گوشه تابوت چیست و چرا باعث سقوط هواپیماها می‌شود؟

به گزارش ایسنا، به نقل از اطلاعات آنلاین، در ظاهر، درک گوشه تابوت چندان دشوار نیست. این عبارت به یک وضعیت خطرناک در آیرودینامیک اشاره دارد که در آن هواپیماها به ارتفاع خاصی می‌رسند که بین حداکثر و حداقل سرعت هوایی آنها تنها چند گره وجود دارد. اگر خلبانی از آن محدوده باریک خارج شود، ممکن است هواپیما دچار واماندگی شود و خطر فاجعه بالقوه را به همراه داشته باشد.

اصلاً چطور چنین مخمصه شدیدی ایجاد می‌شود؟ اندرو مک‌کچنی، خلبان سابق بریتیش ایرویز که اکنون مشاور ایمنی است، می‌گوید برای درک این موضوع، به درک اولیه‌ای از فیزیک هوانوردی نیاز است.

نیروی بالابر در هوای رقیق

دلیل اینکه هواپیماها در وهله اول قادر به پرواز هستند این است که فشار هوا در زیر بال‌ها بیشتر از بالای آنهاست که نیرویی به نام نیروی بالابر ایجاد می‌کند. اما هر چه هواپیماها بالاتر می‌روند، برای جبران هوای رقیق‌تر، باید نیروی بالابر بیشتری تولید کنند. در واقع، این بدان معناست که آنها برای ماندن در هوا باید سریع‌تر حرکت کنند.

سقف سرعت و موج ضربه‌ای

با این حال، همزمان هواپیماها چیزی دارند که عملاً حداکثر سرعت را محدود می‌کند که به عنوان حداکثر سرعت ماخ عملیاتی (MMO) شناخته می‌شود. این به دلیل پیچیدگی‌هایی است که اگر هواپیماها سریع‌تر از سرعت صوت حرکت کنند، ممکن است ایجاد شود. این محدودیت با افزایش ارتفاع هواپیما، سخت‌تر می‌شود.

مک‌کچنی می‌گوید: «اگر سرعت هواپیما از حد مشخصی فراتر رود، هوای مافوق صوت می‌تواند موج ضربه‌ای ایجاد کند که اساساً جریان هوا روی بال را مختل می‌کند.» نتیجه این اختلال چیست؟ بال‌ها نیروی بالابرنده خود را از دست می‌دهند و هواپیما می‌تواند دچار واماندگی شود؛ به عبارت دیگر، همان نتیجه‌ای که اگر خیلی آهسته پرواز کنند، حاصل می‌شود.

ترکیب این دو اثر، خلبانان را در تنگنا قرار می‌دهد. هر چه ارتفاع آنها بالاتر برود، حد واماندگی در سرعت پایین آنها بیشتر و نقطه واماندگی در سرعت بالا کمتر می‌شود و فاصله بین این دو را کاهش می‌دهد. اگر هر دوی این خطوط را روی نمودار رسم کنید، آخرین بخش از فضای باقی مانده قبل از برخورد دو خط، «گوشه تابوت» (یا گوشه Q) است.

وقتی به آن نقطه نزدیک می‌شوید، دو سرعت واماندگی می‌توانند به نزدیکی فقط ۱۰ گره (یا حدود ۱۲ مایل در ساعت) از هم باشند. اگر خلبانی از آن محدوده باریک فراتر رود یا حتی بالاتر برود، می‌تواند باعث واماندگی مرگبار شود.

صعود مرحله‌ای، آب‌وهوا و نمونه‌های سقوط

یکی از مراحلی که خلبانان باید به طور خاص از گوشه تابوت آگاه باشند، در طول صعود اولیه است، به خصوص برای پروازهای طولانی‌مدت با مخازن سوخت سنگین. از آنجا که هواپیماها وزن بیشتری حمل می‌کنند، برای حفظ نیروی بالابری لازم به سرعت بیشتری نیاز دارند و خلبان را به آن نقطه برش نزدیک‌تر می‌کنند.

به همین دلیل، به ویژه پروازهای طولانی مدت اغلب صعود خود را به طور متناوب انجام می‌دهند، بنابراین هواپیما هنگام صعود، وزن سوخت را می‌سوزاند. مک‌کچنی می‌گوید: «در یک پرواز طولانی، یک هواپیمای بزرگ مانند بوئینگ ۷۷۷ ممکن است با ۱۰۰۰۰۰ کیلوگرم سوخت بلند شود و با ۶۰۰۰ کیلوگرم فرود بیاید.»

گوشه تابوت همچنین در مورد اجتناب از آب و هوای بد تأثیر دارد. رعد و برق می‌تواند جریان‌های رو به پایین زیادی ایجاد کند، به این معنی که خلبانان ممکن است سعی کنند با بالا بردن برای افزایش نیروی بالابری، ارتفاع را حفظ کنند. در ارتفاعات بالا، این می‌تواند هواپیما را از حاشیه ایمنی خود خارج کند.

چنین وضعیتی در سقوط مرگبار پرواز ۴۴۷ ایرفرانس در سال ۲۰۰۹ رخ داد که در آن ۲۲۸ نفر در اثر استالینگ یک ایرباس A۳۳۰ هنگام پرواز بر فراز اقیانوس اطلس جان باختند. پس از این فاجعه، خلبانان ملزم به گذراندن آموزش‌های ویژه در مورد "بهبود ناگهانی" شدند. ترجیح بر این است که از این نوع طوفان‌ها به طور کلی اجتناب شود، از این رو تمرکز بر برنامه‌ریزی یک مسیر ایمن قبل از برخاستن است.

آیا ممکن است اثر مشابهی باعث سقوط در پالم بیچ شده باشد، که در آن یک جت خصوصی پس از از دست دادن قدرت در آسمان، حدود ۳۵۰۰۰ پا سقوط کرد؟ در حالی که هوای بد به عنوان یکی از محورهای تحقیق برای محققان در ایالات متحده ذکر شده، کارشناسان می‌گویند این موضوع همچنین با این واقعیت پیچیده می‌شود که هواپیمای مورد نظر چیزی بود که به عنوان "جت با کارایی بالا" شناخته می‌شود؛ در این مورد، یک بمباردیه لیرجت ۶۰.

ایدس می‌گوید این جت‌های کوچک‌تر نسبت به بال‌هایشان قدرت موتور بالایی دارند. او توضیح می‌دهد: «اساساً این بدان معناست که شما می‌توانید به ارتفاعی برسید که عملکرد بال فوق‌العاده بحرانی می‌شود.» به عبارت دیگر، خلبانان در صورت پرواز به ارتفاعات بالا، می‌توانند در فاصله لمس گوشه تابوت قرار گیرند.

برای مسافران یک هواپیمای جت معمولی، خطر کمتر است: هواپیماهای مدرن با فضای تنفس کافی ساخته شده‌اند و خلبانان آموزش دیده‌اند که آن را به همین شکل نگه دارند. اما مانند بسیاری از موارد در هوانوردی، تنها راه جلوگیری از تشدید این خطرات، جدی گرفتن آنهاست و گوشه تابوت از این قاعده مستثنی نیست.