней среды как температура воздуха, скорость и направление ветра, измерить которые помогли автономные метеорологические станции АМК-03, установленные на разной высоте.

С помощью профилометра МПТ-5, который предназначен для получения информации о температуре воздуха в пограничном слое атмосферы (до 1 км), исследователи определили температурную стратификацию, влияющую на пространственную динамику и затухание самолётных вихрей. 

В рамках исследования использовались и собственные уникальные разработки томских учёных. Например, с помощью пассивного оптического измерителя (ПОИ) — новой разработки ИОА СО РАН, учёные определили поперечную скорость ветра. Для вычисления турбулентных возмущений атмосферы, связанных с генерируемыеми воздушными судами вихрями, использовался УОР-лидар. Прибор работает в невидимом человеческим глазом УФ-диапазоне и при этом абсолютно безопасен для глаз. 

Важность лидарных экспериментов заключается в уникальности информации, впервые полученной с помощью новых приборов, а также в их первом практическом применении. Стоит отметить, что исследования на аэродроме Толмачёво проводились с соблюдением всех норм и требований безопасности полётов и авиационной безопасности. 

«Аэропорт Толмачево выбран в качестве экспериментальной площадки во второй раз для продолжения исследования, начатого 2 года назад. Нами получен большой массив дополнительной информации, который поможет детально исследовать вихревые следы самолётов при различных атмосферных условиях. Хотел бы от имени всех сотрудников института, принимавших участие в исследовании, поблагодарить аэропорт за оказанное содействие», — сказал известный в научном мире специалист по лидарному зондированию вихревых следов самолётов, ведущий научный сотрудник ИОА, д.ф.-м.н. Игорь Смалихо.

«Важность исследований Института оптики атмосферы очевидна, поэтому мы со своей стороны поддержали продолжение исследований, результаты которых, безусловно, необходимы с точки зрения повышения уровня безопасности воздушного транспорта», — отметил генеральный директор АО «Аэропорт Толмачево» Евгений Янкилевич.