Что вы знали и не знали о самолётах [Veritasium]
[музыка] Большинство дверей в самолётах не запираются: не предусмотрены ни ключи, ни датчики, ни пароли. Если кто-то хочет повернуть рычаг, этому ничто не помешает. Мужчина открыл дверь аварийного выхода и покинул самолёт, но всё же на 40 млн полётов в год эти двери буквально никто никогда не пытается открыть. В потере самосохранения, конечно, здравому смыслу большинству хватает ума не лезть к этим дверям. Но правильный ответ кроется в том, где летают самолёты. Знаете, на какой высоте летают самолёты? Приблизительно 10.000 км? Или это многовато? Да, это немного перебор, там уже космос. 25,000 км - это высота, на которой летают самолёты, слишком мало, народу много, слишком много, слишком надо по мере. Может, это тоже космос? Километров 15, наверное, некоторые поднимаются до 13 км, 9 км, 11,5 км. Да, хорошо.
А почему они летают на такой высоте? Ну, не знаю, наверное, там безопасно. Я думаю, чтобы не сталкиваться с другими самолётами и не врезаться в высокие горы. Не знаю, может быть, чтобы случайно не попасть в грозу, я бы сказал, чтобы избежать нестабильной погоды. Это неплохой вариант. Одно из преимуществ полёта на высоте около действительно более спокойные условия. Это верхняя граница тропосферы, слоя, в котором в основном происходят погодные явления. Там не так много турбулентности и гроз, которые приходится облетать. Но причина, по которой для самолётов выбрали такую высоту, в другом: самый важный довод, конечно, деньги.
Чем выше, тем меньше плотность воздуха, и на высоте 10 км она составляет всего 1/3 плотности воздуха на уровне моря. То есть на такой высоте 1/3 от числа молекул, сквозь которые пришлось бы лететь около поверхности. Это значит, что он может разогнаться на 73% сильнее при той же тяге. В итоге мы быстрее попадаем в пункт назначения, проводим меньше времени в воздухе и, соответственно, тратим меньше топлива. Но при этом есть ощущение, что набор высоты требует слишком много энергии, или тут без разницы. Потому что при снижении энергия как бы возвращается.
Т около 80 кг топлива в минуту на эшелоне около 4 во время снижения. Ну, может, 10, то есть совсем незначительное количество. Помимо этого, реактивные двигатели более эффективны на большой высоте: они сжимают воздух на входе в двигатель, смешивают его с топливом и поджигают. А продукты горения выбрасываются с большой скоростью через сопло. Чем холоднее воздух, тем эффективнее этот процесс. Что гораздо ниже средних п1 около земной поверхности.
Итак, большая высота позволяет экономить топливо, сократить время полёта, избежать нежелательных погодных явлений и турбулентности. Ещё одна причина в том, что там образуются струйные течения. Они как попутный ветер, компании такому всегда рады, ведь это экономит топливо. [музыка]
Если вас неожиданно телепортировать на вершину Эвереста — а это ниже, чем летают самолёты — вы потеряете сознание минуты через три. По мере набора высоты падает не только плотность воздуха, но и давление. Притом давление снижается быстрее, потому что оно зависит от веса воздуха сверху. На высоте 10 км давление составляет всего четверть от того, что на уровне моря. Уточню, что кислорода в этом воздухе по-прежнему 21%, но его парциальное давление, то есть давление, которое оказывают только его молекулы, всего около 5,5 килопаскалей. То есть четверть от привычного нам на земле. При таком давлении в кровь попадает довольно мало кислорода для нормальной жизнедеятельности. Человеку нужно хотя бы 16 килопаскалей.
Значит, на большой высоте в салоне необходимо поддерживать давление искусственно. Называется надув. Воздух постоянно поступает в самолёт снаружи, он проникает внутрь на стадии сжатия в двигателях. Благодаря этому воздухом в самолёте можно дышать, но из-за этого немного снижается эффективность двигателей. Необходимость надува салона в своё время потребовала кардинального пересмотра конструкции самолётов. До этого они летали на высоте около 3 км, там парциальное давление кислорода составляет 10 килопаскалей — на нижней границе допустимого для людей.
Двери самолётов открывались наружу, и никто особенно не думал о герметичности, потому что давление внутри и вне самолёта почти не отличалось. Но как только самолёты начали надувать, двери изменили так, чтобы они представляли собой такую заглушку. Внутренние части у них шире, чем наружные, благодаря этому они плотно прижимаются к дверному проему за счёт давления внутри самолёта. Салон самолёта герметичный почти что но не совсем. Например, можно заметить, что если кто-то спускает воду в туалете, давление воздуха немного падает, так что пилоты каждый раз по приборам видят, когда кто-нибудь это делает.
Именно поэтому необычным и аварийным выходом из самолёта не нужны замки: разница между давлением в салоне и снаружи самолёта так велика, что никому просто не хватит сил справиться с дверью, которая открывается внутрь. А если кто-нибудь подойдёт и повернёт рычаг во время полёта, ничего не будет. В современных самолётах, даже если двери открываются наружу, они работают как заглушки благодаря удачной конструкции. Основные пассажирские двери Боинга 737 шире и выше проёма, через который проходят. Но когда опускают ручку открывания двери, верхние и нижние её части уходят внутрь, и размер двери уменьшается до нужного, но по ширине они всё равно слишком велики.
Поэтому сначала дверь проходит внутрь, а потом поворачивает. На большой высоте такая дверь не сможет попасть внутрь самолёта, сила на это нужно столько же, сколько на то, чтобы поднять 9 тонн. К слову, давление в салоне самолёта ниже, чем на уровне моря, то есть ниже 101.3 кПа. Это можно заметить, если взять набор пакетов чипсов. На земле, если нажать пакетик, он сжимается, а по мере набора высоты он будет раздуваться, как шарик. Я измерил давление в салоне, на котором летел. На эшелоне давление упало до 77 кПа. Это значит, что парциальное давление кислорода было всего 16 кПа, а это минимум, который нужен человеку, чтобы нормально себя чувствовать.
Это неизбежно ведёт к определённым последствиям. Как считаете, в самолёте чаще пускают газы? Если бы я чихнул, низом я бы сказал, что это кто-то другой. Думаю, нет, нет, нет, я точно нет, ни за что на свете. Как думаете, люди больше пускают газа в самолёте или на земле? На высоте? Даже не сомневаюсь. В смысле, если подумать, на этом ведь как-то сказывается давление в салоне. Да, когда мы поднимаемся, полость вот здесь расширяется, и воздуху нужно куда-то выходить. Быстрее всего, скажем так, на юг. Пакет с чипсами просто взял и лопнул.
На МКС давление поддерживают таким же, как на уровне моря, в районе 101.3. Почему же тогда самолёты надувают до минимальной планки, приемлемой для пассажиров? Вообще-то, на то есть очень убедительная причина. В 1988 году самолёт компании Aloha Airlines выполнял рейс 243 из Гонолулу. В салоне поддерживали нормальное давление, но на фюзеляже была трещинка. Неожиданно на высоте около 7 км она начала расти. Из передней части самолёта сорвало практически всю крышу. Пилотам чудом удалось посадить самолёт. Дело обошлось только одной жертвой. Разница между МКС и самолётом в том, что космическую станцию надо надувать всего один раз, а потом ничего не меняется. А самолёт испытывает перепады давления каждый раз, когда поднимается на крейсерский эшелон. Фюзеляж в каждом рейсе растягивается, а затем сжимается до исходного состояния: растягивается, сжимается, растягивается, сжимается.
Тот самолёт занимал второе место среди Боингов 737 по количеству рейсов. Он летал почти 90.000 раз, хотя рассчитан на гораздо меньшее число перелётов. Из-за этого он износился, потрескался, подвергся коррозии, что и привело к взрывной разгерметизации. Самолёты герметизируют до верхней планки разумного предела, чем снижают износ и продлевают срок их службы. Но даже 75% атмосферного давления должно хватать запасам, чтобы не давать дверям открыться. Тогда как это могло произойти в мае 2023 года? Пассажир запаниковал и каким-то образом умудрился открыть аварийный выход аэробуса прямо во время полёта. Самолёт тогда шёл на посадку, был довольно близко к земле, а значит давление снаружи и внутри не так уж и отличалось, и когда пассажир начал давить на дверь изо всех сил, она поддалась, что, конечно, просто невероятно.
Мы не представляли, что такое возможно, но похоже, если чего-то хотеть, этого можно добиться. Да и вообще, тогда особо никто не пострадал, это было серьёзное происшествие. Назревает вопрос: а могут ли какие-то случайные действия пассажира привести к другим неприятностям? Скажем, кто-то забыл включить режим полёта на телефоне, когда самолёт на взлётной полосе? И пассажиров просят включить режим полёта, вы это делаете? И как думаете, зачем это нужно? По какой причине?
Ну, очевидно. Влияет ли об этом? Поли быз при. Я немножко бунтарь, я не следую правилам. Так что как? Совсем не боитесь, что из-за вас самолёт упадёт? Ну, я слежу, чтобы родители телефоны выключили, тогда мне можно его оставить. Ну да, выключаю, потому что не хочу, чтобы телефон мешал радиоволнам или чему там. Я думаю, есть опасность, что волны помешают каналу связи. Кажется, мне всегда говорили, что телефон мешает работе техники. Но если честно, да, просто говорят — включите режим, берёте и включаете. Надо значит, надо, вот и всё.
В 1961 году Федеральное управление гражданской авиации США выяснило, что некоторые портативные радиоприемники мешают работе навигационных систем самолёта, потому что работают на близких к ним частотах. В целях предосторожности управление запретило практически всю личную электронику на борту. Но при желании авиакомпании могли самостоятельно проверить почти любое устройство и разрешить его использование, вопреки запрету. За исключением разве что телефонов, потому что ими распоряжается другой орган власти. Если телефон находится где-то на земле, в окружении зданий и холмов, он обычно дотягивается до одной-двух вышек сотовой связи. Если телефон высоко в небе, то до 10-20, а то и больше.
Комиссия опасалась, что если одновременно в самолёте со скоростью 800 км/ч будет лететь 100 или 200 включённых мобильных телефонов, они будут постоянно подключаться к множеству вышек, перегружая систему. Поэтому в 1991 году запретили мобильную связь на борту. Но в эти рассуждения вкралась ошибка: самолёт — это большая металлическая коробка, по сути клетка Фарадея, которая по идее блокирует почти любые электромагнитные сигналы. По этой причине антенны устанавливают снаружи. Сигналы телефона выходят только через иллюминаторы, то есть горизонтально в стороны от самолёта.
А значит, пока сигнал достигнет земли, ему придётся пройти немалое расстояние. Антенны на вышках сотовой связи повернуты вниз, чтобы получать сигналы от телефонов, с которыми люди ходят по земле. Поэтому телефону на самолёте сложно установить связь с вышкой, если только он не пролетает на очень уж маленькой высоте. Так что телефоны могут помешать разве что во время взлёта и посадки, но комиссия по связи этого толком не проверяла.
А в 2005 году заявила перед конгрессом, что запрет на использование в полёте мобильных устройств может быть излишним для защиты наземных сетей. [музыка] Насколько мы знаем, не было ни одной аварии, вызванной мобильным телефоном на борту. Единственный толк от режима полёта — батарея дольше не разряжается. Так почему это правило до сих пор не отменили? Мне приходилось летать, и вот что мне помешало — это наводки. Знаете, когда говорите с диспетчером, раздаётся такое, бывает, когда кто-нибудь разговаривает или телефон просто включен.
Может ли один мобильник помешать полёту? А что если их 200? Возможно, вряд ли. Конечно, все пассажиры разом решат написать что-то в Твиттере, но на всякий случай лучше просто попросить всех всё выключить. А когда набрали высоту, вот вам Wi-Fi, так проще. Но скоро режим полёта может стать делом прошлого. Например, в ЕС его включать уже не требуют и просят авиакомпании предоставить пассажирам 5G на всех рейсах в пределах Евросоюза. Возможно, от этого неудобства мы избавимся, но с едой в самолётах ничего не поменяется.
Как вам еда, которые дают во время полёта? Я ем только булочки, только их. Ещё как-то могу всё остальное на вкус картон какой-то. Иногда бывает вкусно, иногда просто ужасно, но преснова ощущается иначе. Одна и та же еда в самолёте и на земле одинаково вкусная? Нет. Однако возможно в том, что еда в самолётах невкусная, виновата совсем не авиакомпания. На большой высоте в салон снаружи закачивается очень сухой воздух. Для сравнения, в Сахаре относительная влажность 25%, а в самолётах она может опускаться до 5%.
От этого могут подсохнуть носовые пазухи, что в свою очередь притупляет восприятие запаха, а с ним — вкуса. Пониженное давление также снижает чувствительность, например, к соли и сахару. Но есть один вкус, который, похоже, наоборот, становится интенсивнее на высоте. Что вы обычно пьёте в самолёте? Какой ваш любимый напиток? Яблочный сок. Яблочный сок? Интересно, ну кола — это такой базовый вариант, апельсиновый или яблочный сок. Джин-тоник, иногда — кровавая Мэри. Но вы первый, кто это сказал.
Правда, немецкое исследование на тысячи пассажиров показало, что больше четверти во время полёта заказывают томатный сок. Что интересно, 23% из них пьют его только когда летят на самолёте. То есть часто заказывайте в барах, например, или только в самолёте? Только в самолёте её пью. Что же такого особенного в томатном соке? Возможно причина в шуме. В 2015 году исследователи предположили, что так как нерв, передающий вкусовую информацию от языка к стволу мозга, проходит возле барабанной перепонки между крошечными косточками, передающими звук, то его может дополнительно стимулировать громкий звук, из-за чего возникает слуховая иллюзия, от которой усиливается восприятие умами солоноватой соевого соуса и помидоров.
Я всегда пил томатный сок и сам не понимал, почему. Просто решил, что это мой полётный сок или томатный сок с приправами. Да, да, я их оба очень люблю. Ага. Когда в следующий раз полетите на самолёте, берите что-нибудь очень сладкое или солёное, или пейте томатный сок. Хотя люди сейчас часто летают на самолётах. Мне кажется, мы очень плохо в этом разбираемся. Согласны? Да, мы очень много говорим об авариях и разного рода происшествиях. Мы их подробно разбираем.
Кто-то может спросить: а зачем? Разве люди не станут ещё больше бояться летать? Но на самом деле это одна из причин, по которой летать на самолёте настолько безопасно. Сотни профессионалов до мельчайших деталей разбирают каждый несчастный случай. Мы учимся на каждом из них, и каждый следующий полёт немного безопаснее предыдущего. Отчасти поэтому я завёл свой канал. Поверьте, чем больше вы знаете, тем больше чувствуете себя в безопасности. Переведено и озвучено студией Верт дайдер.