Was sie sind und warum Sie keine Angst davor haben sollten
Was ist Turbulenz?
Das Wort Turbulenz leitet sich vom lateinischen turbulentĭa ab und bezieht sich auf den Zustand des Turbulenten (unruhig oder aufgewühlt). Ein Flugzeug kann als turbulent bezeichnet werden, wenn es sich aufgrund von Änderungen der Geschwindigkeit und Richtung der Luftströmungen heftig bewegt. Wenn die Luftteilchen in Unordnung geraten, entstehen Störungen, meist in Form von Windmühlen.
Was verursacht Turbulenzen?
Turbulenzen werden durch verschiedene meteorologische Situationen verursacht. Die häufigsten Ursachen sind Wolkenformationen (genauer gesagt: sich vertikal entwickelnde Wolken), Gewitter und Luftströmungen in Gebirgszügen oder Jetstreams. Die Windscherung ist ein weiteres meteorologisches Phänomen, das sich auf den Flug auswirken kann. Es handelt sich dabei um eine ziemlich abrupte Veränderung der Windstärke und -richtung. Eine andere Art von Missgeschick, das während des Fluges auftreten kann, sind Turbulenzen, die direkt vom Flugzeug selbst erzeugt werden. Dies geschieht, wenn große Luftmassen mit den Flügelspitzen des Flugzeugs zusammenstoßen. In jedem Fall führen die Piloten Tests und Simulationen durch, um alle möglichen Situationen zu kontrollieren.
Wann und wo sind sie am häufigsten?
Bei Nachtflügen oder Flügen am frühen Morgen sind Turbulenzen selten, da die Luftströmungen zu dieser Tageszeit milder sind. Wenn wir hingegen tagsüber fliegen, können wir während des Fluges Bewegungen spüren.
Turbulenzen treten in der Regel in geringer Höhe auf, was typisch für Kurzstreckenflüge ist, aber auch einige Langstreckenflüge sind davon nicht ausgenommen. Turbulenzen sind wahrscheinlich, wenn Sie über Indien oder den Nahen Osten fliegen.
Arten von Turbulenzen
Es gibt drei Arten von Turbulenzen, die sich klar voneinander unterscheiden lassen:
- Leichte Turbulenzen: Dies ist eine kleine, fast unvorhersehbare Bewegung des Flugzeugs, die es uns ermöglichen würde, im Flugzeug zu stehen, ohne uns zu bewegen.
- Mäßige Turbulenzen: Dies ist eine vorhersehbare Bewegung, die es uns nicht erlaubt, im Flugzeug aufzustehen, wir könnten abstürzen.
- Schwere Turbulenzen: Dies ist die schwerste der drei Varianten, bei der sich das Flugzeug so bewegt, dass man das Gefühl hat, am Sitz zu kleben oder nach oben aus dem Sitz zu «fliegen».
Sind sie gefährlich?
Wir sollten wissen, dass Turbulenzen in Bezug auf die Sicherheit von Flugzeugen kein großes Problem darstellen. Wie immer, wenn man mit dem Unbekannten konfrontiert wird, ist es jedoch normal, dass die Passagiere Angst bekommen und sogar unter Schwindelgefühlen leiden.
Wir sollten keine Angst vor Turbulenzen haben, denn Flugzeuge sind so konstruiert, dass sie selbst den aggressivsten Turbulenzen standhalten. Piloten sind nicht nur perfekt auf diese Widrigkeiten vorbereitet, sondern haben auch Tricks, um mit Turbulenzen umzugehen.
Dazu gehören die Verringerung der Geschwindigkeit und die Änderung der Flughöhe.
Obwohl sie nicht ganz genau sind, weil die Natur unberechenbar ist und das Wetter von einem Moment zum anderen variieren kann, gibt es Vorhersagen und Sensoren in einigen Cockpits, die dazu dienen, Turbulenzen und deren Intensität zu erkennen. Es sollte hinzugefügt werden, dass Boeing seit 2017 ein System für Flugzeuge testet, das Turbulenzbereiche erkennt und vermeidet.
Dabei handelt es sich um einen Laser an der Vorderseite des Flugzeugs, der die Partikel, die Turbulenzen verursachen, in einer Entfernung von 17 Kilometern erkennen kann und dem Piloten mehr als eine Minute Zeit zum Reagieren gibt.
Airbus forscht auch an einem «Hochleistungsflügel», der seine Form während des Fluges verändern kann, um zukünftige Flugzeuge effizienter zu machen und den Kohlenstoffausstoß zu verringern.
Im Inneren eines Flugzeugs gibt es Faktoren, die für mehr oder weniger starke Turbulenzen sorgen.
So werden beispielsweise Sitze im Schwerpunkt des Flugzeugs und in den Flügeln diese Störungen weniger stark wahrnehmen, während Sitze im hinteren Teil des Flugzeugs sie eher spüren, und je größer das Flugzeug und je größer der Sitzplatz, desto weniger spürbar sind die Turbulenzen.
Kurz gesagt, Turbulenzen sind ein ganz normaler Zustand beim Fliegen und bergen kein anderes Risiko als eine Erschütterung an der Decke, wenn der Sicherheitsgurt nicht richtig angelegt ist. Die den Fahrgästen empfohlenen Sicherheitsmaßnahmen sind ratsam und sollten am besten eingehalten werden, um mögliche Zwischenfälle zu vermeiden.
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GTA 5 Komplettlösung: Mission 43
100 % Erfolge
— «Treffgenauigkeit» Erreiche eine Trefferquote von mindestens 80 %
— «Fliegen auf vier Rädern» Verlasse das Frachtflugzeug im Mesa
Steigt in Trevors Truck und fahrt zum Hangar. Dort angekommen wechselt ihr zum Flugzeug und fliegt zum Frachtflugzeug. Fliegt so nah wie möglich am Boden, um vom Frachtflugzeug nicht entdeckt zu werden. Sobald ihr an der Militärbasis angekommen seid, umfliegt diese, da hier komplette Flugsperrzone herrscht. Folgt anschließend weiterhin dem Frachter. Sobald ihr den Luftraum von Los Santos International erreicht habt, müsst ihr wieder an Höhe gewinnen und an das Heck des Frachtflugzeugs fliegen. Sobald sich die Heckklappe öffnet, müsst ihr direkt in das Flugzeug fliegen. Erledigt anschließend die Söldner, um das Flugzeug zu entführen. Passt auf die vielen Jeeps auf, die aus dem Frachtraum rollen. Sind alle Gegner erledigt, steigt ihr die Leiter hinauf und lauft zum Cockpit.
Übernehmt anschließend das Steuer des Frachters und fliegt zum McKenzie-Flugfeld, um die Maschine zu landen. Auf dem Weg zum Flugfeld werdet ihr von Kampfjets gejagt. Fliegt einfach solange weiter, bis diese euch beschießen. Sobald die Steuerung des Flugzeugs nicht mehr funktioniert, flieht aus dem Frachter und springt hinaus. Löst euren Fallschirm aus und landet sicher auf dem Boden, um diese Mission zu beenden.
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Von
David Martin
Redakteur
&
Viktor Friesen
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Turbulence explained by elliptical instability
Physicists from the USA and France found that the mechanism of a turbulent cascade, in which large vortices in the flow break up into smaller ones, can be explained by the development of elliptical instability in the flow.
Such instability arises due to resonance between the rotational flow in colliding vortices, therefore it was previously associated with the development of turbulence. However, for the first time, with the help of experiment and computer simulation, it was possible not only to confirm this relationship, but also to study in detail the mechanism of the turbulent cascade, scientists write in Science Advances .
Everyone who has flown in an airplane has encountered turbulent currents in the air. These are chaotic vortex flows that arise in a gas or liquid when it moves at a sufficiently high speed. Similar effects can be observed in the flow of water behind a swimming dog, the smoke from a cigarette, or the ocean current. But despite the prevalence of turbulent flows, due to their chaotic nature, these are one of the most difficult hydrodynamic phenomena to explain. nine0005
Turbulent eddies usually occur in a stream that moves at high speed (although turbulence can also be caused by an increase in temperature or a decrease in viscosity).
To describe the phenomenon, several approaches are used, first of all, the Kolmogorov theory for isotropic turbulence at high speeds. This approach assumes that the development of turbulence is a cascade in which larger vortices gradually break up smaller ones similar in structure, and as a result, energy is dissipated due to viscosity. Such a model quite accurately describes turbulence in terms of statistics, but says nothing about the hydrodynamic mechanisms that underlie the process. Today, very little is known about how individual vortices interact with each other in a turbulent flow, and what causes them to break up. nine0005
To understand the mechanisms of the turbulent cascade in more detail, physicists from the United States and France, led by Shmuel M. Rubinstein from Harvard University, studied the process of collision of two vortex flows using experiment and computer simulation. In the experiment, the authors of the study generated two identical annular vortices, the liquid in which rotated in opposite directions.
With the help of rapid shooting of tinted flows, scientists have established how vortices break up during their collision, depending on the initial speed. nine0005
It turned out that the collision can be divided into several stages. First, regardless of the initial speed of the annular vortex, the radius of the ring increases. When the vortices approach a sufficiently close distance, a secondary flow begins to emerge against the background of an annular vortex flow. First, small antisymmetric perturbations appear, which gradually develop, and eventually the vortex breaks up into separate small flows, also with a vortex flow inside.
Scientists have discovered that two types of hydrodynamic instabilities are involved in the interaction. First, there is the Crow instability, which appears as a result of the interpenetration of vortex flows (you can see its influence when the contrail behind large aircraft takes a bizarre shape in the form of two lines with symmetrical loops).
Because of it, the rings begin to deviate from each other and bend a little.
At low speeds, everything is limited by this effect, but if the vortices are accelerated strongly enough, then another effect comes into play — elliptical instability. As a result, not as large disturbances arise as in the first stage (greater than the radius of the annular vortex), but much smaller ones, on the order of the radius of the vortex tube itself. In this case, disturbances in two vortex flows appear antisymmetric and synchronously. nine0005
Initially, elliptical hydrodynamic instability was discovered in triaxial ellipsoidal flows, but it is also characteristic of other types of vortex flows. It arises as a result of resonance between the internal rotational flow and external stress and leads to the disintegration of a large vortex element into smaller structures. In this case, the antisymmetric connection of two flows leads to the fact that the symmetry of the system is destroyed, the original vortices break up, and vortex filaments of smaller diameter appear in their place.
If the speed is high enough, then the interaction of the secondary filaments can similarly lead to the formation of tertiary vortices and lead to cascade breakup. nine0005
The scientists also confirmed the obtained experimental data using computer simulations. Statistical analysis showed that such a cascade is described by the Kolmogorov model: the dissipation of vortex energy is related by similar relations to the viscosity and flow velocity. According to scientists, the cascade they described is faster than the turbulent cascade in the Kolmogorov model, however, physicists’ estimates show that in the limit both of these cascades have the same speed. In particular, because of this discrepancy, scientists believe that the mechanism requires more detailed study — even though the effect of elliptical hydrodynamic instability on the turbulent cascade has been described in some detail. nine0005
Energy dissipation in turbulent cascades is an important phenomenon that affects, in particular, ocean currents and climate processes.
To take it into account, American scientists have specially developed a computer model, with the help of which they managed to describe eddy ocean flows statistically and show that turbulence on a small scale has a significant impact on the behavior of large eddy flows.
Alexander Dubov
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Russian scientists have learned to predict turbulence in clear skies
https://ria.ru/20170502/1493481194.html
Russian scientists have learned to predict turbulence in clear skies
Russian scientists have learned to predict turbulence in clear skies .2017
Russian scientists have learned how to predict clear-sky turbulence
Clear-sky turbulence is the most unpleasant kind of vortex drifts that suddenly appear in a cloudless space with excellent visibility. RIA Novosti, 05/02/2017
2017-05-02T17:48
2017-05-02T17:48
2017-05-03T07:35
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Nauka, Moscow
MOSCOW, May 2 — RIA Novosti. Clear-sky turbulence is the most annoying type of vortex drift that occurs unexpectedly in a cloudless area with excellent visibility. The plane gets between air streams that vary greatly in direction and speed of movement, temperature and density. It was this type of turbulence that Aeroflot’s flight SU-270 Moscow-Bangkok encountered, as a result of which 27 people were injured: 24 Russians and three citizens of Thailand. They received injuries of varying severity. nine0005
© Ruptly Thrown up to the ceiling — a passenger of an aircraft caught in turbulence about an emergency
© Ruptly
The fact is that turbulence in a clear sky cannot be detected in advance, on-board equipment cannot detect the approach of a dangerous zone.
Most of the injuries that passengers and crew members receive are mainly due to the fact that pilots simply do not have time to warn of an impending «bump» and the need to buckle up.
December 31, 2015, 05:58
Passengers on turbulent flight arrive at Canadian hospitalAbout 20 passengers on an Air Canada flight from Shanghai to Toronto were injured. Emergency services treated the injured and took them to the hospital.
Scientists have long been working on remote detection methods for clear-air turbulence. Russian physicists from NRNU MEPhI propose to use the «muon hodoscope» installation to identify areas of possible turbulence, which allows tracking muon trajectories in the atmosphere. Muons are elementary particles that arise as a result of the interaction of cosmic particles (protons and nuclei) with the Earth’s atmosphere. Flying through the atmosphere, muons lose energy, and their flux changes accordingly. How much energy will be lost depends on the characteristics of the atmospheric matter where the muon flies.
Losses are influenced by electromagnetic fields, temperature, air rarefaction, water vapor content. By the nature of changes in the muon flux, one can track, describe and predict atmospheric processes. nine0005
August 4, 2009, 04:16 AM
US plane hit by severe turbulence, dozens injured «I have never seen such turbulence. I thought we would not survive it. People were screaming, and then there was heavy silence for half an hour,» he said broadcaster CNN one of the passengers of the flight.
Igor Yashin, Professor of the Research and Educational Center NEVOD MEPhI, explained: «The hodoscope captures changes in each muon, and we get an image of the atmosphere similar to an X-ray. Today, we have a stationary hodoscope URAGAN, and a mobile version of the detector has been developed.» nine0005
© Photo : official website of UNU NEVOD Muon hodoscope URAGAN
© Photo : official website of UNU NEVOD
The characteristics of the instrument allow it to be transported for observations to any place on the planet, a small electric generator or household socket is enough to power it.
