Kada je avion "Singapur erlajnsa" zahvatila jaka turbulencija tokom prelaska iznad južnog dela Mjanmara 2024. godine, mnogo ljudi završilo je na podu.
Boing 787 američke kompanije "Junajted erlajns" ovog proleća je takođe imao problema sa podrhtavanjima dok je leteo iznad Filipina. Stjuardesa je poletela ka plafonu, zbog čega je zadobila potres mozga i prelom ruke.
Verovali ili ne, incidenti poput ovih su u porastu zbog klimatskih promena. Promena klime povećava temperaturnu razliku između toplih i hladnih vazdušnih masa koje se sudaraju i formiraju mlaznu struju u gornjim slojevima atmosfere. Time su mlazne struje manje stabilne zbog čega nastaju turbulencije.
Jaka turbulencija označava "veoma grubo strujanje vazduha" koje je nevidljivo satelitima, radaru i ljudskom oku.
Ova vrsta turbulencija češća je danas za čak 55 odsto nego 1979. godine kada su počela pouzdana meteorološka merenja, pokazali su rezultati istraživanja Pola Vilijamsa, profesora na Univerzitetu u Redingu.
Turbulencija - opasna i skupa
Očekuje se da će se turbulencije utrostručiti širom sveta do 2050-ih i verovatno će imati veliki uticaj na rute širom istočne Azije i severnog Atlantika.
Takođe, to bi moglo da utiče i na spremnost ljudi da uopšte lete. Kada putnici govore o strahu od letenja, najčešće se pominje gubitak kontrole i prethodno iskustvo sa turbulencijom.
Podrhtavanja letelica, osim što su potencijalno opasna, takođe koštaju vazduhoplovnu industriju, jer izazivaju habanje i produžavaju određene letove jer piloti pokušavaju da ih izbegnu. Takvi manevri troše veće količine goriva i povećavaju emisije štetnih gasova.
Iako turbulencije najčešće izazivaju samo nelagodnost, a ne povrede ili smrtne slučajeve, sve veći broj haotičnih kretanja u atmosferi dovodi do toga da su avio-kompanije, naučnici i inženjeri primorani da se suoče sa pronalaženjem načina za ublažavanje problema.
Kompanija "Turbulence Solutions" sa sedištem u Badenu, u Austriji, razvila je veoma mala zakrilca koja se mogu dodati većima ili eleronima na krilima aviona. Ta sasvim mala zakrilca blago podešavaju svoj ugao kako bi se suprotstavila promenama protoka vazduha na osnovu očitavanja pritiska izmerenog neposredno ispred njih na prednjoj ivici krila. To pomaže pri stabilizaciji aviona, slično kao što ptice podešavaju svoje perje tokom leta.
Iz kompanije navode da tehnologija može da smanji efekte turbulencije koje putnici osećaju za više od 80 odsto. Do sada je testirana samo na malim avionima iako je izvršni direktor Andraš Galfi, koji je i sam pilot, uveren da će moći da se primeni i na mnogo veće avione.
"Uvreženo je mišljenje da možete ili da izbegnete turbulenciju ili da se borite sa njom tako što ćete pričvrstiti i ojačati krilo. Ali mi kažemo da je ne morate prihvatiti. Potreban vam je samo pravi kontrasignal. Za lake avione uvek je postojao ovaj problem, ali čak i za komercijalnu avijaciju postaje sve ozbiljniji jer turbulencija postaje učestalija", objašnjava Galfi.
Veštačka inteligencija kao vid borbe protiv turbulencija
Let kroz vrtloge i uzlazne struje sa minimalnim poremećajima zahteva ne samo precizno inženjerstvo već i mnogo naprednu matematiku i analizu dinamike fluida. To će uvek biti komplikovano jer je fundamentalna priroda turbulencije da je haotična. Ljudima je možda teško da shvate brojne procese, ali bi veštačka inteligencija mogla lakše da se izbori sa tim.
"Mašinsko učenje je veoma dobro u pronalaženju obrazaca unutar visokodimenzionalnih podataka. Turbulencija bi mogla da bude savršen primer za veštačku inteligenciju", rekao je Rikardo Vinuesa, istraživač mehanike fluida, inženjerstva i veštačke inteligencije na Kraljevskom tehnološkom institutu u Stokholmu.
U nedavno sprovedenom eksperimentu, Vinuesa i njegove kolege iz Centra za superračunare u Barseloni i danskog Tehnološkog univerzitetu u Delftu, testirali su sistem veštačke inteligencije koji je kontrolisao "sintetičke nalete" vazduha na simuliranom krilu aviona.
Sama veštačka inteligencija je trenirana tako da se model uči metodom pokušaja i grešaka, kao kada malo dete uči da hoda.
"Možemo da koristimo veštačku inteligenciju da bismo kreirali veoma precizne numeričke simulacije protoka vazduha na osnovu merenja izvršenih direktno na krilu. I tamo gde se neuronske mreže obično smatraju crnim kutijama, mi koristimo veštačku inteligenciju, koja nam omogućava da utvrdimo koja su merenja najvažnija za predviđanja koja generiše model", precizirao je Vinuesa.
On će sa kolegama sarađivati sa tehnološkim kompanijama na daljem razvoju tehnologije.
Razni modeli detekcije turbulencije u razvoju
Prošle godine, tim stručnjaka Kalteka - Tehnološkog instituta Kalifornije (The California Institute of Technology - Caltech) i Envidije (Nvidia) primenio je ekstremnu turbulenciju unutar aerotunela kako bi testirao sistem za detekciju i predviđanje za dronove koji pokreće veštačka inteligencija. Rezultati su bili interesantni.
Stručnjaci Nasinog istraživačkog centra u Lengliju testirali su namenski napravljen mikrofon koji može da detektuje ekstremno niske infrazvučne frekvencije koje stvaraju vrtlozi turbulencije na udaljenosti do 480 kilometara.
Još jedan pristup koji je u aktivnom razvoju najmanje od 2010. godine uključuje upotrebu detekcije i određivanja daljine svetlosti (Light Detection and Ranging - Lidar) za kreiranje 3D mape vazduha oko aviona, slično kao što autonomni automobili stvaraju "oblak tačaka" obližnjih objekata i vozila, kako bi se kretali kroz svoje okruženje.
Kineska studija iz 2023. godine predložila je Lidar sistem "dvostruke talasne dužine", za koji tvrde da može da uoči lagane do umerene turbulencije čistog vazduha između sedam i 10 kilometara ispred letelice. Nažalost, manja gustina molekula vazduha na velikim visinama znači da instrumenti postaju preveliki, teški i da troše mnogo energije da bi mogli da se koriste u postojećim komercijalnim avionima.
Napredak u proizvodnji, razvoju veštačke inteligencije i novih senzora mogao bi da transformiše avijaciju u drugoj polovini 21. veka.
Ali šta se dešava danas?
Pre poletanja, piloti proveravaju meteorološke izveštaje i proučavaju karte vazdušnih struja. Konsultuju se sa softverom za planiranje leta i proveravaju prognoze koje podrazumevaju grafičke smernice za turbulenciju (Graphical Turbulence Guidance – GTG) čijoj izradi je doprineo Pol Vilijams.
"Pre oko 20 godina mogli smo da predvidimo oko 60 odsto turbulencija. Danas je to više, negde oko 75 odsto i cilj nam je da taj broj povećamo", precizirao je Vilijams i dodao da napredak koči pristup podacima o turbulenciji koje mere avioni.
"Naučnici moraju da kupuju podatke, a to nije jeftino", izjavio je.
"Turbulence Aware", aplikacija iza koje stoji Međunarodna asocijacija za vazdušni saobraćaj (IATA), deli anonimne podatke o turbulenciji u realnom vremenu, a već je koriste avio-kompanije, uključujući "Er Frans", "Izi džet" i "Aer Lingus". Putnicima je dostupan sve veći broj aplikacija koje pružaju pristup podacima koji su do sada bili dostupni samo pilotima i kontrolama leta, a jedna od njih je "Turbli".
"Koristim Turbli i otkrio sam da je prilično tačan, s obzirom na to da ne znaju vašu tačnu rutu, tako da ne mogu biti 100 odsto precizni. Ali to je pomalo liči na situaciju kada hipohondar gugla svoje simptome. Nisam siguran da uvek pomaže", zaključuje Vilijams.
(EUpravo zato/RTS/BBC)