Авиарежим стал привычным ритуалом, но защищает он вовсе не самолет
Двери самолета закрыты, бортпроводник показывает аварийные выходы, а пассажиров привычно просят перевести телефоны в авиарежим. Большинство нажимает на значок самолетика, кто-то забывает, а кто-то лишь притворяется. За десятилетия это действие стало таким же обязательным ритуалом, как пристегивание ремня.
Распространено мнение, что работающий телефон способен нарушить навигацию или создать проблемы пилотам. Но история авиарежима сложнее: ограничения ввели два ведомства, причем руководствовались они разными соображениями. Более строгий запрет предназначен прежде всего для защиты наземных сотовых сетей.
Два ведомства — два запрета
Первым вопросом электроники на борту занялось Федеральное управление гражданской авиации США (FAA). Исследования 1958–1961 годов показали, что портативные FM-приемники способны создавать помехи навигационному оборудованию самолетов. В 1966 году FAA впервые отразило это в правилах, которые со временем распространились на все переносные электронные устройства. Решение о том, чем пассажирам можно пользоваться в полете, управление оставило за авиакомпаниями.
Сотовые телефоны оказались под отдельным запретом, установленным другим ведомством. 12.12.1991 Федеральная комиссия по связи США (FCC) запретила пользоваться сотовой связью в воздухе. В своем решении комиссия объяснила причину: находящийся высоко над землей телефон передает сигнал на значительно большее расстояние, и его одновременно принимают многочисленные базовые станции. В документе также упоминались возражения FAA, которое еще в 1989 году выступило против телефонов на борту. Однако главным основанием запрета FCC стала защита наземной инфраструктуры.
31.10.2013 FAA смягчило действовавшие с его стороны ограничения. Комитет из 28 представителей авиакомпаний, производителей, пилотов и бортпроводников заключил, что большинство пассажирских самолетов устойчиво к излучению обычной электроники. Телефонами и планшетами разрешили пользоваться на всех этапах полета, но лишь в авиарежиме. Сотовую связь FAA не затронуло: она оставалась в ведении FCC. В конце того же года комиссия предложила отменить и собственный запрет. Однако в 2017 году ее новый глава Аджит Пай назвал эту инициативу непродуманной, а в ноябре 2020 года от нее окончательно отказались.
Сам режим появился в телефонах задолго до смягчения правил. Например, в Nokia 9210 Communicator начала 2000-х уже был профиль «Полет». Он отключал связь, но позволял читать загруженную почту, делать заметки и готовить сообщения. После посадки пользователь выходил из профиля, и накопившиеся сообщения отправлялись автоматически.
Чем пассажирский телефон мешает сотовой сети
Принцип работы сотовой сети отражен в ее названии: территорию разделяют на ячейки, каждая из которых обслуживается базовой станцией и использует определенный набор частот. На некотором удалении те же частоты применяют повторно. Это позволяет оператору обслуживать миллионы абонентов, располагая ограниченным участком спектра. Такая схема рассчитана на то, что телефон принимают одна или две ближайшие станции.
На земле распространению сигнала препятствуют здания и рельеф, поэтому до удаленных вышек он обычно не доходит. На высоте нескольких километров таких преград нет, и сигнал могут принять сразу многие станции. Именно этого FCC опасалась в 1991 году: по оценке комиссии, телефон в воздухе способен создавать серьезные помехи даже в сетях соседних регионов. Повторное использование частот FCC назвала основополагающим принципом сотовой связи, который мог нарушить всего один пассажир.
Современные сети регулируют мощность телефонов гораздо точнее, чем аналоговые системы 1991 года, поэтому одно включенное устройство сегодня вряд ли вызовет серьезные проблемы. Но и самому пассажиру такая связь мало поможет. На скорости около 800 километров в час телефон постоянно теряет одни станции и ищет другие. Пытаясь связаться с удаленной вышкой, он повышает мощность передачи и быстрее расходует заряд, хотя нормально позвонить все равно обычно не удается.
Знакомое жужжание в наушниках
В спорах об авиарежиме нередко приводят свидетельства пилотов, которые сами слышали помехи. И оснований не доверять им нет: многие помнят характерное «тр-тр-тр» в компьютерных колонках за мгновение до звонка на лежащий рядом телефон. Аналогичный звук может возникать и в кабине самолета.
Его источник — стандарт GSM, в котором телефон отправляет данные короткими импульсами, занимая один временной слот в каждом кадре. Импульсы повторяются с частотой около 217 Гц, которая находится в звуковом диапазоне. Провода и усилители аудиосистемы при этом действуют как простейший АМ-приемник: они выделяют огибающую импульсов, и в динамике слышен гул. Особенно заметен он, когда телефон устанавливает связь с базовой станцией и передает сигнал на максимальной мощности.
Сам по себе этот звук не выводит приборы из строя. Опасность в другом: во время захода на посадку пилот может не расслышать указание диспетчера. В авиации даже незначительный отвлекающий фактор в кабине рассматривают как потенциальную угрозу безопасности. При этом характерное жужжание связано именно с GSM, а сети второго поколения во многих странах постепенно отключают. Открытых измерений, показывающих, насколько тише стало в кабинах после перехода на 4G и 5G, найти не удалось.
Что происходит с бортовыми приборами
Самый пугающий сценарий знаком многим: пассажир забыл отключить телефон, и автопилот начал работать неправильно. Подобные истории действительно встречаются. В 2011 году ABC News рассказало о конфиденциальном отчете Международной ассоциации воздушного транспорта IATA. За 2003–2009 годы 125 авиакомпаний сообщили о 75 случаях, в которых экипажи подозревали помехи от пассажирской электроники. Примерно в четырех случаях из десяти речь шла о телефонах. В одном эпизоде автопилот отключился на высоте около 4500 футов, а бортпроводники обнаружили в салоне четыре включенных устройства.
Сама IATA сделала важную оговорку: связь этих происшествий с устройствами не была подтверждена. В отчет вошли наблюдения экипажей, чьи подозрения основывались на том, что в момент сбоя в салоне работала электроника. При этом инженеры Boeing признавали: старые самолеты экранированы хуже современных, поэтому теоретически помехи в них возможны.
С телефонами некоторое время связывали и одну авиакатастрофу. 10.01.2000 вскоре после вылета из Цюриха разбился самолет Crossair, выполнявший рейс 498. Все 10 человек на борту погибли. Следователи изучили версию электромагнитных помех и даже испытали телефоны на самолете того же типа. В итоге швейцарская комиссия установила, что причиной катастрофы стали ошибки экипажа и потеря пространственной ориентации. Согласно отчету, признаков воздействия помех на бортовые системы обнаружено не было.
Реальный конфликт между сотовой связью и авиационным оборудованием произошел сравнительно недавно, но пассажирские телефоны к нему отношения не имели. Американские операторы запустили 5G в диапазоне 3,7–3,98 ГГц, соседнем с диапазоном 4,2–4,4 ГГц, который используют самолетные радиовысотомеры. В январе 2022 года FAA установило защитные зоны вокруг десятков аэропортов, из-за чего авиакомпаниям пришлось отменять рейсы. Впоследствии высотомеры заменяли или оснащали фильтрами; крайним сроком для этих работ назначили февраль 2024 года. Источником риска были мощные наземные передатчики.
Получается ли звонить с высоты
Несмотря на запреты, некоторые пассажиры не отключают связь. Осенью 2003 года исследователь Билл Штраус решил проверить ситуацию на практике. Его измерения вошли в исследование Университета Карнеги-Меллон, проведенное для FAA. На 37 регулярных рейсах он наблюдал за радиоэфиром в салоне и зафиксировал восемь звонков. Два из них начались на высоте 35 000 футов, хотя производители телефонов тогда утверждали, что связь там невозможна.
Другая находка Штрауса вызвала у авиаторов больше беспокойства. Примерно в трети случаев приборы регистрировали излучение в диапазоне GPS, порой сразу после сигнала телефона. Исследователь назвал этот результат отчасти тревожным. Он не предлагал навсегда запретить телефоны, но считал необходимыми контроль радиоэфира на борту и согласованные правила FAA, FCC и авиационной отрасли.
В 2006 году вопросом занялись «Разрушители легенд». В лаборатории они воздействовали на неэкранированный навигационный прибор сигналом генератора, имитировавшего телефон. На частотах 800–900 МГц прибор действительно начал сбоить. Затем эксперимент повторили на настоящем самолете, стоявшем на земле, однако его электроника не отреагировала ни на один сигнал. Разницу объяснили экранированием: бортовое оборудование было защищено от подобных помех, а лабораторный прибор — нет. Заодно ведущие опровергли предположение, что запрет придумали для продвижения дорогих бортовых телефонов.
Европейский подход
Европейские регуляторы связи еще в 2006 году описали способ организации сотовой связи на борту, а с 2008 года авиакомпании начали его применять. В салоне устанавливают небольшую базовую станцию — пикосоту. Пассажирские телефоны подключаются к ней и передают сигнал с минимальной мощностью, поскольку станция находится всего в нескольких метрах. Затем звонки и данные поступают на землю через спутник. Чтобы устройства не подключались к наземным вышкам, на борту может использоваться отдельный блок, подавляющий мобильные частоты, кроме частот пикосоты. Во время взлета и посадки, ниже 3000 метров, систему отключают.
Европейские авиационные власти также пересмотрели свои правила. В декабре 2013 года Европейское агентство авиационной безопасности (EASA) вслед за FAA разрешило пользоваться электроникой в авиарежиме на всех этапах полета. В конце сентября 2014 года агентство пошло дальше: авиакомпании получили право разрешать пассажирам не включать авиарежим вовсе. Для этого перевозчик должен проверить свои самолеты и убедиться, что излучение телефонов не создает помех.
24.11.2022 Еврокомиссия обновила правила, включив в них использование 5G для связи на борту. После этого в СМИ появились заголовки вроде «Прощай, режим полета». Однако принципиально ситуация не изменилась: решение по-прежнему остается за авиакомпанией, которой необходимо установить и оплатить соответствующее оборудование.
Какие правила действуют в России
Российские перевозчики тоже постепенно ослабили ограничения, но к единому подходу не пришли. 01.07.2016 «Аэрофлот» разрешил использовать телефоны, планшеты и электронные книги на всех этапах полета, в том числе при взлете и посадке. При этом устройства должны были находиться в авиарежиме, а Wi-Fi и Bluetooth требовалось отключить. В перечень запрещенных тогда вошли беспроводные наушники, пейджеры, рации и спутниковые телефоны.
Другие авиакомпании устанавливают собственные требования. По данным «Т—Ж» на 2024 год, правила «России» примерно совпадали с правилами «Аэрофлота». S7 и «Уральские авиалинии» просили убирать телефоны во время руления, взлета и посадки, а «Победа» требовала выключить гаджеты либо перевести их в авиарежим. Таким образом, порядок использования одного и того же смартфона может различаться в зависимости от рейса.
Почему авиарежим по-прежнему необходим
Одно из главных препятствий — юридическое: в США запрет FCC продолжает действовать, поэтому у американских авиакомпаний нет выбора. Европейские перевозчики могут отказаться от обязательного авиарежима, но сначала им нужно проверить самолеты и доказать, что телефоны не создают помех. Сохранить прежнее правило проще и дешевле, тем более что бортовым Wi-Fi можно пользоваться и с включенным авиарежимом.
Играет роль и человеческий фактор. Просьба переключить телефон звучит во время инструктажа по безопасности, когда экипажу важно привлечь внимание пассажиров к бортпроводнику. Кроме того, американские пилоты и бортпроводники годами выступали против звонков в салоне. FCC прямо упомянула их резкие возражения, когда в 2020 году отказалась отменять запрет. Позицию экипажей нетрудно понять: если сотня пассажиров начнет одновременно разговаривать по телефону во время десятичасового перелета, салон превратится в колл-центр.
Наконец, стоит учитывать возраст самолетов. В эксплуатации по-прежнему остаются машины, построенные несколько десятилетий назад и защищенные от помех хуже современных. Жужжание в наушниках пилотов тоже не исчезло окончательно, хотя встречается реже.
Таким образом, авиарежим прежде всего помогает защитить наземные сотовые сети, избавить пилотов от лишнего шума, а соседей — от бесконечных разговоров. Риск для самого самолета в этом перечне стоит не на первом месте. Тем не менее нажать на значок самолетика стоит: к посадке в телефоне сохранится больше заряда, а экипажу не придется выяснять источник гула в наушниках.
Как вырабатывать электроэнергию с помощью списанного авиадвигателя
К Марсу за щепоткой пыли: зачем ученым грунт Фобоса
Причудливые технологии прошлого, которые так и не прижились, часть 7
Случайность, физика и устройство мира
Почему сознание балансирует между болью и забвением: взгляд нейробиологии
Микроскоп для смартфона и фотомикроскоп Levenhuk Kelvin: обзор опытного ботаника
Уравнения Эйнштейна в общей теории относительности простыми словами
Карты XIII века в десять раз точнее модели компасной навигации: разгадка может скрываться в античности