August 15, 2013

Nhiễu động không khí với an toàn bay (phần 2)

* NHIỄU ĐỘNG KHÔNG KHÍ VỚI AN TOÀN BAY (phần1)

(tiếp theo)  NHIỄU ĐỘNG SÓNG NÚI
Note: Về sóng núi Lana đã ít nhiều viết trong một số entry về nghề bay bò, ví dụ ở đâyở đây , nhưng bài này theo mạch chung sẽ gom tổng hợp, bà con thấy một số thông tin nhắc lại làm ơn thông cảm hiểu cho chủ thể không định nhiều lời, hì hì.

Well, về khái niệm, sóng núi là hiện tượng khi dòng gió bị biến dạng khi thổi qua khu vực địa hình núi, đặc biệt khi vận tốc gió tương đối mạnh gặp núi hay dãy núi cao với độ dốc lớn tạo nên chuyển động sóng với dòng giáng mạnh và thậm chí xoáy ở sườn phía khuất gió. Máy bay bay vào khu vực này sẽ bị tác động mạnh bởi nhiễu động (xem link [6], [7] trong danh sách tham khảo cuối entry). Vùng nhiễu động và cường độ nhiễu động tùy thuộc vào vận tốc gió, cấu trúc dãy núi, hướng thổi tương đối của dòng gió so với sườn núi... Theo các nhà nghiên cứu khí tượng tính toán, với tốc độ gió bề mặt trên 20kt (~ 10m/s) vùng nhiễu động ảnh hưởng đáng kể thường lên tới độ cao ~ 1.5 lần độ cao đỉnh núi. Đặc biệt, với tàu bay hoạt động tầm thấp dòng giáng sườn phía sau núi có thể tạo hiệu ứng như một 'lực hút' (xem hình dưới).

Minh họa tác động của nhiễu động sóng núi và dòng giáng sườn khuất gió đối với tàu bay trên khu vực địa hình núi 

Chuyển động sóng do sự biến dạng của dòng gió khi thổi qua dãy núi

Thời kỳ mới hoạt động, ngành hàng không dân dụng và quản lý bay Việt Nam từng trải qua/ chứng kiến những tai nạn đau đớn của tàu bay nhỏ (bay khá thấp) tại vùng núi Tây Bắc và Tây Nguyên. Ngày 14/11/1992 chiếc YAK40 bay từ TSN đi Nha Trang bị rơi tại vùng núi Ô Kha (Khánh Hòa) khi còn cách Nha Trang khoảng 40km, làm thiệt mạng toàn bộ phi hành đoàn và 21 hành khách, trong đó nhiều khách quốc tế đi du lịch [11]. Thời điểm đó phương tiện kỹ thuật điều hành bay còn thô sơ để kịp thời phát hiện/ tầm cứu và cuối cùng cũng không có thông báo kết luận chính xác về nguyên nhân của tai nạn YAK40, nhưng một thực tế là những chuyến bay trực thăng cứu nạn trong những ngày ngay sau đó đều gặp những sự cố về nhiễu động mạnh đến nỗi không thể tiếp cận điểm tàu bay YAK40 rơi khiến công tác cứu nạn vào khu vực núi heo hút này phải dùng sức người đi đường bộ mất cả ngày đường. Sau tai nạn YAK40 có một bài trên báo Tuổi Trẻ dẫn lời một người từng là phi công kinh nghiệm trước 75 rằng thung lũng Ô Kha được các phi công Nam VN thời đó truyền danh là 'thung lũng tử thần', không ít phi cơ đã rớt ở đây.

Sau Ôkha hai năm, ngày 26/3/1004 sự cố rơi máy bay trên núi U bò (khu vực giáp ranh huyện Bắc Yên, Sơn La với Trạm Tấu của Yên Bái) khiến nguyên Giám đốc Trung tâm Quản lý bay Việt Nam (tiền thân của TCT QLB VN) phải trực tiếp vào cuộc, đặt dấu chấm cho ước mơ mở công ty bay dịch vụ (bay taxi) tại quê hương của người phụ nữ Pháp gốc Việt Anoa [9].

Rộng ra khu vực, một giả thiết minh họa cho sự nguy hiểm của gió và địa hình núi với tàu bay có thể kể đến tai nạn của chiếc Sukhoi Superjet-100 ngày 09/05/2012 trong lịch trình bay biểu diễn chào hàng tại châu Á của hãng chế tạo máy bay Sukhoi (Nga) làm toàn bộ 45 người trên khoang thiệt mạng. Lực lượng cứu nạn cho biết máy bay đã đâm thẳng vào sườn núi ở độ cao khoảng 1900m, trượt xuống tới mực 1600m. Xác máy bay được tìm thấy tan thành mảnh nhỏ.

Hình chụp sườn núi Salak (Indonesia) nơi xảy ra tai nạn Sukhoi Su-100, 2012

Trên các tài liệu có được về tai nạn này [8] các nhà phân tích nghiêng về giả thuyết lỗi con người (human error) thậm chí có nơi đặt thẳng nghi vấn lỗi do người lái. Quả thật ghi lỗi cho người đã chết luôn là cách đơn giản để khép lại một hồ sơ tai nạn nhất là khi toàn bộ phi hành đoàn đã thiệt mạng cùng chiếc máy bay. Đồng ý là có những lý do cho giả thuyết này (như trình bày ở dưới) nhưng nguyên nhân thật sự dẫn đến thảm họa thì phải sau khi các chuyên gia đưa ra kết luận chính xác dựa trên các phân tích đầy đủ.

Cùng với những dữ liệu của hộp đen, để đưa ra được kết luận và bài học kinh nghiệm thuyết phục, các nhà điều tra tai nạn của chiếc Sukhoi sẽ cân nhắc những yếu tố như chiếc Sukhoi SJ-100 gặp nạn khi đang bay biểu diễn (dù trên khoang có nhiều hành khách). So với các chuyến bay thương mại chở khách thông thường, chuyến bay trình diễn người lái thường có xu thế vận hành máy bay thực hiện những tư thế nghiêng/ chao, thay đổi độ cao đột ngột hay thậm chí bay qua những địa hình khó để thể hiện những tính năng ưu việt của máy bay; Sự liên lạc cuối cùng trước khi máy bay biến mất khỏi màn hình radar điều hành là khi tổ lái liên lạc với đài kiểm soát dưới mặt đất xin giảm độ cao từ 3000m xuống 1800m và được-đồng-ý (núi Salak cao 2200m); Có 7 vụ máy bay nhỏ rơi ở khu vực núi Salak trong mười năm từ năm 2002 đến 2012 và do đó khu vực này được ghi vào 'sổ đen' của hàng không Indonesia do nhiễu động mạnh trong không khí và thời tiết thay đổi phức tạp [10].

Trong thảm kịch Sukhoi 2012 người ta đặt dấu hỏi cho những con số 3000m xuống 1800m/ đỉnh núi 2200m và nhắc đến khái niệm 'độ cao an toàn tối thiểu'/ hiệu ứng địa hình núi. Như ở trên đã viết, nhiễu động mạnh/ dòng giáng mạnh nguy hiểm cho máy bay khu vực địa hình núi thường xuất hiện trong lớp từ mặt đất lên tới 1,5 lần độ cao đỉnh núi, ở trường hợp của Salak là 3300m. Như vậy, để phán xét hoặc rút ra bài học kinh nghiệm, nếu loại bỏ tất cả những lỗi kỹ thuật và khách quan để cuối cùng lỗi thuộc về phi công thì cũng cần xem lại liệu người phi công này đã được tư vấn đầy đủ về đặc điểm địa hình và những mối nguy hiểm ở khu vực máy bay bay qua? Một tai nạn hàng không thường hiếm khi do lỗi của chỉ một khâu mà thường là một loạt các lỗi hệ thống xuyên qua nhiều rào cản an toàn.

Dưới đây là clip mô phỏng tai nạn Sukhoi SJ-100, 5/2012:


Liên quan đến sóng núi/ nhiễu động địa hình, trong hoạt động khai thác bay và điều hành bay có khái niệm ‘độ cao an toàn tối thiểu’ cho từng loại tàu bay và khu vực địa hình để bảo đảm an toàn cho hoạt động bay trên những địa hình phức tạp, trong đó có yếu tố tránh sự đe dọa an toàn từ nhiễu động sóng núi. Giải pháp là phải bay ở một độ cao an toàn trên khu vực nhiễu động địa hình, đặc biệt những khu vực địa hình phức tạp. Người lái, nhà khai thác bay, nhân viên điều hành bay (kiểm soát viên không lưu) phải được trang bị hiểu biết về độ cao an toàn tối thiểu, đặc điểm địa hình nơi tàu bay hoạt động và tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về độ cao an toàn trong khu vực trách nhiệm điều hành để giảm thiểu tai nạn hàng không đáng tiếc do yếu tố địa hình gây ra.

(còn tiếp)

* Bài tham khảo liên quan:
[6] 'Lee wave' - English Wikipedia (link);
[7] "Mountain waves turbulence" (link);
[8] 'Mount Salak Sukhoi Superjet 100 crash' - English Wikipedia (link);
[9] "Vụ tai nạn trên núi U Bò" (link);
[10] "Về tai nạn Sukhoi SJ-100/ Salak" - Lana Blog (link);
[11] "Chuyện nghề" - Lana Blog (link);

August 12, 2013

Nhiễu động không khí với an toàn bay

Nhắc lại dẫn bài trong entry 'Bão' một tẹo là mới đây báo điện tử vnexpress đưa tin lúc 14h ngày 6/8 chuyến bay Hà Nội - Bangkok mang số hiệu VN615 (máy bay Airbus 321) của Vietnam Airlines khi đang bay bằng ở độ cao 36.000 feet (10.973 mét) bất ngờ đi qua khu vực nhiễu động và bị ‘rơi tự do’ 122 mét. Thời điểm này các tiếp viên đang phục vụ bữa ăn. Vụ 'rơi tự do' khiến một hành khách bị thương nhẹ, hai tiếp viên bị choáng và hàng trăm hành khách hoảng loạn. Những bức hình chụp trên khoang máy bay cho thấy đồ ăn thức uống đổ vung vãi dọc lối đi giữa máy bay (bà con có thể đọc và coi hình ảnh ở [3] trong list tham khảo phía dưới nha).

Như vậy nhiễu động không khí rõ ràng là một mối nguy hiểm đáng quan tâm đối với hoạt động bay và hành khách. Trong khi với người lái và những người làm công việc liên quan tới an toàn bay, hiểu biết về ảnh hưởng của nhiễu động không khí là không thể bỏ qua thì trên thực tế khái niệm nhiễu động không khí và ảnh hưởng của chúng tới hoạt động tàu bay còn khá mơ hồ với đa số khách đi chuyển bằng đường hàng không.

Nhiễu động không khí là hiện tượng không khí chuyển động rối/ hỗn loạn trong một khu vực không gian của khí quyển [2]. Mọi tàu bay đều có thể bị tác động khi đi vào các khu vực có nhiễu động không khí, tàu bay nhỏ hơn (trọng lượng thấp hơn) sẽ bị ảnh hưởng lớn hơn so với tàu bay trọng lượng lớn. Ảnh hưởng của nhiễu động không khí tới tày bay có các mức độ rất khác nhau, từ sự rung lắc nhẹ đến sự gia tăng tốc độ/ thăng, giáng mạnh tàu bay hay xoay, lật nghiêng đột ngột gây chấn thương nghiêm trọng cho hành khách và phi hành đoàn, thậm chí làm mất kiểm soát tàu bay tạm thời. Không chỉ nguy hiểm cho an toàn bay, hiện tượng nhiễu động còn tác động lớn đến hiệu quả khai thác bay do tàu bay phải thay đổi lộ trình và bị trễ lịch.

Nhiễu động không khí có thể xuất hiện ở bất cứ độ cao nào trong khí quyển và trong các điều kiện khí tượng khác nhau. Nhiễu động mạnh có thể xảy ra trong điều kiện trời quang mây như hiện tượng nhiễu động trời trong (Clear Air Turbulance – CAT), sóng núi (Moutain Waive) hay ở khu vực biên và trên đỉnh của các đám mây đối lưu phát triển mạnh (mây dông, ký hiệu Cb theo tên gọi latin Cumulonimbus) gọi là nhiễu động trong mây đối lưu.

Nhiễu động trời trong (Clear Air Turbulence - CAT)
Nhiễu động trời trong là sự chuyển động hỗn loạn của không khí trong điều kiện trời quang mây, thường xảy ra ở các khu vực chèn giữa các khối không khí di chuyển với tốc độ rất khác nhau. Nhiễu động trời trong thường xảy ra ở khu vực gần các dòng chảy xiết không khí (Jet stream) [1,2] gần lớp biên tầng đối lưu của khí quyển hay lớp đối lưu hạn (tropopause) – độ cao khoảng 7km – 12km trên khu vực Cực và 10 – 16km ở khu vực Xích đạo. Nhiễu động trời trong cũng có thể xảy ra do tác động của địa hình làm biến dạng dòng gió thổi qua phía trên nó tạo thành chuyển động sóng. Do đặc thù hiện tượng này được gọi bằng một tên riêng là sóng núi (mountain wave) và sẽ được xem xét ở phần dưới và do vậy CAT chủ yếu được dùng để chỉ nhiễu động liên quan đến dòng gió xiết.

Hình ảnh minh họa dòng gió xiết trong khí quyển toàn cầu ở độ cao 7 – 16km, cắt ngang mực bay bằng của nhiều loại tàu bay dân dụng đang hoạt động (Airbus, Boing) 

Dòng gió xiết (dòng Jet) là dòng không khí hẹp chuyển động với tốc độ cao trong ‘bức tranh’ của hoàn lưu khí quyển ở quy mô toàn cầu. Vận tốc ở lõi dòng jet có thể lên đến 300km/h. Sự chênh lệch lớn về vận tốc chuyển động của không khí giữa lõi dòng Jet với khu vực lân cận theo cả phương ngang và phương đứng tạo ra những vùng nhiễu động mạnh (CAT). Nếu so với vận tốc bay bằng của các thế hệ tàu bay dân dụng thông dụng hiện nay trung bình khoảng ~ 850 – 950km/h ta sẽ hiểu tác động đáng kể của dòng gió xiết và nhiễu động xung quanh lõi của nó đối với tàu bay bay qua. Trước mỗi chuyến bay tổ lái được cung cấp thông tin dự báo thời tiết nguy hiểm dọc đường bay SIGWX (significant weather) trong đó có vị trí, độ cao, hướng và vận tốc của dòng gió Jet nếu có. Tàu bay có thể lợi dụng dòng Jet để giảm chi phí nhiên liệu trong trường hợp bay xuối dòng hay bay tránh hoặc vòng chui qua dưới dòng Jet như kiểu đường ngầm giao cắt của giao thông đường bộ trong trường hợp bay ngược chiều hoặc cắt ngang Jet để tránh tác động không mong muốn.

Ví dụ về Bản đồ SIGWx cung cấp cho người lái. Dòng Jet ký hiệu bằng mũi tên tô đậm chỉ hướng, mỗi đuôi cờ tô đậm chỉ 50km/h vận tốc gió (nguồn: Cơ quan khí tượng Hong Kong) 

Điều đáng lưu ý với hoạt động hàng không, CAT là hiện tượng không phát hiện được bằng mắt thường và rất khó phát hiện bằng radar thông thường, do đó rất khó khăn cho phi công phát hiện và tránh khu vực CAT trừ khi theo dõi các bản tin dự báo, cảnh báo dựa trên phân tích hoàn lưu khí quyển và dòng chảy xiết ở tuyến đường tàu bay bay qua. Chính vì gặp phải CAT ở độ cao tàu bay bay bằng ổn định, thương tích thường xảy ra do nhân viên phi hành đoàn hoặc hành khách không cài dây an toàn và bị va đập vào máy bay. Trước chuyến bay HAN-BKK của VNA, ngày 26 tháng 5/2013 chuyến bay SQ-308/ tàu bay Airbus A380-800 của Singapore Airline gặp sự cố tương tự trên đường bay từ Singapore đi UK khi gặp CAT khiến tàu bay bị ‘rơi đột ngột’ khỏi mực bay bằng 100ft (~ 30m) khiến 7 hành khách bị thương nhẹ [5]. Chuyến bay VN535 của VNA Hanoi – Paris ngày cuối tháng 10/2010 gặp nhiễu động rung lắc mạnh trên đường bay khiến hơn 20 người (tiếp viên và hành khách) bị thương trong đó có trường hợp phải điều trị xương tại bệnh viện, điều đáng nói là họ đều đang không thắt dây an toàn [4].

Mặc dù CAT gây khó khăn và không thoải mái cho người lái, phi hành đoàn cũng như hành khách, sẽ không quá nguy hiểm nếu người lái tuân thủ các quy tắc bay và chỉ dẫn không lưu. Lời khuyên tốt nhất đối với hành khách là tuân thủ hướng dẫn về thắt dây an toàn trên máy bay ngay cả khi bay bằng và không hoảng loạn khi tày bay bị rung lắc vì nhiễu động trên đường bay. Thông thường người lái sẽ lấy lại được thăng bằng tàu bay và đưa chuyến bay trở lại bình thường trong thời gian ngắn.
(Còn tiếp)

*** Note: Viết những cái này khô khan lắm nên cảm ơn bà con đã ghé đọc đến đây, hị hị. Thêm cái này thực chất là để câu còm: Bà con thấy nên dừng hay viết nốt xin cho ý kiến với, hoặc nếu có câu hỏi để 'được' trả lời thì sướng người viết quá :)

Bài tham khảo liên quan:
[1] Book: "Manual of Aviation Meteorology" 2nd edition, Commonwwealth Bureau of Met, 2007;
[2] 'Clear Air Turbulence' - English Wikipedia (link);
[3] "Máy bay Vietnam Airlines rơi tự do 122m" (link);
[4] "Máy bay Vietnam Airlines gặp sự cố ở Pháp do nhiễu động thời tiết" (link);
[5] "Accident: Singapore A388 enroute on May 26th 2013, clear air turbulence" (link).

August 08, 2013

bão

Bão hẳn hòi.
Sớm nay lướt mạng, mưa, ngập, mù mịt, đại loại là những hình những ảnh/thông tin mưa bão nước lụt ngập tràn facebook.
Làm bỗng cũng muốn spam. Mà thôi về blog. Chả spam FB làm gì chốn ấy đông người.
Ngẫm ra ngày đủ kín để entry.
Đầu tiên là sáng ra đọc thấy bài viết về máy bay của VNA Hà Nội đi Bangkok đang khi ở độ cao 11km gặp phải nhiễu động không khí bị 'rơi tự do' 122m, tiếp viên choáng, hành khách hoảng loạn, hình chụp trên khoang máy bay cho thấy đồ ăn thức uống đổ vung vãi dọc lối đi giữa máy bay (link ở đây).
Nói ra hơi tệ nhưng đọc cái bật lên ý nghĩ cơ hội kiếm xiền nhuận bút mua váy đầm đây chứ đâu. Viết 'khoa học thường thức' cho bà con về nhiễu động không khí với bay bò gởi trang web của Tổng công ty cũng được vài trăm ngàn, quy ra hai phần ba đôi giày hay nửa cái júp công sở cho dễ hình dung, lại còn được ghi tên chứ mang tiếng cộng tác viên ba tháng nay có nộp nổi bài nào. Nói vậy để thật mình sẽ viết share bạn đọc blog mới là chính, júp guốc là thêm là thắt hờ hờ. Vụ nhiễu động trên đường bay này người trong nghề không lạ nhưng quả là tìm gú gờ bài tiếng Việt cho tị kiến thức về thứ này hiếm thật. Mà điểm sơ mấy năm gần đây tới mấy vụ máy bay bị nhiễu động dọa ma hành khách đến bị thương tích, còn hoảng loạn đến hãi không dám đi máy bay trong một cơ số tháng thì chưa tính (đọc ở đâyở đây).

Tự nhiên mưa lớn lại thấy như giúp trôi mọi u mịt. Đêm qua chợt tỉnh nghe mưa sầm sập ngoài cửa sổ rồi chìm ngủ lại tắp lự ngon đến không thể yêu hơn. Hôm nay kệ việc, viết. Tự hỏi cứ khi bỏ không blog thường đổ thừa việc office, có đúng không.


Kể như hôm qua, hôm kia, tuần trước lên đến cơ quan là cắm mặt vào việc. Nhiều khi trong đầu có chữ đòi blogging mà đập mắt vào đống việc trên bàn, lại cất blog đi, rồi quên. Phía trên là cái list ISO việc tuần rồi, sự thật thì tuần trước, tuần trước nữa, tuần tới cũng chả hơn gì. Cái mạch nó thế. Ấy nhưng hôm nay thì mình kệ. Tớ do my blog. Xem ra bận hay rảnh cũng mình. Kệ là kệ được thôi.

Thế, hay là nhờ bão. Hay là nhờ bão qua thì đúng hơn.
(Chả có nhẽ thú nhận hôm qua uống rượu đón bão).

Chiều ngồi làm thả hồn nhìn mưa rớt bão qua cửa sổ phòng làm việc dư này:


Mờ mịt đấy mà lòng lại trải trải an an.
Tớ và bạn này cũng vừa 'đi qua bão'.

Hình chụp ở Bát Xát - Lào Cai, 7-2013

Giờ thì đầu đang nghĩ tối sẽ nấu món gì nóng sốt tươi ấm rộn ràng, mua ánh mắt tiếng cười với hai cái sờ tai.


August 01, 2013

Quãng

Có những lúc con người ta rất kỳ, cảm thấy có lỗi với một điều gì đó nhưng không nghĩ được/ làm gì được cho lỗi. Ví như mình cứ biết đã để blog bị mốc meo như cái bếp củi nhà Chao Lan thế này, tuần trước biết thế, ba bốn hôm trước biết thế, hôm qua biết thế, hôm nay biết thế, nhưng rồi lại để mốc hết vàng thì xanh.

Mấy hôm nay nghe ồn ào, bà con facebook xôn xao về Nghị định 72 rằng FB cá nhân không được trích dẫn thông tin tổng hợp, chỉ post cái gì của cá nhân thôi. Nếu chỉ fb bị điều chỉnh thì mình có khi cũng vỗ tay một tị vì biết đâu fb xẹp bà con lại kéo nhau về blogging nối qua nối lại. Ông chủ facebook có kiện thì kiện, nhưng không được share link thì FB suốt ngày chỉ có tôi dậy rồi tôi ăn trưa tôi ăn tối, bạn dậy chưa bạn ăn trưa chưa bạn ăn tối chưa. FB vốn là để share tin, cấm thế thì bằng chặt hết tay chân teo tóp chả còn gì. Thôi về blog, đọc viết chia sẻ sâu hơn, cái duyên lễ hội của fb đã hết ta về trà sen chuyện vãn cũng vui bạn bầy.

Mình hôm nay ráng không cho điều gì có thể vòng hai vòng trong đầu mình bởi nó đã đủ là cuộn len rối đến ì ra. Trừ một ý nghĩ chẳng có gì mới: bỏ ba bộ đồ vào vali và đến một nơi đẹp bình lặng có cây có nắng có nước với cái ghế đủ dài nằm/ ngồi trên đó với cuốn sách đọc mà chẳng biết đọc gì. Trống rỗng đến cả sách. Trống hẳn đi thế để khi về đủ lại tươi tỉnh thường ngày.

Nghe ra có vẻ điên rồ nhưng mình vốn tin điều này (có thể cũng là điên rồ) rằng mọi điên rồ nếu ko phương hại mà cần để cho ta bứt ra khỏi đời thường u u mơ mịt cũng không phải tệ. Thật thế. Mình đã từng có chuyến đi như vậy nếu gọi là chuyến đi, ổn. Cô bạn mình cũng vậy, lên lịch, và đi, khách sạn sao, hồ bơi, uống, rồi trở về công việc/ cuộc sống hối hả có nhịp. Tin không chỉ mình hay cô ấy, chỉ là người ta không nói ra/kể ra vì có lẽ 97% người nghe sẽ thầm bật 'điên rồ/dở hơi', chả để làm gì.

Một vài khi cho bản thân điên rồ theo cách mình chấp nhận được, cũng tốt.

Bản thân cái entry này cũng là một entry chả giống ai.
Có nên nhắc các bạn trẻ ko nên đọc theo không nhỉ. Chả lẽ lại bảo điên rồ có kiểm soát. Thế thì lại chả là điên rồ.
Dở hơi thật.