Зона турбулентности. Охота на слова

Александр Ерошкин
Не одно десятилетие активно пользуюсь самолётами. Слово турбулентность мне знакомо давно, но только в нынешнем году я почувствовал, что оно поднято на небывалую высоту и теперь играет такую же роль, как осмотр-обыск в аэропортах после сноса "близнецов" в Нью-Йорке. Я хочу подчеркнуть, что с понятием «зона турбулентности»  у пассажиров сократился объём свобод. То есть элементарная болтанка превратилась в инструмент ограничения и без того ограниченных свобод воздушных пассажиров, превратившихся по сути в биомассу, то есть молча и безропотно выполняющих все указания.

Посмотрим, что врут наши толковые словари о турбулентности. ТУРБУЛЕНТНОСТЬ, устар. турбуле;нция (от лат. turbulentus — бурный, беспорядочный), турбуле;нтное тече;ние — явление, заключающееся в том, что, обычно, при увеличении скорости течения жидкости или газа в среде самопроизвольно образуются многочисленные нелинейные фрактальные волны и обычные, линейные различных размеров, без наличия внешних, случайных, возмущающих среду сил и/или при их присутствии.

Откуда в понятии турбулентность появилось значение «бурный, безпорядочный»? Явно, это придумано без всякого на то основания. Турбулентность и турбина – слова однокоренные, в них есть корневая связь со словами труба, туба,  дуть, тужиться. В словаре Владимира Даля мы находим понятие ТУРБОВАТЬ, то есть безпокоить, обижать. Да и латинское  turbo (tourbinis) указывает на вихрь, на поток или даже вращение, хотя это уже по сути приобретённое позднее качество действия.

Что такое турбулентность в самолете во время полёта? Обычная  болтанка.  Её вызывают природные воздушные потоки, которые могут быть как восходящими, так и нисходящими. Болтанку вызывают определенные виды облаков, через которые пролетает воздушное транспортное средство. Всегда считалось, что такой вид турбулентности не страшен самолету, его запланированный ресурс должен выдерживать перегрузки, которые возникают при таких болтанках. Да, пассажиру это создаёт неудобства, у кого-то возникает рвотный эффект, но для этого прежде в карманах впереди стоящего кресла лежали бумажные пакеты. Большинство же авиапассажиров не испытывали неудобств.

Теперь всё изменилось. По громкой связи объявляют о приближении к зонам турбулентности, пассажиров обязывают занять свои места и пристегнуться, не пользоваться туалетами. Объявляют, что туалеты на это время будут закрыты. Понятно, что неудобно ими пользоваться при тряске, которая не меньше, чем в скорых поездах Российских железных дорог. Но до нынешнего года на это как-то и внимания не обращали… А тут при перелёте из Москвы в Дюссельдорф из-за зоны турбулентности всех пассажиров оставили ещё и без горячих напитков. Я, допустим, не собирался заказывать ни чай, ни  кофе, но за соседей обидно.

Из Википедии можно узнать, что российская наука  обычно пользовалась термином беспорядочное течение и только в 1938 году академик Капица ввёл понятие турбулентное течение в квантовых средах – сверхтекучем гелии. Звуки могут создавать волновую турбулентность на его поверхности.
В 1941 году А. Н. Колмогоров  и A. М. Обухов  создали теорию однородной турбулентности для несжимаемых течений при больших числах Re.
Затем в 1960-е годы было начато изучение нелинейных волн, солитонов.
В 1970-е годы в СССР В. Е. Захаров   предложил изучать слабую  или «волновую» турбулентность волн на поверхности воды (её называют вырожденной). Турбулентность внутри сред назвали сильной.
В 1975 году  математиком Бенуа Мандельбротом введено понятие фрактал. А константа Фейгенбаума, используемая при описании фрактальной среды с детерминированным хаосом, была получена в 1978. Тогда же был открыт сценарий Фейгенбаума (или субгармонический каскад) — частный вид перехода к турбулентности.
Физикам было непонятно, почему при хаотическом движении, похожем на Броуновское, в жидкости или газе вдруг миллиарды молекул сворачиваются в кольцо. В начале 80-х годов Ю. Л. Климонтович, профессор МГУ им. Ломоносова, выдвинул гипотезу, что турбулентность — это не хаотичное, а высокоорганизованное, упорядоченное течение. И что энтропия при переходе от ламинарного к турбулентному течению уменьшается. Поэтому спонтанно образуются различные структуры. Он предложил свой критерий, на основе «S-теоремы», по которому можно было рассчитать степень упорядоченности сплошной среды, используя величину производства энтропии. Он не знал, что сценарий Фейгенбаума и другие их виды встречаются в реальных турбулентных средах и считал, что модели сплошной среды недостаточно для появления турбулентности и в уравнении Навье — Стокса нет турбулентности. Поэтому даже для простого движения воды он вводил в уравнения некие искусственные дополнительные флуктуационные члены, что было ошибкой. Аналогично вводил дополнительные члены в уравнения сохранения импульса или движения О. Рейнольдс.
Его «S-теорема» была очень плохо изложена для экспериментаторов и было непонятно, как её применять в эксперименте и чем она лучше понятия K-энтропии. Она противоречила многолетней практике инженеров. Они часто использовали подход, когда энтропия была постоянной для течения (модель изэнтропического газа).

В столь специфическую отрасль, в которой я не разбираюсь, я вмешиваться не намерен, я просто привёл отрывок из огромной публикации, полагая, что нынешние ограничения на передвижение, пользование туалетом и отказе в горячих напитков как-то с этим связаны.

Подумать только, каким был в прошлом уровень наших свобод! Зимой 1969 года я летел из Челябинска в Киев на самолёте,  привёз перочинный нож и в первый же вечер в номере гостиницы резал им украинское сало, чтобы закусить горилку З перцем. А в этом году при входе в пекинское метро у меня отняли точно такой же ножик, который я за 15 минут до этого купил в магазине, чтобы в отеле нарезать хлеб к пекинской утке. Вот времена. Вот нравы. O tempora o mores. Время уморы.

Как возникают зоны турбулентности?
В грозовых тучах образуются завихрения, сильнейшие потоки воздушных масс взаимодействуют не только между собой, но и «дуют» на пролетающие мимо самолёты. Вот и возникает опасная «болтанка».  Специалисты утверждают, что эти завихрения могут привести к катастрофическим последствиям, вплоть до необходимости сделать срочную посадку.

Опасна ли турбулентность для самолета? Конечно, опасна. Но ни один пилот не направит воздушный транспорт в такое страшное место. Обнаружить грозовые облака достаточно просто, ведь они четко отображаются на специальном приборе в кабине экипажа. Увидев впереди такую опасность, пилоты воздушного транспортного средства просто облетают ее.

Конечно, по краям грозовых облаков могут быть завихрения, которые не видят  приборы. Но перед полётом все пилоты во время инструктажа получают информацию и о погодных условиях, чтобы  выбрать более безопасный маршрут.

Похоже, глобальное авиапилотное начальство решило перестраховаться и наложить на авиапассажиров ещё ряд ограничений. Зона турбулентности – просто повод.

Для сравнения. В скорых поездах, которые отправляются далеко на восток, зон турбулентности вроде бы нет, хотя на всём пути болтанка изрядная, но при проходе поездов через территорию Казахстана проводников обязывают закрывать туалеты. Это требование – пассажирам сидеть на своих местах, не ходить на вагону, а проводникам закрыть туалеты -  многократно  звучит по громкой связи. И почти шесть часов пассажиры оказываются в заложниках. В чьих интересах такое делается? Или негласно Казахстан стал зоной турбулентности?