Если вы когда-либо чувствовали, как закладывает уши во время полета на самолете, это значит, что давление в кабине изменяется. Современные коммерческие самолеты летают на высоте от 10 360 до 12 800 метров. Без кислорода и искусственного обогрева такие высоты смертельно опасны для человеческого организма. (Любой, кто поднимался на Эверест, может подтвердить это.) Чтобы компенсировать недостаток кислорода и низкое давление на таких высотах, кабины самолетов искусственно герметизируют. Причина, по которой вы все еще чувствуете, как закладывает уши, заключается в том, что давление в кабине на самом деле ниже, чем на уровне земли, но не настолько низкое, как если бы не было герметизации вовсе.
Герметизация кабины настолько распространена сегодня, что большинство людей не осознают, что за комфорт и наличие пригодного для дыхания воздуха отвечают сложные механические системы. Только при разгерметизации (что иногда случается) люди остро осознают, что происходит.
Герметизация кабины помогает сохранять жизнь и комфорт пассажиров во время долгих полетов на больших высотах, но эти системы также значительно сократили количество и частоту смертельных авиакатастроф.
Без герметизации кабины самолеты были бы вынуждены летать на высотах, где люди могли бы выжить без особых приспособлений. Если подняться слишком высоко, люди начинают замерзать и испытывать головокружение. В определенный момент люди начинают терять сознание, и если продолжать подъем, то в конечном итоге все на борту задохнутся или замерзнут насмерть. (Это одна из многочисленных теорий о том, что случилось с рейсом Malaysian Airlines 370.)
Высоты, которые обычно считаются безопасными для полетов, варьируются от 2 700 до 4 600 метров. Любой, кто имеет лицензию пилота или знаком с атмосферными условиями, знает, что эти высоты крайне неблагоприятны для самолетов в целом.
Средние облака обычно находятся на высотах от 2 000 до 6 100 метров. Именно в этом диапазоне чаще всего возникают самые неблагоприятные погодные условия для самолетов. Ветра могут быть переменными и мощными. Плотные облачные массивы усложняют навигацию. Эти высоты достаточно низкие, чтобы испытывать влияние ветра и воздушных потоков, поднимающихся с поверхности земли. В результате образуется турбулентность. Погода в этом диапазоне может быть чрезвычайно опасной для самолетов. И именно на этих высотах самолеты летали раньше. Сегодня самолеты быстро поднимаются через этот диапазон при взлете и осторожно спускаются при посадке.
Одна из причин, по которой современные самолеты летают на высоте 10 000 метров и выше, заключается в том, что именно там исчезают большинство неблагоприятных погодных условий. За исключением крупных систем, таких как тропические шторма или высокие летние грозовые облака, мало какая непогода достигает высоты свыше 9 000 метров. Самолеты могут летать так высоко только благодаря внутренним системам герметизации, которые обеспечивают безопасность и комфорт пилотов и пассажиров во время полета. Без этой технологии самолеты были бы вынуждены летать в нестабильных слоях атмосферы, что привело бы к множеству проблем.
В 1929 году было зафиксировано 51 смертельное происшествие в коммерческой авиации, что является самым высоким показателем за всю историю. Годы, предшествовавшие 1929 году, были ненамного лучше: в 1926 и 1927 годах произошло по 24 смертельных происшествия, а в 1928 году — еще 16. Для сравнения, в 2023 году произошло всего одно смертельное происшествие с участием коммерческого самолета. Цифры за 1929 год означали одну смертельную аварию на каждый миллион миль. Если бы эти показатели применялись к современной авиации, это равнялось бы 7 000 смертельных происшествий в коммерческой авиации. Это просто безумие.
Частично причина столь большого количества катастроф до 1950 года заключалась в отсутствии технологий герметизации. В 1940-х годах Вторая мировая война значительно улучшила авиационные технологии и подготовила тысячи опытных пилотов с тысячами часов налета.
Boeing 707 был одним из первых коммерческих самолетов, которые массово использовали герметизацию кабины, что значительно увеличило его потолок полета. Boeing 707 начал эксплуатироваться с 1948 года и быстро изменил лицо коммерческой авиации.
Однако по-прежнему летали старые, не герметизированные самолеты. Один из лучших примеров того, как низковысотные коммерческие полеты приводили к большему числу аварий, — это рейс 2501 Northwest Orient Airlines. Northwest Orient Airlines Flight 2501 был коммерческим самолетом DC-4. DC-4 был полностью негерметизированным самолетом с эффективным потолком около 6 100 метров. Однако рейс 2501 Northwest Orient Airlines летел гораздо ниже, когда исчез. В 1950 году DC-4 исчез над озером Мичиган, унеся жизни 58 человек. Это была самая крупная авария в коммерческой авиации на тот момент. Самолет разбился после столкновения с особенно мощной и непредсказуемой грозовой линией, которая образовалась над озером. Это была такая погода, которая легко оказалась смертельной для многих пилотов за годы до того, как увеличились крейсерские высоты.
The New York Times сообщила:
В своем последнем отчете капитан Линд (капитан рейса 2501) запросил разрешение снизиться с 1 100 до 760 метров из-за сильной электрической бури, обрушившейся на озеро с мощными ветрами.
Для сравнения: в 1950 году эксплуатационный потолок Boeing 707 составлял 12 800 метров. На высоте 12 800 метров Boeing 707 мог легко лететь выше мощной грозовой линии, бушующей внизу. В момент гибели рейса 2501 Northwest Orient Airlines самолет летел всего на высоте 1 100 метров над озером Мичиган. DC-4 был ограничен такой низкой высотой из-за полной негерметизации.
Герметизация кабины изменила правила игры. В то время как все восхищались новыми реактивными двигателями и турбовентиляторами, именно компрессоры, прикрепленные к этим двигателям, обеспечивали возможность перевозки пассажиров на новые высоты. Без герметизации кабины коммерческие самолеты были бы вынуждены летать в самом опасном слое атмосферы, и катастрофы, вызванные погодными условиями, могли бы быть гораздо более частыми.
Вы можете спроектировать самолет, который физически способен лететь в космос, но если вы не позаботитесь о здоровье и комфорте пассажиров и экипажа, дизайн в конечном итоге окажется бесполезным. К счастью, сейчас большинство самолетов грациозно и безопасно парят над самыми страшными погодными условиями и зонами турбулентности. Авиация становится все безопаснее, и это по-прежнему самый безопасный способ массового передвижения.