Dlaczego chmura pyłu jest taka groźna dla samolotów?

Chmura pyłu wulkanicznego powstała po erupcji wulkanu Eyjafjallajokull na islandzkim lodowcu unosi się nad Europą paraliżując całkowicie ruch lotniczy na kontynencie. Każdego dnia samoloty na całym świecie latają nad dziesiątkami wulkanów, ale gdy tylko jeden z nich wybucha podjąć należy wyjątkowe środki ostrożności. Dlaczego?

W ciągu ostatnich 3. lat ponad 90 samolotów odrzutowych natrafiło w trakcie lotu na chmury pyłu wulkanicznego i zostało w różnym stopniu uszkodzonych. Obecnie rozwój technologii oraz zwiększony dostęp do satelitów pozwala z dużym wyprzedzeniem informować załogi samolotów o konieczności zmiany trasy lub wręcz nie pozwolić na start samolotu.

Podczas wybuchu góry Św. Heleny w 198. roku na terenie Stanów Zjednoczonych dwa samoloty firmy Boeing: 727 oraz DC-10 natrafiły na odrębne chmury pyłów wyrzuconych w trakcie erupcji wulkanu. W obu maszynach uszkodzone zostały przednie szyby oraz kilka innych systemów, ale pilotom udało się bezpiecznie wylądować i nikomu nic się nie stało.

Zaledwie dwa lata po wybuchu góry Św. Heleny miała miejsce erupcja indonezyjskiego wulkanu Galunggung. Na chmurę pyłu powstałą po wybuchu natrafiło kilka samolotów Boeing 747. Jedna z maszyn utraciła ciąg we wszystkich czterech silnikach i zaczęła gwałtowanie spadać z wysokości 36000 stóp (ok. 11 km). Na szczęście na wysokości 12500 stóp (ok. 3,8 km) udało się ponownie uruchomić silniki i pomimo poważnych uszkodzeń, wylądować na lotnisku w Dżakarcie. Zanim maszyna mogła ponownie wznieść się w powietrze wymieniona w samolocie wszystkie cztery silniki. Kilka dni po opisanym wydarzeniu inny samolot wleciał w chmurę pyłu z wulkanu Galunggung. Tym razem uszkodzeniu uległy dwa silniki i maszyna musiała lądować awaryjnie na lotnisku w Dżakarcie z jedynie dwoma sprawnymi silnikami.

W 198. roku podczas lotu z Amsterdamu do Anchorage na Alasce nowy Boeing 747-400, który do tej pory w powietrzu spędził zaledwie 900 godzin, wleciał w chmurę pyłu wulkanicznego powstała po wybuchu wulkanu Redoubt w Stanach Zjednoczonych. Wszystkie cztery silniki zajęły się ogniem i zgasły. Załodze udało się uruchomić je ponownie i bezpiecznie wylądować w Anchorage. Pomimo szczęśliwego zakończenia incydentu, w samolocie musiano wymienić instalację klimatyzacji, wyczyścić zbiornika paliwa, naprawić systemy hydrauliczne oraz oczywiście wymienić silniki. Kilka innych samolotów również natrafiło na pył z tego samego wulkanu, ale uszkodzenia były minimalne dzięki odpowiednio wczesnemu ostrzeżeniu załogi, która mogła zmienić trasę, aby zminimalizować zagrożenie.

Po największej w ciągu ostatnich 5. lat erupcji wulkanu, samoloty jednego z amerykańskich przewoźników zostały uwięzione na lotnisku w Manili. Miało to miejsce w roku 1991 po wybuchu góry Pinatubo na Filipinach. W przypadku tego wydarzenia chmura pyłu wulkanicznego była tak rozległa, że pojawił się problem w określeniu, gdzie dokładnie znajduje się najwięcej szkodliwego pyłu.

Kilka przypadków mniej niebezpiecznych uszkodzeń samolotów zanotowano również w roku 199. po erupcji wulkanu Popocatepetl w Meksyku. W szczególności jedna z maszyn miała tak bardzo ograniczoną widoczność, że załoga samolotu musiała wyglądać przez okna przedziału pasażerskiego, aby bezpiecznie wykonać kołowanie na płycie lotniska po lądowaniu.

W piątek 1. kwietnia 2010 Polska Agencja Prasowa doniosła, że silniki odrzutowe w myśliwcach F-18 latających w fińskich siłach powietrznych i biorących udział w czwartek rano w ćwiczeniach zostały "znacznie" uszkodzone przez chmurę pyłu po wybuchu wulkanu na Islandii. Po powrocie z krótkich misji przeprowadzonych przed zamknięciem przestrzeni powietrznej nad Finlandią, silniki myśliwców amerykańskiej produkcji zostały poddane kontroli i okazało się, że zawierały pył wulkaniczny - poinformowała fińska armia w komunikacie. Ze zdjęć zrobionych wewnątrz silników wynika, że "nawet loty na krótkim dystansie w chmurze pyłu mogą uszkodzić silnik samolotu". Niektóre uszkodzone silniki będą musiały zostać zdemontowane i naprawione.

Pył wulkaniczny składa się z substancji, których temperatura topnienia wynosi między 60. a 800 stopni Celsjusza. Ponieważ temperatura panująca w silniku odrzutowym podczas lotu przekracza 1000 stopni Celsjusza, pył wulkaniczny ulega natychmiastowemu stopieniu. Następnie, w wyniku gwałtownego ochłodzenia w komorze turbiny osiada na jej łopatkach zaburzając przepływ produktów spalania silnika, co w skrajnych przypadkach może prowadzić do zatrzymania jego pracy.

Chmury pyłu wulkanicznego są ciężkie do odróżnienia od zwykłych chmur, zarówno na radarze, jak i wzrokowo. Dodatkowo, pył może przemieszczać się na ogromne odległości od miejsca erupcji. Przykładowo, chmura pyłu powstała po wybuchu góry Pinatubo w 199. roku, w ciągu zaledwie 3 dni pokonała odległość ponad 8000 km, docierając aż do wschodnich wybrzeży Afryki.

Na podstawie powyższych wydarzeń widać, że występowanie niebezpiecznych incydentów związanych z przelotem przez chmurę pyłu wulkanicznego jest dzisiaj bardzo rzadkie. Jednak nie możemy się w najmniejszym stopniu dziwić władzom, które "uziemiły" setki samolotów na europejskich lotniskach. Chyba nikt z podróżnych nie chciałby przeżyć sytuacji, w której przestają działać wszystkie silniki samolotu.

Źródło: Boeing / jalopnik.com