Rekordowe prędkości samolotów nad Atlantykiem

Prąd strumieniowy, który pozwolił dreamlinerowi Virgin Atlantic na rozwinięcie rekordowej prędkości miał siłę 201 węzłów, czyli 372 km/h. Choć tak mocny wiatr utrzymywał się tylko krótką chwilę to wystarczyło, aby samolot względem powierzchni ziemi poruszał się szybciej niż dźwięk. Standardowa prędkość przelotowa boeinga 787 to niecałe 490 węzłów, czyli 907 km/h, przy czym mówimy tu o prędkości względem masy powietrza, w której samolot się porusza. Tym samym maszyna lecąca z Los Angeles do Londynu była w rzeczywistości daleka od osiągnięcia prędkości dźwięku, którą określa się zawsze dla konkretnego stanu atmosfery. Można przyjąć, że samoloty pasażerskie o napędzie odrzutowym podróżują zazwyczaj z prędkością przelotową pomiędzy 0,75 a 0,80 Macha.

Lot dreamlinera w prądzie strumieniowym możemy porównać ze zjawiskiem przyspieszania jachtu żaglowego niesionego na fali lub przez prąd wody pomimo utrzymywania się stałej prędkości wiatru napędzającego ten jacht. Samolot Virgin Atlantic w locie VS8 dotarł do celu, którym było lotnisko Heathrow ostatecznie po dziewięciu godzinach i 14 minutach, sporo przed czasem rozkładowym równym 11 godzin. Warto zwrócić uwagę, że czas podróży byłby zapewne jeszcze nieco krótszy gdyby nie to, że dla samej linii zbyt duże wyprzedzenie rozkładu nie zawsze jest pożądane stąd załoga z pewnością nie wykorzystywała maksymalnej mocy silników gdy samolot i tak był już „popychany” przez prąd strumieniowy. Choć na wysokości kilku i kilkunastu kilometrów nad poziomem morza takie wiatry się zdarzają to na szczęście nie powodują one podobnych porywów na powierzchni globu. W dniu, w którym 787 Virgin Atlantic pędził do Wielkiej Brytanii pogoda w Pensylwanii była bardzo łagodna, wręcz bezwietrzna.

Poprzedni rekordowy wynik w zakresie prędkości rozwiniętej przez dreamlinera został osiągnięty przez maszynę linii Norwegian, która odbyła podróż z Nowego Jorku do Londynu w nieco ponad pięć godzin z maksymalną prędkością dochodzącą do 674 węzłów (1248 km/h). Wtedy prąd strumieniowy miał siłę ok. 175 węzłów (324 km/h). Załogi samolotów regularnie wykorzystują potencjał jet streamów, aby skrócić czas lotu i zaoszczędzić cenne paliwo. Trasy, linie lotnicze planują innymi drogami z Europy do Ameryki niż w drodze powrotnej. Lecąc np. do USA warto ominąć obszary ewentualnego występowania prądów strumieniowych, ponieważ z taką samą siłą jak potrafią one przyspieszyć samolot będą go spowalniały (zysk i strata na locie z wiatrem i pod wiatr nie są sobie idealnie równe, ale dla uproszczenia można przyjąć, że tak jest).

- Masa powietrza w prądzie strumieniowym mają naturę porównywalną do wody w rwącym strumieniu. Poruszają się na bardzo duże odległości w płaszczyźnie poziomej równe tysiącom mil, natomiast ich pozostałe dwa wymiary, czyli grubość i szerokość potrafią wynosić raptem kilka mil - wyjaśnia zjawisko Steve Allright, kapitan w British Airways. -Zależnie od kierunku podróży nasi koledzy odpowiedzialni za planowanie tras wybierają nam odpowiednie ich przebiegi abyśmy znaleźli się z maszyną w samym środku jet streamu lub zdecydowanie poza nim. Dzięki temu możemy oszczędzać czas i paliwo. Prąd strumieniowy jest jak szybko płynąca rzeka, która obmywa nieruchome brzegi. Takim brzegiem jest dla wiatrów na dużych wysokościach sąsiadująca z nimi masa stojącego lub dużo wolniej poruszającego się powietrza. Na styku tych dwóch ośrodków występują pewne zawirowania, które mogą prowadzić do turbulencji -dodaje pilot.

Pasażerowie samolotu podróżującego w prądzie strumieniowym nie są w stanie określić z jaką prędkością się poruszają, jednak z pewnością odczuwają czasem turbulencje. Lot w jet streamie jest niczym przelatywanie w niedużej odległości od górskich szczytów - tarcie i zderzanie się mas powietrza, powstające zawirowania, wszystko to może powodować niespodziewane, dość silne i niemal niemożliwe do wykrycia turbulencje. Bezpośrednio związane z prądami strumieniowymi są najbardziej niebezpieczne turbulencje, które zwane są turbulencjami czystego powietrza (Clear Air Turbulence – CAT). Występują one w całkowicie bezchmurnych warunkach właśnie na styku rozpędzonego do wysokich prędkości powietrza w prądzie oraz sąsiednich ośrodków. Ryzyko związane z CAT jest tym większe, że zazwyczaj mimo sugestii załóg, aby pasażerowie przez cały czas lotu pozostawiali pasy zapięte to duża ich część rezygnuje z tego zabezpieczenia i oddając się relaksowi na pokładzie samolotu nie spodziewa się jak poważnym zagrożeniem może być dla nich nagła zmiana wysokości w silnej i przez nic nie zapowiadanej turbulencji. Nierzadkie są przypadki poważnych obrażeń odnoszonych przez podróżnych lub członków załogi w przypadku napotkania CAT na wysokościach przelotowych.

Prądy strumieniowe nie występują jedynie na trasie z Ameryki Północnej do Europy. Zjawisko to jest obserwowane z różnym natężeniem na całym świecie. Dla przykładu, w 2016 roku samolot Air India wykonujący lot na najdłuższej trasie w siatce przewoźnika, z Delhi do San Francisco, korzystał z wiatru wiejącego zgodnie z kierunkiem jego podróży z prędkością 75 węzłów na całej trasie o długości 8260 mil morskich (15300 km).

- Nasza planeta obraca się z zachodu na wschód i tak samo wieją wiatry na dużych wysokościach - skomentował wtedy prądy strumieniowe jeden z przedstawicieli Air India. - Wykonywanie lotów na zachód oznacza mierzenie się z silnymi wiatrami o przeciwnym kierunku, które zmniejszają prędkość względem ziemi, ale już loty na wschód dają szansę wykorzystania mocnych wiatrów tylnych, które czynią podróż szybszą i oszczędniejszą.

Choć powyższe wyjaśnienie jest idealnie dokładne to należy pamiętać, że prądy strumieniowe nie tylko poruszają się na duże odległości z zachodu na wschód, ale mają też tendencję do meandrowania i czasem potrafią układać się nawet południkowo. Wszystko uzależnione jest od układu barycznego w danej chwili i w danym miejscu. Jet streamy powstają na granicy między sąsiadującymi z sobą masami powietrza o znacząco różniących się od siebie temperaturach. Zazwyczaj układają się między zimnym obszarem polarnych, dużych szerokości geograficznych, a cieplejszą strefą bliżej równika. W ostatnich latach obserwowana jest tendencja prądów strumieniowych do okresowego spowolnienia, przerwania, a także właśnie ich niestandardowego układu. Przyczyną takich zjawisk jest najprawdopodobniej rosnąca temperatura w Arktyce, co powoduje zmniejszenie różnicy temperatur pomiędzy sąsiadującymi między sobą masami powietrza. Ostatecznie takie zmiany w układach prądów strumieniowych wpływają nie tylko na kwestie operacyjne linii lotniczych, ale też na zmiany klimatyczne na całej planecie.