Nebezpečí sopečného prachu pro letecké motory

Celé islandské vnitrozemí je pokryto sopečným
popelem, foto Michael Stanovský

Sopečný prach nebo popel jsou malé částečky přetavené lávy vyvržené do vzduchu během vulkanické erupce.

Pokud se dostanete například na Islandu do vnitrozemí, pod pojmem sopečný popel je vám nabídnuto všechno možné – většinou v odstínech stovek černé, ale někdy i různě hnědé a okrové odstíny, nebo i barevnější, žluté či červené (v tomhle vyniká zvláště oblast Duhových hor – na kraji Národního parku Fjallabak severně od ledovce Mýrdalsjokull, nazývané také Landmannalaugar podle tamní chaty). Velikost jednotlivých částeček je od mikroskopických zrnek (ty nevidíte), přes písečný písek (vypadá to jako jemný smirkový písek, funguje to obdobně, podrážky pohorek a případně i nitě, kterými jsou sešity, vám to vysvětlí po čtrnácti dnech velmi názorně) až po dvoucentimetrové kamínky ne zcela nepodobné drobnému koksu (až na to že občas i plavou, jsou velmi porézní a nafouknuté sopečnými plyny). Jde o materiál složený z nepravidelně utvářených částic s prohlubeninami a ostrými hranami, který má na Mohsově stupnici tvrdosti stupeň pět. Stejnou tvrdost má podle Wikipedie i kapesní nůž. Tohle vše sopka vyvrhne do vzduchu – záleží na výbušnosti erupce, popel může být vyvržen desítky kilometrů daleko, v případě velké výbušnosti (což se stává zvláště u sopek pod ledovcem) může vyvržený materiál poměrně dlouho plachtit v ovzduší. Sopečný popel je doprovázen i sopečnými sirnatými plyny a v případě „podledovcové“ sopky i větším množstvím kousků ledu.

Nejmenší prachové částice v rozmezí 1 až 15 μm, mohou přetrvávat v atmosféře po několik dní. Mrak popela se pohybuje v troposféře, někdy se dostane i do stratosféry, a pak je tamními větry přepravován na velmi velké vzdálenosti.

Od počátku 80. let bylo zaznamenáno asi sto incidentů přímo spojených s vulkanickou činností – a to zejména při dálkových letech, kdy se letadla pohybují ve výškách nad 10 km.

Důsledek nasání vzduchu znečištěného popelem do turbíny motoru pro může mít fatální následky. Popel se skládá hlavně z křemičitanů, které tají při asi 1100 stupních. V horké části motoru je při normálním tahu provoz teplota asi 1400 stupňů. Dřívější generace proudových motorů měly nižší provozní teplotu, a proto nebyly tolik náchylné k problémům při nasání sopečného prachu.

V Aucklandském muzeu mají vystaveny zbytky
motoru z Boeingu British Airways, který proletěl
mrakem sopečného popela, foto Wikipedia

V roce 1982 se Boeingu 747 britské společnosti British Airways při jeho cestě z Kuala Lumpuru do australského Perthu zastavily všechny motory ve výšce 12 tisíc metrů. Příčinou byl tehdy popel z indonéské sopky Galunggung. Pilot letadla Eric Moody tehdy situaci zachránil tím, že byl schopný plachtit tak dlouho, než opustil sopečný oblak, a následně se již ve výšce asi 4000 metrů jeden z motorů chytil. Uvolnil ho totiž příval čerstvého vzduchu, který již ztuhlý a na kousky rozlámaný popel odvanul pryč. Moody nakonec se strojem dokázal nouzově přistát v Jakartě a nikomu na palubě se nic nestalo. Britský expert na sopečnou činnost David Rothery pro BBC vysvětlil, že tento incident znamenal změnu pilotních manuálů. „Předtím, když motor vypověděl službu, bylo standardním zvykem přidávat tah. To ale potíž ještě zhoršuje. Nyní pilot ubere plyn, a co nejrychleji se pokusí opustit sopečný mrak,“ uvedl Rothery.

Radary před rizikem nechrání, rozpoznat sopečné mraky není podle odborníků úplně snadné. Piloti se proto musí spoléhat na předpovědi vulkanických erupcí podél jejich cesty.

Kromě letounu British Airways se z podobných potíží podařilo vyváznout se šťastným koncem rovněž v roce 1982 letounu společnosti Singapore Airlines a v roce 1989 stroji nizozemských aerolinek KLM.

Popel je také velmi těžký a abrazivní, narušuje trup letadla, může způsobit neprůhlednost nebo popraskání či rozbití oken. Kromě toho však stroj může mít i porouchanou ventilaci a elektronické systémy. Popela je příliš jemný, než aby se zachytil normálními filtračními systémy, může silně znečistit chladicí systém, stejně jako elektrické a letecké systémy.

A konečně, sopečný popel je často doprovázen velmi žíravým aerosolem kyseliny sírové pocházející z oxidace a hydratace oxidu sírového uvolněného během erupce. Kyselina sírová opět narušuje všechny systémy letadla.

Částice prachu jsou nerozpustné ve vodě. Když se namočí, vytvoří nejdříve bahno nebo řídkou kaši, a po uschnutí pevnou hmotu podobnou betonu – avšak hmotností desetinásobku čerstvého sněhu.

ms podle Meteo France (www.meteo.fr) a LN (pja), 17. dubna 2010