#drogadokokpitu

Ostatnio wrzucałem krótkie posty informujące o przebiegu mojego szkolenia symulatorowego, które odbywałem w warszawskiej siedzibie LOT. Na razie wzbudziłem tym faktem przede wszystkim sentyment @bojowonastawionaowca, natomiast chciałbym przekuć powyższe w jeszcze dwie rzeczy. Po pierwsze opowiem trochę więcej o samym szkoleniu i wykorzystam tę okazję do krótkich refleksji na temat cudu jakim jest autopilot i przyszłych możliwości zastąpienia przez niego załóg stworzonych z mięsa.

Na #drogadokokpitu opowiadam o swojej (nadal trwającej) historii zostawania pilotem samolotu pasażerskiego. Znajdziecie tutaj mieszankę typowego bloga, ciekawostek o #lotnictwo i #samoloty oraz praktycznych informacji dla osób, które również chciałyby podjąć takie wyzwanie, np. ile to wszystko mnie kosztuje, a także ile trwa.

W ostatnim czasie złożyłem 11 około pięciogodzinnych wizyt na symulatorze ALSIM, który znajduje się w siedzibie głównej LOT – budynku zaprojektowanym przez wybitnego polskiego architekta Stefana Kuryłowicza. Pana profesora nie ma już z nami, gdyż zginął w 2011 roku u wybrzeży Hiszpanii, gdzie zginął na pokładzie pilotowanego przez siebie Cirrusa SR22 Turbo. Pogoda zabiła wówczas trzy osoby, będące na pokładach dwóch podobnych samolotów. Pasja architekta do awiacji zabrała mu życie, ale dała też nam wszystkim popisowy gmach – na każdym kroku przypominający o pięknie lotnictwa – który warto odwiedzić. Znajduje się tam nie tylko wiele ciekawych detali architektonicznych nawiązujących do samolotów, ale także małe muzeum historii PLL LOT.

Symulator ALSIM to urządzenie o wielu twarzach. Pozwala na odzwierciedlenie różnych rodzajów samolotów, tj. m.in. średniej wielkości maszyny pasażerskiej o napędzie turboodrzutowym, czy dwusilnikowego samolotu tłokowego ze zmiennym skokiem śmigła i chowanym podwoziem – rodzaju zwanego potocznie w środowisku, ale nie do końca poprawnie – Complex (samoloty skomplikowane technicznie), bądź takiej typowej „awionetki” z jedną jednostką napędową. Przeobrażenie jednego kokpitu w drugi, czy trzeci jest dość proste i wymaga jedynie szybkich modyfikacji m.in. wymiany modułu przepustnicy, która trwa kilkadziesiąt sekund. Symulator nie odzwierciedla konkretnych modeli statków powietrznych, lecz raczej ich rodzaje. Obecnie LOT szkoli na nim pilotów do uprawnień PPL (Private Pilot Licence – z ang. Licencja Pilota Turystycznego, CPL (Commercial Pilot Licence – z ang. Licencja Pilota Zawodowego), IR/ME (Instrument Rating/Multi Engine – uprawnienie do lotów z wykorzystaniem przyrządów na samolocie wielosilnikowym), MCC (Multi Crew Cooperation – uprawnienie do lotów w załodze wieloosobowej) oraz JOC (Jet Orientation Course – kurs z podstaw latania samolotami z napędem turboodrzutowym). ALSIM bywa wykorzystywany też w celach rekreacyjnych, m.in. dla mechaników lotniczych, kontrolerów ruchu lotniczego, informatorów służby informacji powietrznej i in. aby pokazać im na czym w zasadzie polega latanie samolotem.

Jak mówiłem – ostatnimi czasy „latałem na nim” 11 razy, choć nie była to moja pierwsza z nim styczność. Po raz pierwszy korzystałem z bliźniaczego urządzenia w 2011 roku właśnie dla rozrywki, w ramach otrzymanego w prezencie vouchera, z tym że miało to miejsce na warszawskim Ursynowie w szkole Silvair. Po raz drugi – również w Silvair – jako uczestnik innego kursu lotniczego miałem swoje pięć minut na ALSIM w roku 2015. Trzeci raz – już w siedzibie LOT – w roku 2018, gdy cały nasz kurs teoretyczny do licencji PPL został zabrany na symulator celem pokazania podstaw awiacji. Tym razem miałem przyjemność odbyć jeden lot w ramach kursu do licencji zawodowej CPL oraz 10 w ramach kursu na uprawnienie do latania w oparciu jedynie o przyrządy.

Wszystkie loty z tego lata zostały wykonane na ALSIM skonfigurowanym do symulacji samolotu dwusilnikowego o napędzie tłokowym ze zmiennym skokiem śmigła oraz chowanym podwoziem. Przykładem takiej maszyny jest Tecnam P2006, których kilka wchodzi do floty szkoły LOT. Dotychczas pilotowałem taki prawdziwy przez około 10 godzin. Moim instruktorem na ALSIM był czynny pierwszy oficer LOT, który na co dzień lata maszynami z rodziny Embraer.

Pierwsze godziny to była szybka powtórka pilotażu takim samolotem, ze szczególnym naciskiem na jego zachowanie w niestandardowych położeniach takich jak korkociąg, różne przeciągnięcia, spirala śmierci itd. Następnie wykonywałem liczne manewry typowe dla lotów w oparciu o przyrządy, tj. holdingi (procedura oczekiwania w powietrzu), zakręty proceduralne, przechwytywanie radiali różnych radiolatarni, arc DME, lądowania w oparciu o nazjemne pomoce VOR, NDB, ILS z circlingiem i bez, podejścia RNP itd. Wykonywałem także doloty proceduralne STAR oraz odloty proceduralne SID. W dużym skrócie – ćwiczyłem poszczególne manewry, z których składa się lot wykonywany w oparciu jedynie o przyrządy nawigacyjne. Nie dało się nic „podejrzeć” za oknem, ponieważ przez większość czasu latałem w chmurach o niskich podstawach i godzinami patrzyłem w biel rozpostartą na szybach. Po niedługim czasie instruktor dołożył wiatr, deszcz oraz ciągle trwającą turbulencję, co dodatkowo komplikowało całość. Ostatnich kilka sesji to już były przeloty, tzn. musiałem uruchomić samolot, zakołować do drogi startowej, polecieć na drugie lotnisko, wylądować i wyłączyć maszynę. W ten sposób odbyłem wirtualną podróż pomiędzy Lublinem i Warszawą Okęciem, Ljubljaną i Zagrzebiem, Kefalonią oraz Zakinthos, a także wykonałem lot z Krakowa do Rzeszowa. Ostatnia sesja to był wewnętrzny egzamin, polegający na przedostaniu się z Piotrkowa Trybunalskiego do Łodzi, co paradoksalnie było zadaniem najbardziej wymagającym. W trakcie wszystkich tych przelotów występowały sytuacje awaryjne, tj. w szczególności utrata jednego z silników, czy niektórych przyrządów, bądź GPS jamming i spoofing.

Przed każdą sesją musiałem ułożyć plan lotu, zaplanować paliwo oraz wyważyć samolot, a także przestudiować mapy i procedury. Zgromadzoną dokumentację zabierałem na symulator, gdzie wraz z instruktorem omawialiśmy najbliższych około 5 godzin latania. Następnie zasiadałem za sterami i przygotowywałem samolot do lotu, uruchamiając niezbędne urządzenia i systemy, czy wpisując trasę do komputera pokładowego FMS. Odsłuchiwałem informację pogodową ATIS, robiłem briefingi, nawiązywałem łączność z kontrolą ruchu lotniczego, uruchamiałem silniki, kołowałem itd. Wszystko musiało opierać się o procedury wewnętrzne LOT oraz o przepisy ogólne.

Wyzwaniem było połączenie tego wszystkiego w spójną całość. Chodziło o to, żeby cały lot wykonany był sprawnie, poprawnie technicznie i proceduralnie, a także zgodnie z prawem. Nie pomagał fakt częstych awarii, braku jakiejkolwiek widzialności, do czego jestem nieprzyzwyczajony, a także ciągła walka z wiatrem, turbulencją oraz zmęczeniem. Naprawdę niełatwo jest prowadzić łączność, nawigację i pilotaż za jednym zamachem w takich warunkach. Kilka sekund pochłonięcia ustawianiem urządzeń może prowadzić w takich warunkach do niezauważonej zmiany wysokości, odstępstwa od właściwej prędkości, czy nieplanowanego zakrętu. Skupienie się zaś na walce z turbulencją może skutkować niezamierzonym odstępstwem od trasy, czy zapomnieniem o obowiązkowym meldunku w stronę kontroli ruchu lotniczego. Obowiązkowy briefing przed lądowaniem trwa około dwóch minut i łatwo w tym czasie zagapić się z podjęciem na czas jakiejś procedury. Do zrobienia jest bardzo dużo naraz. Skondensowanie tych czynności na krótkiej trasie pomiędzy Piotrkowem Trybunalskim i Łodzią to już spore wyzwanie dla osoby niewprawnej i dlatego ostatni lot poczytuję za najtrudniejszy.

Wobec tego, że takie właśnie wyzwania spotykały na co dzień załogi latające, pojawiły się pomysły na odciążenie pilotów, co podyktowane było nie tyle co względami humanitarnymi, co raczej ekonomicznymi. Im dłużej jeden pilot może wykonywać czynności lotnicze, tym rzadziej musi być zmieniany. Paradoksalnie najprostsze było uwolnienie lotników od konieczności ciągłego trzymania samolotu „w rękach”, co spowodowało dynamiczny rozwój systemów automatyzacji lotu – autopilota i autothrottle (zarządzającego pracą przepustnicy). Łatwiej jest bowiem zautomatyzować powtarzalne czynności, niż wyręczać człowieka w myśleniu – w szczególności abstrakcyjnym.

Początkowo systemy te były dość proste i potrafiły jedynie utrzymywać zadaną wysokość i kierunek, co i tak stanowiło znaczny postęp w zakresie odciążenia załogi oraz idącej za tym minimalizacji zmęczenia. Z czasem inżynierowie nauczyli te systemy wykonywać coraz bardziej złożone manewry i procedury, z podejściem do lądowania włącznie. Obecnie samoloty pasażerskie potrafią samodzielnie wylądować, a nawet mamy za sobą pierwsze próby startów. Lot automatyczny przeważnie zaczyna się niedługo po starcie i kończy się na prostej do lądowania, a sam ten manewr jest już zwykle przeprowadzany ręcznie. W międzyczasie lotu następują liczne zmiany trybów i ustawień automatyzacji, co leży w gestii pilotów, gdyż nie wystarczy tych systemów jedynie włączyć. Paradoksalnie ich obsługa to złożone zadanie oraz wymaga bardzo dobrej świadomości tego, co w najbliższej przyszłości maszyna „zrobi” oraz na podstawie jakich danych i parametrów.

W trakcie szkolenia nie mogłem nawet dotykać panelu autopilota, choć z pewnością dalece ułatwiłby mi zadanie, a po sesji nie byłbym tak bardzo zmęczony. Nie wyręczyłby mnie jednak z myślenia, planowania, komunikacji i nadzoru nad przebiegiem lotu, co jest właśnie najtrudniejsze, jako że w przeciwieństwie do utrzymywania kursu i wysokości, te zadania istotnie zmieniają się z każdą operacją oraz wymagają myślenia abstrakcyjnego oraz brania pod uwagę wielu czynników.

Autopilot nie zastąpi załóg jeszcze przez wiele lat. Na razie potrafi on wiele, niemniej znaczna część procedur awaryjnych wymaga jego wyłączenia w pierwszym kroku checklisty, ponieważ nie umie on pilotować maszyną ze zdegradowanymi kluczowymi funkcjami (np. w razie utraty silnika). Autopilot nie myśli też o takich rzeczach jak możliwość wystąpienia turbulencji w danych warunkach pogodowych, konieczność omijania chmur burzowych, pilnowanie oblodzenia, czy masy i wyważenia statku powietrznego. Nie wie co to inwersja temperatury, że za pasmem górskim może wystąpić bardzo silna „fala” i turbulencja, czy że w razie zablokowania przyrządów pomiarowych należy ignorować niektóre ich wskazania. Obce są mu pojęcia gradu, „cienia” na radarze pogodowym za dużą chmurą, pęknięcia opony, przegrzania hamulców, czy pożaru. Nie umie on nadawać priorytetów i zwyczajnie „dokończy lot” z chorym pasażerem na pokładzie, zamiast ratować jego życie. Lądowanie na rzece Hudson, czy takie wykonane przez Kapitana Wronę, bądź przez pilotów „Szybowca z Gimli” to dla automatu zupełna abstrakcja. Abstrakcją zaś nie są zaś katastrofy Boeinga 737 w wersji MAX, u przyczyn których leżały właśnie błędy automatyzacji.

Być może trwają gdzieś bardziej zaawansowane badania nad skonstruowaniem urządzenia, które jednak wejdzie w buty pilotów, niemniej nie będzie to autopilot w dzisiejszym sensie, lecz coś pokroju HAL 9000 z Odysei Kosmicznej 2002. W branży, która podlega tak ścisłym regulacjom i certyfikacjom, że do niedawna powszechnie używano w niej dyskietek, nie słychać jednak realnych takich planów, a jedynie pewne „buzzwordy”. Trzeba mieć świadomość, że dopuszczenie takiego systemu do działalności operacyjnej to monstrualny koszt oraz ryzyko. Jeszcze długo – moim zdaniem – taniej będzie po prostu szkolić kolejne zastępy takich jak ja, a oszczędności szukać w stosowaniu coraz to lepszych materiałów oraz rozwiązań inżynieryjnych poprawiających sprawność silników, czy zmniejszających opór aerodynamiczny. W mojej ocenie długo też nie uda się przekonać opinii publicznej do kupna biletu na pokład samolotu, którym nie będzie sterował człowiek.

A co o tym wszystkim myślicie?

Zdjęcia:
1.     Symulator ALSIM w LOT,
2.     Symulator ALSIM w LOT, zbliżenie,
3.     SP-LFA – Tecnam P2006,
4.     Przykładowa mapa podejścia do lądowania.

No dobra, to z 45 godzinami na symulatorze kończę ten etap szkolenia. Pozostaje mi do wylatania jeszcze około 45 godzin na samolocie, a do tego szkolenie MCC+JOC i… się zobaczy co dalej ;>

#drogadokokpitu #samoloty #lotnictwo

Mama: idź polatać, pogoda nie może być taka zla
Tymczasem pogoda:

#drogadokokpitu #lotnictwo #samoloty

Dzisiejsza sesja symulatotowa z latania na przyrządach skomentowana jednym obrazkiem. Było grubo. Walka z samolotem, urządzeniami, pogodą, procedurami i samym sobą. Jakoś tam się ostatecznie udało. Ciężki temat. Przypadkowemu pasażerowi samolotu, który miałby w zastępstwie załogi wylądować czymś bardziej skomplikowanym - w przeciwieństwie do wielu popularnych nagrań takich prób - daję mniej więcej 0% szans na powodzenie. Niedługo napiszę dlaczego tak uważam. Nie chcę źle zabrzmieć ale tak po prostu myślę. Jutro od 6:45 dalsze zmagania.

Ps. Kod 7700 ustawiony w tym miejscu oznacza mayday.

#drogadokokpitu #samoloty #lotnictwo #ciekawostki

W trakcie takich wydarzeń jak Szczyt Klimatyczny w Davos, czy imprez towarzyskich pokroju czerwcowego ślubu miliardera Jeffa Bezosa z Lauren Sanchez w Wenecji, z różnych stron padają pytania o to, dlaczego wielu uczestników podobnych wydarzeń musi koniecznie przylecieć na miejsce na pokładzie prywatnego odrzutowca. Odpowiedź jest dość prosta i od razu jej udzielę. Otóż, na wysokościach przelotowych samolotów pasażerskich panują skrajnie niekorzystne warunki dla bytowania człowieka, więc powinno się taką podróż odbywać w izolacji od nich, np. właśnie jako pasażer niewielkiego Learjeta.

Opiszę jakie warunki panują na zewnątrz samolotu lecącego na wysokości około kilkunastu kilometrów, jak bardzo nieprzyjemne, bądź przyjemne (sic!) byłoby wystawienie się na ich działanie i jak długo można tego doświadczać przed utratą przytomności lub zgonem.

Na #drogadokokpitu opowiadam o swojej (nadal trwającej) historii zostawania pilotem samolotu pasażerskiego. Znajdziecie tutaj mieszankę typowego bloga, ciekawostek o #lotnictwo i #samoloty oraz praktycznych informacji dla osób, które również chciałyby podjąć takie wyzwanie, np. ile to wszystko mnie kosztuje, a także ile trwa.

Tu się nie da żyć

Część 1. - czas potrzebny na przeczytanie: ~8 minut

W pierwszym - dość odległym już w czasie - wpisie zwierzyłem się ze swojej przypadłości polegającej na tym, że jestem niespecjalnie utalentowany w pisaniu wstępów i dlatego ten powyższy może brzmieć trochę cynicznie, choć na co dzień tej cechy raczej nie przejawiam. Uważam, że ekologia w ruchu powietrznym jest ważna i leży w interesie nas wszystkich. Chciałbym żeby wrogość w stosunkach ludzkość-atmosfera pozostała zwrócona jedynie przeciwko nam. Na każdym kroku powinno się o tym myśleć, nawet w sprawach tak błahych jak spasowanie elementów statków powietrznych. Wiedzieliście bowiem, że 5 milimetrów niedokładności w montażu drzwi wejściowych średniej wielkości samolotu turboodrzutowego skutkuje wzrostem spalania paliwa o około 9 100 kilogramów rocznie? 1 centymetr to już 21 100 kilogramów, a brak uszczelki w drzwiach cargo to ponad 2 000 kilogramów więcej spalonego paliwa na rok.
Co gdyby takich drzwi, bądź całego samolotu w ogóle nie było?

Przyjrzyjmy się następującym parametrom górnych warstw troposfery oraz dolnych stratosfery, które stanowią środowisko bytowania samolotów pasażerskich: ciśnieniu, temperaturze, promieniowaniu, zawartości tlenu, w tym tego w formie ozonu, wilgotności oraz pionowym i poziomym ruchom powietrza. Omówię je po kolei w następujących po sobie wpisach i składam w tym miejscu deklarację, że zawrę tu tylko skondensowane powtórki z geografii, fizyki, czy z mnóstwa materiałów o podstawach lotnictwa, które znajdują się w Internecie, a więcej miejsca poświęcę zagadnieniom „insiderskim” oraz ciekawostkom. W ten sposób zamierzam nie powielać wiedzy szkolnej i typowych „ciekawostek o lotnictwie”, ale jednak pewnych podstaw nie damy rady sobie darować.

Bro, you’re high…
Większość osób wie, że samoloty pasażerskie latają na wysokości około 8-12 kilometrów. Wartości wysokości w lotnictwie wyraża się jednak raczej w stopach i po takim przeliczeniu otrzymamy zakres od około 26 000 do blisko 40 000 stóp. Ten zakres można przedstawić jeszcze inaczej, tj. pod postacią poziomów lotu, czyli tak jak się to robi przede wszystkim w tak zwanym „dużym” lotnictwie. Taka operacja, o ile zadowoli nas mocno przybliżony wynik, jest bardzo prosta i polega jedynie na podzieleniu liczby stóp przez 1000. Zatem – po raz kolejny przekształcając te wartości – otrzymamy wynik FL260 – FL400 (FL – „Flight Level”, z ang – poziom lotu). Ten właśnie wycinek przestrzeni przeanalizujemy w najbliższej przyszłości.
Zacznijmy od początku, tj. od ustalenia, że rzeczywiście znajdujemy się w odległości 8-12 kilometrów od powierzchni, a w kolejnych wpisach sprawdzimy co stałoby się z człowiekiem, który wystawiłby się na warunki tam panujące.

100 000 kłamstw dziennie
Niewielu pasażerów zdaje sobie sprawę z tego, że kiedy kapitan informuje o osiągnięciu wysokości przelotowej np. na poziomie 33 000 stóp, czyli 10 kilometrów, to mija się z prawdą. Gdyby bowiem wyrzucić za okno bardzo długą miarkę (np. centymetr krawiecki używany przez rodzicielkę Twojego kolegi), to rzeczywisty pomiar będzie różnił się od deklaracji kapitana, czasem o dość znaczną wartość. Podstawowym powodem takiego stanu rzeczy jest ciągła zmienność gęstości powietrza w przebiegu słupa powietrza znajdującego się pod samolotem. Biorąc pod uwagę liczbę dzienną liczbę operacji samolotów pasażerskich na świecie – takie kłamstwo pada około 100 000 razy na dobę.
Nasza atmosfera składa się z materii, a zatem ma masę. Wobec tego, że znajduje się ona w polu działania grawitacji Ziemi – ma również wagę. I to nie małą, bowiem słup powietrza o podstawie 30x20 centymetrów i wysokości 130 kilometrów (przybliżona górna granica atmosfery), z uwzględnieniem standardowego gradientu spadku jego gęstości ze wzrostem wysokości, to około 650 kilogramów.

Siła przyciągania utrzymuje atmosferę wokół planety. Współistnienie masy atmosfery oraz grawitacji odczuwamy jako ciśnienie. W świetle tego, że powietrze jest płynem – jest ono ściśliwe, a jego ciśnienie podlega ciągłym fluktuacjom. Z tych powodów – co do zasady – ciśnienie jest wyższe w niższych partiach atmosfery, a w wyższych – niższe. Nie miażdży nas, gdyż działa prawie równomiernie ze wszystkich kierunków, co umożliwia osiągnięcie równowagi sił zewnętrznych i wewnętrznych, tj. działających na powietrze ze strony organizmu.

Ciśnienie nie spada też o taką samą wartość ze wzrostem wysokości, tylko w pierwszych kilku kilometrach robi to zdecydowanie szybciej niż w kolejnych. Spadek nie jest liniowy. 50% masy atmosfery mieści się w pierwszych 5 kilometrach jej wysokości, a ta sięga (w zależności od źródła) do około 120 kilometrów, choć niektóre publikacje podają wartości dużo wyższe.

Precyzja (nie)godna zegarmistrza
Wspomniany kapitan nie dysponuje tak długim centymetrem krawieckim, ale za to ma podstawowe przyrządy pomiarowe w postaci kilku wysokościomierzy barometrycznych (zwykle 4 na samolot pasażerski), które są barometrami – urządzeniami, których zasadą działania jest pomiar ciśnienia. Barometry te – aby były przydatnymi – nie mogą zakładać liniowego spadku ciśnienia wraz z wysokością, ponieważ – jak już ustaliliśmy – spadek ten nie jest liniowy. Na poziomie morza 1 hektopaskal różnicy w pomiarze to 27 stóp, czyli około 8 metrów. W rejonach, które nas bardziej interesują, czyli np. powyżej 8 kilometrów – spadek ciśnienia o 1 hektopaskal to już około 50 stóp, a zatem niewiele ponad 15 metrów. Stąd, wysokościomierze wymagają pewnych poprawek – kalibracji. Można to osiągnąć mechanicznie lub elektronicznie w ten sposób, że żeby pokazać zmianę wysokości np. o wartość 100 stóp, wysokościomierz będzie oczekiwał innego spadku lub wzrostu ciśnienia na wysokości poziomu morza, a innego na wysokości przelotowej. Szczególnie ciekawe są poprawki mechaniczne, gdyż te stosowane są za pomocą elementów mechaniki precyzyjnej, podobnych do tych, które tworzą tradycyjne zegarki. Na wysokościach przelotowych te korekty są bardzo znaczne. Prawidłowo skalibrowany wysokościomierz pokaże wysokość 8 kilometrów jako około 26 000 stóp, czyli FL260. Jego ubogi w zębatki kolega powie, że znajduje się w odległości około 5.3 kilometra od ziemi, tj. wskaże niewiele ponad 17 700 stóp – FL177. Nie uwzględni przecież, że każdy kolejny hektopaskal to coraz większa różnica wysokości.

No dobrze – to skoro posiadamy te wszystkie precyzyjne narzędzia, to dlaczego podważam prawdziwość deklaracji kapitana o wysokości? Właśnie dlatego, że odczyty i kalibracje bazują na pewnym idealnym założeniu wobec materii tak zmiennej, jaką jest atmosfera.

Wiersz, w którym autor grzecznie, acz stanowczo uprasza liczne zastępy bliźnich, aby mu atmosferę opomiarowały
Już w połowie XIX wieku, w Bostonie, Stirling i Krefeld, mądrale, ścisłowiedy, chlipały swą intelektualną zupę i radziły nad przyjęciem wzorcowych parametrów atmosfery takich jak temperatura, ciśnienie, gęstość powietrza, lepkość kinetyczna, czy prędkość dźwięku oraz ich zmienność w zależności od wysokości. Było to potrzebne wówczas do obliczeń związanych z wysokością lotu załogowych balonów, czy – niewiele później – także na potrzeby balistyki jako dziedziny nauki. Różne gremia czcicieli radia i fizyki przyjęły swoje wzorce i w ten sposób, w jednym czasie mieliśmy osobne założenia w USA, Wielkiej Brytanii, Włoszech, Niemczech i we Francji. Wraz z umiędzynarodawianiem się lotnictwa… i balistyki, pojawiła się potrzeba standaryzacji na większym obszarze niż jedno państwo. W latach 20. XX wieku poczęto zawierać porozumienia w formie umów międzynarodowych, ale i to nie wystarczyło. Dopiero w 1952 roku przyjęliśmy w skali globalnej jeden model atmosfery – ISA („International Standard Atmosphere” – z ang. atmosfera wzorcowa). Światowe porozumienie umożliwił fakt ówczesnego zrzeszenia większości państw jako członków związanej z ONZ organizacji ICAO („International Civil Aviation Organization” – z ang. Organizacja Międzynarodowego Lotnictwa Cywilnego). Orzekliśmy, że w naszej Globalnej Wiosce, na poziomie morza temperatura wynosi +15 stopni Celsjusza i spada o 6,5 stopnia z każdym kilometrem wysokości aż do 11 kilometrów, gdzie zatrzymuje się na wartości -56,5 stopnia Celsjusza (potem jeszcze wzrasta, ale to wykracza poza zakres tematyczny tego wpisu), ciśnienie w miejscowościach nadmorskich wynosi 1013,25 hektopaskala, a jego spadek nie jest stały z wysokością itd.

Ten brak stałości spadku ciśnienia jest też widoczny w definicji poziomu lotu (FL). Na wstępie przybliżyliśmy sobie różnicę pomiędzy poziomami lotu w ten sposób, że dzieliliśmy liczbę stóp przez 1000. Jednak zgodnie ze sztuką jest przyjmować różnicę między nimi nie w odległości pionowej wyrażonej np. w stopach, a w zmianach ciśnienia pomiędzy nimi. Widzicie – poziomy lotu są tylko teoretycznie i w przybliżeniu oddalone od siebie o 1000 stóp, a w praktyce zdefiniowano je tak, że ustanowiono pomiędzy nimi sztywne różnice wyrażone w hektopaskalach i może być tak, że z uwagi na ciśnienie i temperaturę, pomiędzy mijającymi się samolotami na różnych poziomach lotu nie będzie np. 1000 stóp, tylko np. 800 lub 1100. Trochę szerzej piszę o tym dalej.

ISA podlegała później dalszym zmianom, udoskonaleniom i rozwinięciom. I tak, zaczęto standaryzować coraz wyższe wysokości, czy uszczegóławiać różnice dzielące niskie i średnie szerokości geograficzne od tych wysokich, znajdujących się w pobliżu biegunów geograficznych. Co prawda różne ośrodki badawcze, naukowe i inżynieryjne nadal posługiwały i posługują się swoimi modelami, niemniej operacje lotnicze wykonuje się w zasadzie wyłącznie w oparciu o ISA.

15 stopni i dorsz za 150
Dzisiaj (12 lipca 2025 roku) rzeczywiście w Gdańsku panuje +15 stopni Celsjusza, ale ciśnienie nie wynosi 1013,25 hektopaskala, a 1010. Nie mówiąc już o wspomnianym wyżej Bostonie, gdzie wartości te aktualnie stanowią odpowiednio 21 stopni i 1019 hektopaskali. Dziś wieczorem, za tydzień w południe, lub w Wigilię Bożego Narodzenia pomiary pokażą jeszcze inne parametry. Co więcej, obecnie w Gdańsku temperatura punktu rosy to 14 stopni Celsjusza, co implikuje możliwość występowania tam chmur o niskiej podstawie (sprawdziłem – tak jest rzeczywiście), a w tych chmurach powietrze nie ochładza się o 6,5 stopnia na kilometr wysokości, lecz wolniej i jest to związane z takim pojęciem jak gradient wilgotnoadiabatyczny.

Są to tylko niektóre wartości, które należy wziąć pod uwagę analizując prawdziwą odległość statku powietrznego od ziemi, względem tej deklarowanej przez wysokościomierz barometryczny. Szczęście w nieszczęściu jest takie, że pomimo tych różnic, przybliżenia wskazane w ISA nadal zasadniczo działają. 3 hektopaskale różnicy pomiędzy ciśnieniem w Gdańsku i wg ISA powodują, że obiekty latające poruszają się jedynie o około 100 stóp, tj. 30 metrów niżej niżby to było w ISA. Temperatura w Bostonie sprawia, że te z nich, które znajdują się na wysokości przelotowej, są o około 700 stóp wyżej niż w ISA, czyli trochę ponad 200 metrów. Co więcej, z uwagi na to, że wszystkie one są poddane działaniom tych samych rozbieżności od atmosfery wzorcowej – nie ma większego ryzyka zderzenia, gdyż każdy samolot, śmigłowiec, czy szybowiec w okolicy jest odpowiednio o tych 30 metrów niżej, czy 200 metrów wyżej niż wskazuje mu na to wysokościomierz barometryczny.

Zasadniczo wysokościomierze umożliwiają ustawienie na nich odpowiedniego ciśnienia i w ten sposób część błędu jest usuwana. Do tego celu służy pokrętło, a ustawiona wartość ciśnienia pokazana jest w odpowiednim okienku. Niestety, na wysokościach przelotowych ustawia się ciśnienie STD - 1013 hPa lub 29.92 inHg (cali słupa rtęci). Zdarza się, że wysokościomierz umożliwia też nastawę w mmHg (milimetrach słupa rtęci - wówczas ciśnienie STD wynosi 760 mmHg). Wobec ustawienia wysokościomierza do wartości odpowiedniej dla ISA - powstaje ten błąd, choć załatwia się w ten sposób problem ujednolicenia nastaw wysokościomierzy pomiędzy wieloma statkami powietrznymi w odległych lotach.

Dewiacje na Mount Everest
Problem jest gdzieś indziej niż w ryzyku kolizji z innym ruchem. Cały czas mówimy bowiem o wysokości nad poziomem morza, pomijając to, że od poziomu gruntu możemy być dużo bliżej, co rodzi ryzyko zdarzeń takich jak CFIT („Controlled Flight Into Terrain” – z ang. kontrolowany lot ku ziemi). Jeżeli bowiem przyjąć, że samolot ma przelecieć nad Mount Everest, która ma wysokość około 8 848 metrów, a załoga planuje wykonać ten lot na wysokości 10 000 metrów, czyli na FL330, to nadal może nastąpić zderzenie z ziemią! Wg ISA – temperatura zewnętrzna winna tam wynieść -51 stopni Celsjusza, a ciśnienie 265 hektopaskali. Gdyby jednak temperatura rzeczywista spadła do -84 stopni Celsjusza, a ciśnienie do 230 hektopaskali, to samolot zderzyłby się z górą około 150 metrów poniżej jej szczytu. Implikuje to konieczność zwracania uwagi na różnice pomiędzy wskazaniami wysokościomierza i rzeczywistością, biorąc pod uwagę właśnie odstępstwa – lub inaczej dewiacje – od ISA.

Podając bowiem pasażerom informację, że właśnie osiągnęliśmy wysokość 33 000 stóp lub 10 000 metrów, kapitan przekazuje jedynie odczyt z wysokościomierza barometrycznego, bez brania poprawki na ciśnienie, temperaturę i ich inne od standardowych pionowe zmiany, np. związane z gradientem sucho i wilgotnoadiabatycznym, a także nie uwzględniając tego, że teren nad którym wykonywana jest operacja, w istocie nie musi być poziomem morza. Tych parametrów można wymieniać jeszcze wiele, gdyż np. lot w wietrznej dolinie – za sprawą działania Prawa Bernoulliego – będzie wykonywany w rzeczywistości niżej niż nad otwartym terenem, niemniej przedmiotowa ściana tekstu zaczyna budzić moje obawy o to, czy w ogóle technicznie uda się niniejszy tekst opublikować na hejto.pl.

Inne rozwiązania
Zapytacie – to nie można jakoś lepiej mierzyć wysokości? Można i tak się też robi. Na niedużych wysokościach (do 2 500 stóp nad terenem, czyli około 760 metrów), szczególnie w trakcie manewrowania w górzystym terenie lub podczas podejścia do lądowania, wykorzystuje się radiowysokościomierze, które działają na zasadzie emisji fal radiowych i liczenia czasu potrzebnego na ich powrót po odbiciu od terenu. To jest jednak rozwiązanie – jak pisałem – na niższych wysokościach niż typowa przelotowa oraz tutaj też występują błędy – szczególnie w zakrętach. Inna metoda to odczyt tzw. pseudoodległości z dość licznych satelitów GNSS (np. GPS, GLONASS, Beidou). Jeżeli mamy dostępną odpowiednią konstelację satelitów, tj. jest ich odpowiednio dużo, wówczas wysokość ta jest możliwa do odczytania. Problem tylko jest taki, że model Ziemi wykorzystywany przez satelity (Np. WGS-84), a rzeczywisty kształt naszej planety, nie pokrywają się idealnie i powodują tzw. zjawisko undulacji, które także bierze się pod uwagę i wprowadza stosowne poprawki, niemniej dotyczy to szczególnie podejść do lądowania.

Co dalej?
W następnych wpisach opowiem o tym jakie warunki atmosferyczne można napotkać na wysokościach przelotowych i jak groźne są one dla człowieka, ale określając np. ciśnienie parcjalne tlenu na danej wysokości, temperaturę, promieniowanie, czy czas potrzebny na zgon w takich okolicznościach, posługiwać się będę wysokościami odniesionymi do ISA. Kłamstwo powtarzane 100 000 razy dziennie musi jednak stać się prawdą właśnie pod postacią pewnego wzorca, bez którego nie umiemy opowiadać o lotnictwie.

Zdjęcia:

1. Wysokościomierz barometryczny z widocznym okienkiem na ustawienie ciśnienia w calach słupa rtęci;
2. Wysokościomierz barometryczny z widocznymi okienkami na ustawienie ciśnienia w calach słupa rtęci i w milibarach (mb/hPa).

Źródła (wybrane):

1. ICAO Doc 10013 - Operational Opportunities to Reduce Fuel Burn and Emissions;
2. ICAO Doc 8168 - Procedury Służb Żeglugi Powietrznej Operacje Statków Powietrznych;
3. Padpilot Ltd. Meteorology. 2nd ed., Version 1.18. Gloucester, UK: Padpilot Ltd., December 2022. ISBN 978-1-909600- 68-3;
4. Padpilot Ltd. Basic Instruments. 2nd ed., Version 1.10. Gloucester, UK: Padpilot Ltd., October 2022. ISBN 978-1- 909600-70-6.

Zobaczmy na ile znam meteorologię. Trzymajcie kciuki.

#lotnictwo #drogadokokpitu #samoloty

Ja tu w końcu chyba zamieszkam 😉

Jeszcze 40 godzin symulatora do odhaczenia.

#lotnictwo #samoloty #drogadokokpitu

1 piorun i siadam na miejscu Papieża.

Nie, no. Kłamię. To obietnica bez pokrycia. Ale za to znowu jest latane 😉

#lotnictwo #samoloty #drogadokokpitu

Ah, shit. Here we go again. #samoloty #lotnictwo #drogadokokpitu

I cyk, znowu #lodz zaliczona. 3:30 h w takim samolocie jest trochę bolesnym doświadczeniem, ale za to udało się zamknąć kolejny segment szkolenia. Na drugim zdjęciu Jezioro Sulejowskie. Oba zdjęcia zrobione na wysokości 5000 stóp, czyli około 1500 metrów. Szykuję się do trochę dłuższego wpisu, ale muszę znaleźć parę godzin wolnego czasu, co od dość dawna jest wymagające. #drogadokokpitu #lotnictwo #zainteresowania

Co się nawalczyłem dzisiaj przez 5 godzin na symulatorze z turbulencjami i taką widocznością jak widać za oknem to moje. Ale przynajmniej szkolenie do uprawnień do latania w oparciu o przyrządy uważam za zainaugurowane. Jutro może się uda w realu, natomiast nie mam pewności, bo wiem już, że mnie do Łodzi nie wpuszczą z uwagi na za duży ruch, a taki był plan żeby udać się do miasta Adasia Miauczyńskiego.

#lotnictwo #technologia #zainteresowania #drogadokokpitu

#drogadokokpitu

Wpis #0 – do przeczytania w 7 minut

Nigdy nie byłem dobry we wstępach, więc żeby nie tracić 60 minut czasu* na wpatrywanie się w pustą kartkę, postaram się od razu przejść do rzeczy licząc, że wybaczycie mi brutalne zaoszczędzenie nam tych kilkunastu sekund obustronnej nieprzyjemności mojego pisania i Waszego czytania niegramotnego tekstu. Uczciwie ostrzegam jednak, że dalej niekoniecznie będzie bardzo zgrabnie.

Nie tylko na gruncie tego wpisu usilnie dążę do etapu rozwinięcia. Dotyczy to również mojej kariery pilota samolotu pasażerskiego, którą – mam nadzieję – rozpocząłem pod koniec 2017 roku. Widzicie, na początku ówczesnego listopada otworzyłem drzwi Wojskowego Instytutu Medycyny Lotniczej (WIML) na warszawskim Żoliborzu, mając w kieszeni kilkaset złotych oraz dowód osobisty, a w głowie zamiar osobistego udowodnienia, że nic nie warte było kilkaset złotych rad przeczytanych w Internecie, że lepiej dać sobie spokój zanim w ogóle zacznę. Rozwinę to jeszcze w przyszłości.

Skoro w ogóle piszę, to siłą rzeczy wiadomo, że jesienna wyprawa do WIMLu skończyła się wydaniem pozytywnego orzeczenia lekarskiego co do zdolności do pilotowania samolotu, co nie znaczy jednak, że nie warto o niej opowiedzieć. Tak samo jak o wszystkim tym, co mnie spotkało od tamtej pory i – mam nadzieję – o tym co dopiero przede mną… lub przed nami. Jeśli chcecie o tym poczytać.

My offer: Napiszę możliwie dużo ciekawostek, obserwacji, porad i historii zwykłego typa, który zbyt serio potraktował marzenia z podstawówki (co czasem trochę ciąży – też rozwinę), ale w zamian za dotrzymanie mi przez Was towarzystwa. Będą blaski, cienie i dolary, ponieważ chciałbym rzetelnie przedstawić koszty przedsięwzięcia.

Postaram się uzupełniać takie wpisy merytoryką ze świata #lotnictwo i #samoloty A zacznę od tego masła maślanego, którym rozpocząłem wpis i oznaczyłem *gwiazdką.

Otóż minuta nie jest tylko miarą czasu.

Wszyscy znają pojęcia ziemskiego równoleżnika geograficznego (linia wschód-zachód) oraz południka geograficznego (linia północ-południe). O ile te, które możemy poprowadzić poziomo, tj. „w poprzek planety” mają różną długość, w zależności od ich odległości do równika, o tyle południki (linie pionowe, poprowadzone pomiędzy biegunami) są równe. Na nich właśnie chcę się skupić przy wyjaśnianiu „ogwiazdkowanego” wyżej pleonazmu.

Każdy południk ma długość ~20 003.93 km, przy czym przez wiele lat przyjmowano wartość bardziej zaokrągloną, a mianowicie 20 000 km. Połowa południka, tj. odcinek pomiędzy równikiem i biegunem będzie miał długość 10 000 km, czyli 10 000 000 m. Zatem odległość wynosząca 1/10 000 000 połowy południka da nam (teraz już wiemy, że tylko w przybliżeniu) 1 metr. Właśnie tego rodzaju obliczenia legły u podstaw pierwotnego wzoru metra, którego fizyczne odzwierciedlenie w postaci platynoirydowego pręta, umieszczono w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag we francuskim Sevres. Dzielenie południka stanowiło oficjalną podstawę wyznaczania metra od 1795 do 1960 roku (choć Francuzi przyjęli tę metodę formalnie już w 1791 roku). Ze względu na rosnące potrzeby różnych dziedzin nauki i przemysłu, z nastaniem lat 60. przerzucono się wpierw na odniesienie do wielokrotności długości fali promieniowania Kryptonu, by w 1983 roku oprzeć się (z grubsza) na odległości pokonywanej przez światło w próżni w czasie 1/299 792 458 sekundy.

Do zakończenia rozważań o zawartości masła w maśle potrzebujemy jeszcze poruszyć kwestię stopni i tego, dlaczego każde koło dzielimy za ich pomocą, a także skąd się wzięła ich suma wynosząca 360. Tu będzie już dużo szybciej, a odpowiedzią jest… bo tak. Bo tak ustalili mezopotamscy matematycy i tego się trzymamy. Prawdopodobnie ma to związek z obserwacją ruchu ciał niebieskich i przybliżoną liczbą dni, które mijają w trakcie pełnego obiegu Ziemi wokół Słońca. Matrioszka rozkłada się dalej. Jeden stopień składa się z 60 minut (zapis – ‘), a każda z nich dzieli się jeszcze na 60 sekund (zapis –‘’).

Wiadomo już dlaczego minuta nie jest jedynie miarą czasu, ale także jednostką miary kąta i na tym mógłbym w zasadzie skończyć wpis, zostawiając Was z poczuciem zmarnowania kilku tych „czasowych” minut na czytaniu o południkach (Jeśli ktoś uważał na matematyce. Ja nie uważałem i dowiedziałem się tego dopiero bawiąc się w lotnictwo.). Ale marnowanie czasu nie jest moją intencją.

Dwa przeciwległe południki geograficzne kuli tworzą okrąg będący tzw. „kołem wielkim”, choć siłą rzeczy powinno się raczej mówić o „okręgu wielkim”, niemniej to drugie określenie spotykane jest relatywnie rzadko. Kołem wielkim jest największe koło, jakie można wpisać w kulę (średnica takiego koła jest równa średnicy kuli). Każda taka para południków, ale też równik i nie tylko, są właśnie kołami wielkimi. W przypadku Ziemi i jej słynnego, delikatnego spłaszczenia powinna być raczej mowa o elipsie, co zasadniczo rozsadza te teoretyczne, topologiczne założenia… i m.in. z tego faktu wywodzi się ogólnoświatowa, wieloletnia niezgoda co do tego ile wynosi mila morska (nm – z ang. nautical mile). Skupiano się na samym dystansie, ponieważ nie było wątpliwości (przynajmniej od 1594 roku) czym ona jest. Pod koniec XVI wieku Robert Hues stwierdził, że jeden stopień każdego koła wielkiego Ziemi wynosi 60 nm. Pamiętając możliwość dzielenia stopni na minuty (1 ° = 60’) zauważamy, że każda z nich definiuje odległość jednej mili morskiej.

I teraz spotykają się zagadnienia poruszane w akapitach o południkach i o metrach. Skoro wiemy, że koło wielkie, z którego składają się przeciwległe południki ma około 40 000 km, to dzieląc tę liczbę przez 360 stopni ustalamy, że każdemu z nich odpowiada odległość ~111,(1) km. Wiemy stąd, że tyle w przybliżeniu wynosi 60 nm. 111,(1)/60 = 1,(851). Czyli jedna mila morska – przy powyższych założeniach – to 1,(851) km, co daje (w zależności od metody zaokrąglenia) np. 1 851 lub 1 852 metrów. Różne założenia co do długości południków (czy ogólniej – rozmiarów koła wielkiego Ziemi), błędy w pomiarach, obliczeniach, eliptyczność Ziemi, zderzenie systemu metrycznego i imperialnego oraz jeszcze te liczby w okresie prowadziły do braku światowej spójności co do najważniejszej jednostki odległości stosowanej w nawigacji. Portugalczycy uważali kiedyś, że jest to 1 850 m, a np. Japończycy podawali wartość 1 853 m. W 1929 roku zaproponowano przyjęcie, że 1 nm = 1 852 metrów, ale jeszcze przez kilkadziesiąt lat nie zapanowała zgoda w tym zakresie. Np. Brytyjczycy poddali się dopiero w 1970 roku.

Ale zaraz, „jakie k⁎⁎wa morska?!” #pdk skoro mowa o lotnictwie? Po prostu żegluga powietrzna i wiele jej podstaw były historycznie zaczerpnięte z żeglugi morskiej. Stąd na „statku” powietrznym pracuje „kapitan” i „pierwszy oficer”, a samoloty – podobnie do jednostek pływających – posiadają czerwone światło po lewej stronie, a zielone po prawej. To dość długa historia, do której kiedyś pewnie wrócę.

Z ciekawostek – powieściowe Dwadzieścia tysięcy mil podmorskiej żeglugi to tak naprawdę nie około 37 000 km, co wynikałoby z wszystkiego powyższego. W oryginalnym tytule książki Juliusza Verne’a wskazane były ligi morskie, czyli nieużywana już jednostka równa 3 milom morskim. Tłumaczenie wprowadza w błąd, a tytułowy dystans jest w rzeczywistości 3 razy dłuższy. Ciekawe czy ekipa Kapitana Nemo miała to uwzględnione w kontraktach ( ͡° ͜ʖ ͡°). „Tak mordo, tylko 20 000 mil”.

Wybrałem tę tematykę wpisu nr 0 nieprzypadkowo. Lotnictwo to bardzo charakterystyczna i wyjątkowa branża, co mam nadzieję, oddałem dość dobrze. Mamy tu wiele tematów międzynarodowych wymagających ogólnej zgody politycznej, ujednolicenia standardów i miar, a ich jednostki są często niecodzienne oraz pomieszane pomiędzy systemem metrycznym i imperialnym. Do tego zagadnienia zaczerpnięte wprost z żeglugi morskiej, tradycja, scheda po ustaleniach poczynionych czasem nawet w starożytności… a w tym wszystkim obsesja na punkcie bezpieczeństwa, czemu dałem wyraz nie żartując z platynoirydowego pręta #pdk ( ͡° ͜ʖ ͡°). Jest to jednak jedna wielka przygoda, choć można zostać „zrobionym w bambuko” na kontrakcie.

Jesteś z branży i czytasz po raz dziesiąty o milach morskich oraz #nikogo moje plany życiowe? Zdaję sobie sprawę z tego, że wiele tematów, o których napiszę to kwestie podstawowe, ale zawsze możesz wytknąć mi ewentualne błędy, czy pomóc odpowiedzieć na ewentualne pytania z komentarzy. Z góry dzięki!

Nazywam się @PositiveRate i zapraszam na #drogadokokpitu

Źródła:

Padpilot Ltd. (autor nieznany) – General Navigation, 2022, s. 111-133

https://en.wikipedia.org/wiki/Meridian_(geography))

https://en.wikipedia.org/wiki/Metre#Definition

https://en.wikipedia.org/wiki/Nautical_mile

https://pl.wikipedia.org/wiki/Sekunda_k%C4%85towa

https://en.wikipedia.org/wiki/Meridian_arc#Quarter_meridian

https://pl.wikipedia.org/wiki/Ko%C5%82o_wielkie

https://math.stackexchange.com/questions/340467/why-is-a-full-circle-360-degrees

https://en.wikipedia.org/wiki/Degree_(angle))

https://pl.wikipedia.org/wiki/Liga_morska