Что вы знали и не знали о самолётах [Veritasium]

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 миллионов полётов в год эти двери буквально никто никогда не пытается открыть в полёте. Благодаря чему? Самосохранению, 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 тысяч километров. Или это многовато? Да, это немного перебор. Там уже космос. 25 тысяч километров. Это высота, на которой летают самолёты. Слишком мало, да? Наоборот, много, слишком много, слишком. Надо поменьше. Может, тогда тысячи километров? Тысяча километров? Это тоже космос. Километров пятнадцать, наверное. Некоторые поднимаются до тринадцати километров. Девять километров. Одиннадцать с половиной километров. 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 10 километров 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 десяти километров она составляет всего треть от плотности воздуха на уровне моря. То есть на такой высоте самолёт сталкивается всего лишь с третью 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 эта энергия как бы возвращается. Да, при взлёте самолёт сжигает около 80 килограммов топлива в минуту, на эшелоне около 40, во время снижения, ну, может быть, 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 продукт горения выбрасывается с большой скоростью через соплу. Чем холоднее воздух, тем эффективнее этот процесс. Там, где летают самолёты, температура воздуха около минус 50 по Цельсию, что гораздо ниже средних плюс 15 около земной поверхности. Итак, большая высота позволяет экономить топливо, сократить время полёта и 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, а значит и деньги. Но у большой высоты есть и недостатки. Воздух там не пригоден для дыхания. 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 километров 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. Это называется надув. Воздух постоянно поступает в самолет снаружи. Он проникает внутрь на стадии сжатия в двигателях. Благодаря этому воздухом в самолете можно дышать. Но из-за этого немного снижается эффективность двигателей. Необходимость надува салона в свое время потребовала кардинального пересмотра конструкции самолетов. До этого они летали на высоте около 3 километров. Там парциальное давление кислорода составляет 15 килопаскалей, на нижней границе допустимого для людей. Двери самолетов открывались наружу, и никто особенно не думал о герметичности, потому что давление внутри и вне самолета почти не отличалось. Но как только самолеты начали надувать, двери изменили так, чтобы они представляли собой такую заглушку. Внутренняя часть у них шире, чем наружная. Благодаря этому они плотно прижимаются к дверному проему за счет давления внутри самолета. Салон самолета 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 ни аварийным выходом из самолета не нужны замки. Разница между давлением в салоне и снаружи самолета так велика, что никому просто не хватит сил справиться с дверью, которая открывается внутрь. А если кто-нибудь подойдет и повернет рычаг во время полета? Ничего не будет. В современных самолетах, даже если двери открываются наружу, они работают как заглушки, благодаря удачной конструкции. Основные пассажирские двери Боинга 737 шире и выше проема, через который проходят. Но когда опускают ручку открывания двери, верхняя и нижняя ее части уходят внутрь, и размер двери уменьшается до нужного. Но по ширине они все равно слишком велики. Поэтому сначала дверь проходит внутрь, а потом поворачивается. На большой высоте такая дверь не сможет попасть внутрь самолета. Сила на это нужна столько же, сколько на то, чтобы поднять 9 тонн. К слову, давление в салоне самолета ниже, чем на уровне моря, то есть ниже 101,3 кПа. Это можно заметить, если взять на борт пачку чипсов. На земле, если нажать пакетик, сомнется. Но по мере набора высоты он будет раздуваться, как шарик. Я измерил давление в самолете, 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 ведет к определенным последствиям. Как считаете, в самолете 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 газы в самолете 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. Сам. На МКС давление поддерживают таким же, как на уровне моря, в районе 101,3 кПа. Почему же тогда самолеты надувают до минимальной планки, приемлемой для пассажиров? Вообще-то на то есть очень убедительная причина. В 1988 году самолет компании Aloha Airlines выполнял рейс 243 Хилу-Гонулулу. В салоне поддерживали нормальное давление. Но на фюзеляже была трещинка. Неожиданно на высоте около 7 километров она начала расти. Из передней части самолета сорвало практически всю крышу. Пилотам чудом удалось посадить самолет. Дело обошлось только одной жертвой. Разница между МКС и самолетом в том, что космическую станцию надо надувать всего один раз. А потом ничего не меняется. А самолет 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 самолет Aloha Airlines занимал второе место среди Боингов 737 по количеству рейсов. Он летал почти 90 тысяч раз, хотя рассчитан на гораздо меньшее число перелетов. Из-за этого он износился, потрескался, подвергся коррозии, что и привело к взрывной разгерметизации. Самолеты герметизируют до верхней планки разумного предела, чем снижают износ и продлевают срок их службы. Но даже 75% атмосферного давления должно хватать с запасом, чтобы не давать дверям открыться. Тогда как это могло произойти в мае 2023? 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 и не представляли, что такое возможно. Но похоже, если сильно чего-то хотеть, этого можно добиться. Ого. И как пассажир? С ним всё нормально, 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? И есть ли она вообще? Очевидно. Вряд ли об этом попросили бы просто так, без причины. К сожалению, я немножко бунтарь, я не следую правилам, так что... Как, совсем не бойтесь, что из-за вас самолёт упадёт? Ну, я слежу, чтобы родители телефона выключили, тогда мне можно его оставить. Ну да, выключаю, потому что не хочу, чтобы телефон мешал радиоволнам или чему-то. Я думаю, есть опасность, что волны помешают каналу связи. Кажется, мне всегда говорили, что телефон мешает работе техники, но, если честно, да просто говорят включить режим, берёшь и включаешь, надо, значит надо, вот и всё. В 1961-м 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, Федеральная комиссия по связи. 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 в час будет лететь 100 или 200 включенных мобильных телефонов, они будут постоянно подключаться к множеству вышек, перегружая систему. Поэтому в 1991 она запретила пользоваться мобильной связью 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 повёрнуты 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 800-герцовых мобильных устройств может быть излишним для защиты наземных сотовых сетей. 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 отменят? Мне приходилось летать, и вот что мне помешало, так это наводки. Знаете, когда говорите с диспетчером, а раздаётся... Такое бывает, когда кто-нибудь разговаривает, или телефон просто включён. Может ли один мобильник помешать полёту? Вряд ли. 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, которую 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 пресновато, 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 аснима 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? Джентоник. Иногда кровавая мэри, но... Вы первый, кто это сказал. Правда? Да. 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. А вы вообще любите кровавую мэри? То есть часто заказываете 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, солоноватого вкуса, глутамата натрия, соевого соуса и помидоров. Я всегда пил томатный сок и сам не понимал, почему. Просто решил, что это мой полётный сок. Или томатный 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 «Ментор Пайлот». Поверьте, чем больше вы знаете, тем больше чувствуете себя в безопасности. Переведено и озвучено студией Верд Дайдер