На какой высоте летают самолеты пассажирские

На какой высоте летают самолеты

Людям с земли не определить на глаз расстояние до летящего высоко в облаках воздушного судна. Пассажирам авиалайнера тоже сложно угадать высоту самолета, глядя вниз на землю. Им проще, ведь в салоне может быть информационное табло с данными о состоянии полёта в настоящий момент. На нем отображается температура за бортом, высота полета самолета, время в пути и другие данные.

Авиалайнер на фоне города

Существуют общепринятые правила вычисления оптимальной высоты для каждого лайнера, которые зависят от физических данных машины и условий снаружи.

Правила расчета идеальной высоты лайнера

Пассажирские самолеты летают на высоте 9-12 тысяч метров. Эти параметры неслучайны. Они получены методом физико-математических расчетов и способствуют достижению наименьшего расхода топлива при лучшей скорости, которую может набрать авиалайнер.

Факторы, которые влияют на выбор подходящей высоты судна:

  1. Модель самолета;
  2. Скорость движения борта;
  3. Расход авиационного топлива;
  4. Количество кислорода в воздухе или уровень его разреженности.

Обратите внимание! Аэродинамическая конструкция лайнера предполагает взаимодействие с воздушными потоками при движении. Их количество должно быть оптимальным для скорости судна и расхода топлива. Именно поэтому каждый самолет имеет свой эффективный коридор, где достигается лучшее соотношение сопротивления воздуха и сжигания авиакеросина.

Курс простейшей физики учит, что чем выше подняться в воздух, тем разреженнее он станет. Высоко в горах профессиональные альпинисты надевают кислородные маски и используют специальные баллоны со сжатым воздухом. Воздушные корабли обладают герметичной конструкцией, внутри которой людям комфортно дышать. Находиться так высоко в атмосфере без соответствующего снаряжения человек не сможет. Зачем же воздушным судам летать так высоко?

Та же физика показывает, что в разреженном воздухе снижается сопротивление воздушных масс, а значит, самолету легче лететь и достигать наибольшей скорости. Этот же параметр влияет и на расход топлива, ведь чем меньше напрягается механизм двигателя, тем меньше он питается горючим. Таким образом, не испытывая сильного лобового сопротивления воздуха машина летит быстрее и расходует керосин экономнее.

Так почему бы лайнеру не подняться еще дальше вверх? Ведь где-то там наверху в стратосфере кислорода совсем мало. Но воздушные массы необходимы судну, чтобы быть «наплаву». Воздух поддерживает воздушный борт так же, как волны корабль в море. Выше 12 тысяч метров машина начнет заваливаться и потеряет устойчивость, ведь крылья самолета не будут поддерживаться воздушными потоками.

Ответ на вопрос, на какой высоте летают пассажирские самолеты прост: на той, которая финансово выгоднее для авиакомпании и пассажиров. Чем больше расход авиационного топлива, тем больше стоимость билетов.

Важно! Самый большой расход топлива происходит на взлете, ведь чтобы поднять такую «махину» вверх быстро и плавно, требуется колоссальная энергия. Если в этот момент судно попадет в зону турбулентности, пассажиры ощутят очень сильный толчок. Именно поэтому в момент, когда происходит набор высоты всем пассажирам авиалайнера нужно находиться на своих посадочных местах, надежно зафиксировав себя ремнями безопасности.

Служба авиадиспетчеров

Идеальную высоту, на которую поднимется самолет, высчитывает диспетчер. Он находится в специальном штабе перед монитором мощного компьютера, где видит все авиаобъекты в небе, которые находятся рядом с конкретным бортом. Оборудование помещения позволяет контролировать ход всего полета каждого судна. В режиме настоящего времени диспетчеры отслеживают:

  • Местоположение самолета;
  • Метеорологические условия за бортом;
  • Ожидаемую атмосферу впереди;
  • Зоны возможной турбулентности на пути;
  • Вертикальные и боковые эшелоны следования авиалайнера;
  • Исправность работы всех систем в самолете;
  • Поступающие запросы пилотов на бортах и дают оперативные ответы.

Работники невидимого фронта – профессия авиадиспетчера

Авиалайнеры в небе летают не бесконтрольно. В облаках постоянно находятся тысячи воздушных кораблей. Чтобы не допустить их столкновения, соблюдаются строгие «правила воздушного движения». Каждый лайнер движется по своей дороге или реактивному маршруту. При прокладке маршрута или коридора следования учитываются погодные условия, природные катаклизмы, вооруженные конфликты на территории стран, над которыми будет проходить полет.

Эшелон движения каждого судна – это диапазон высот, в пределах которых летит лайнер. Без разрешения диспетчера авиалайнеры не поднимаются выше или не опускаются ниже своего эшелона. Существует также понятие бокового эшелонирования. Два борта могут находиться в воздухе на расстоянии не меньше 10 тысяч метров друг от друга, чтобы не допустить столкновения или завихрения воздушных потоков.

Дополнительная информация. Существуют утвержденные правила, по которым высота, на которую поднимается самолет, зависит от направления его движения. Суда, летящие в восточном направлении, занимают четные высоты, например, 30 или 36 тысяч футов. Авиалайнеры, которые движутся на запад, находятся всегда на нечетных высотах, например, 33 или 39 тысяч футов.

Как летают непассажирские самолеты

Пассажирский самолет набирает разную максимальную высоту. На 12 тыс. м поднимаются гражданские борта с реактивным двигателем. Рекорд среди таких самолетов принадлежит Боингу 737-400. Самая большая высота, на которую способны Аэробусы А310, – 11 тысяч метров.

На каких высотах летают самолеты перехватчики? Военные суда совершают рейсы с особой целью. Они имеют свою форму конструкции, спроектированы таким образом, чтобы достигать большей скорости, оставаясь незамеченными. Военным самолетам разреженный воздух помогает развивать сверхзвуковую скорость, поэтому их диапазон высот выше 15 км.

В зависимости от специфики предназначения и технических особенностей судна, некоторые из них поднимаются на высоту больше 25 километров. Российский Миг25 является рекордсменом по максимальной высоте полета – 37 км 650 м. Такая высота была зафиксирована на тестовых испытаниях самолета.

Грузовые лайнеры летают на тех же высотах, что и пассажирские. Принцип экономичности здесь применим так же, как с гражданскими перевозками. Маленькие самолеты, скорость которых 250-300 км/ч, обычно летают не выше 2000 м, в зависимости от модели судна и его технических характеристик.

Видео

Современное небесное пространство имеет очень оживленное движение на своих воздушных улицах. Безопасность полетов тщательно регулируется диспетчерской службой. Находясь на борту, можно быть уверенным в том, что в настоящий момент эта высота свободна.

На какой высоте летают пассажирские и военные самолеты — минимальные, максимальные и идеальные показатели

Тем, кто имеет представление о самолетах только с позиции пассажира или обычного горожанина, наблюдающего летающие машины с земли, сложно сказать наверняка, на какой высоте летают самолеты. Также загадкой является то, кто принимает решение о следовании на определенном уровне над землей, и чем оно бывает продиктовано. Тем не менее высота — важнейший фактор успешности полета и избегания аварийных ситуаций в воздухе.

Понятие минимальной, максимальной и идеальной высоты полета воздушного судна

Набор высоты — один из самых важных этапов для успешного полета воздушного судна. Нередко внутри современных пассажирских лайнеров установлены табло, на которых производится демонстрация расстояния, отделяющего самолет от поверхности земли. Чем обусловлена высота полета пассажирского самолета? Как пилот понимает, на каком удалении от земли двигаться?

Все самолеты имеют перечень технических характеристик, который определяется назначением воздушного судна, его модификацией и моделью. Соотношение характеристик определяет для самолета его коридор следования, т. е. уровень воздушного пространства, оптимальный для перемещения.

Существуют различные высоты полета:
1. Истинная — от уровня точки, находящейся непосредственно под воздушным судном.
2. Относительная — от уровня порога ВПП, уровня аэродрома, наивысшей точки рельефа.
3. Абсолютная — от уровня моря.

Границы коридора определяются такими величинами, как максимальная высота и минимальная. В этих пределах самолет может осуществлять перемещение без угрозы утраты контроля над управлением и без повреждения систем машины. Для современных пассажирских самолетов доступные для перемещения уровни находятся в пределах от 9 до 12 км над землей.

Если максимальная высота полета пассажирского самолета определяется техническими возможностями судна и должна соблюдаться для безопасности полета, то и другая характеристика — идеальная — большей степени касается эргономики перемещения.

Идеальное значение также рассчитывается из характеристик конкретного воздушного судна. Это высота, при которой воздушное судно испытывает наименьшее сопротивление воздуха. В первую очередь, при снижении такого сопротивления снижается и расход топлива. Также испытывая минимальное трение о воздух, самолет дольше сохраняет невредимость корпуса и систем.

Почему пассажирские самолеты летают на высоте 10000 метров?

Выбор высоты полета обусловлен тем, что на разных уровнях воздух имеет различную плотность. Чем выше от поверхности земли, тем плотность воздуха ниже. Соответственно, воздушное судно тратит меньше мощности на преодоление сопротивления воздуха и может развивать скорость выше при меньших энергозатратах. Вот почему самолеты в основном летают на высоте 10000 метров: здесь воздух гораздо реже, чем на ближайших к земле.

Но возникает резонный вопрос: почему самолет летает на высоте 10 км, а не еще выше, если это позволяет экономить расход топлива и ускоряет движение? Пассажирским самолетам важна устойчивость в воздушных потоках. Крылья удерживают самолет в воздухе, как бы опираясь на потоки ветра. При подъеме на выше 10 000 м крылья становятся бесполезны, т. к. они неспособны удерживать тело воздушного судна в условиях разреженной атмосферы.

С военными судами дело обстоит иначе. Они способны перемещаться и в условиях разреженного пространства, правда, пилот испытывает при этом перегрузки, аналогичные тем, что испытывает космонавт. Самые большие высоты покоряют беспилотные аппараты: экспериментальные модели NASA способны летать и на удалении 30 км от земли.

Правила расчета идеальной высоты лайнера

Высота полета — достаточно условное понятие. Фактический уровень полета несколько отличается от того, что показывает табло пилоту и что видит перед глазами диспетчер. Это связано с тем, что для расчета фактической показателя потребовалось бы постоянно вводить в расчеты давление, а оно в полете слишком часто меняется, из-за чего может происходить путаница.

Для упрощения расчетов введено такое понятие, как эшелон перехода. Это постоянная величина давления, выставленная на всех самолетах на высотометре в пределах одного воздушного пространства. Значение эшелона перехода сбрасывается только при взлете и при заходе на посадку, т. е. в ситуациях, когда необходимо знание фактической высоты. В разных странах эшелон перехода может отличаться: пилот меняет его по согласованию с диспетчером.

Кроме того, то, на какой высоте летает пассажирский самолет, зависит от направления его движения. Во всех аэропортах мира действует негласное правило выделение «воздушных дорог» — уровень, на котором должен пролетать самолет, чтобы не пересечься с другими воздушными судами. Для самолетов, отправляющихся на восток (юго- и северо-восток), назначается нечетная высота (9 км, 11 км). Для самолетов, летящих на запад — четная.

Читайте также:  Чем отличается Боинг от аэробуса: что лучше, надежнее, больше

Разумеется, назначение коридоров происходит с учетом модели самолета, его потенциальных возможностей, веса, мощности и других характеристик. Например, при необходимости самолетом может быть достигнута максимальная высота, если на его пути находится опасная зона турбулентности или грозовой фронт.

Кто определяет идеальную высоту?

Помимо того, что высота полета во многом определяется возможностями конкретной модели самолета, крейсерская высота для конкретного места задается такими факторами, как занятость воздушного коридора и погодные условия. Эти условия заблаговременно определяются диспетчерами.

В небе в каждый момент времени может находиться в среднем до пяти тысяч воздушных судов. В небе над крупными городами диспетчеры вынуждены планировать каждый рейс таким образом, что порой разница между одним и другим самолетом в высоте составляет всего пару десятков метров.

Однако когда самолет набирает высоту и выходит в горизонтальный полет, ситуация может измениться. Если погода резко меняется или на пути следования судна встает грозовой фронт, пилот должен сообщить диспетчеру о смене условий. Также при возникновении технических неполадок и других непредвиденных ситуаций пилот также может менять уровень движения, руководствуясь безопасностью пассажиров.

Таким образом, идеальная высота следования определяется авиаконструкторами, диспетчером и пилотом.

Что такое эшелон в авиации?

Эшелонирование воздушного пространства — это задача диспетчеров, которые планируют рассредоточение самолетов таким образом, чтобы не допустить их критического сближения и возникновения аварийных ситуаций. Выделяют вертикальное эшелонирование, продольное и боковое, которые соответствуют тому или иному положению воздушных судов относительно друг друга.

Эшелоны полета — это своеобразные схемы, которых придерживается пилот, чтобы сохранить безопасность пассажиров и не сбиться с заданного курса. Для начала движения по эшелону используется эшелон перехода, т. е. условное значение, по которому движутся самолеты в определенном воздушном пространстве (например, над территорией аэропорта).

Таблица эшелонов различается в разных странах, в зависимости от того, какая схема используется в гражданской авиации на конкретной территории. Пилоты и диспетчеры переходят с одной схемы на другую при совершении международных и, особенно, межконтинентальных рейсов.

Факторы безопасности, влияющие на оптимальную высоту полета

Высотный самолет отличается от стандартного тем, что перемещение на больших высотах не вредит его системам. Это зависит от материала корпуса, формы крыльев, грузоподъемности и множества других факторов, заданных при конструировании летательного аппарата с определенной целью. Основные факторы, которыми определяется максимальная высота полета самолета:

  • модель и назначение судна;
  • грузоподъемность и фактическая загруженность на момент полета;
  • максимально допустимая скорость;
  • загруженность воздушного коридора, по которому проходит маршрут;
  • допустимый расход топлива;
  • степень разреженности атмосферы в конкретной высотной точке.

Обычно самолеты движутся на уровне больше 9000 м от земли. Это связано с тем, что здесь двигателям не требуется дополнительного охлаждения (за бортом достаточно холодно), на такой высоте нет птиц (их попадание в турбины опасно для летательного средства), судно следует выше уровня облаков (а значит, видимость хорошая и погодные условия практически не влияют). Помимо прочего, чем выше летит самолет, тем больше времени у экипажа для решения непредвиденных ситуаций.

Человеческий фактор при выборе оптимальной высоты полета

Оптимальный уровень полета зависит не только от технических характеристик. Ранее уже упоминалось, что такие величины, как эшелон перехода могут различаться в аэропортах разных стран. Высота полета может различаться в зависимости от направления движения судна (быть четной или нечетной).

Однако набор высоты также может быть продиктован самим пилотом при возникновении непредвиденных ситуаций (например, столкновении с зоной сильной турбулентности). Такие ситуации в идеале должны быть предусмотрены диспетчерской службой, однако случаются природные явления, развивающиеся слишком стремительно, чтобы спланировать столкновение с ними заблаговременно. И тогда все зависит от человеческого фактора: быстроты принятия решений пилотом и мастерства экипажа.

Самые высотные пассажирские самолеты

Самые высотные самолеты среди гражданских строились не для того, чтобы кого-то удивить. Набор высоты позволяет этим самолетам избегать штормов и следовать по воздушным коридорам, недоступным другим моделям. Среди самых высотных моделей выделяют следующие:

  • Ту-154. Советский надежный пассажирский авиалайнер. Максимальная высота полета — 11 100 метров;
  • Боинг 737. Самый массовый пассажирский борт за всю историю. Максимальная крейсерская высота — 11 300 м;
  • А 380. Рекордсмен по максимальной высоте среди пассажирских воздушных судов: 13 115 м.

Таким образом, уровень следования пассажирских судов все равно значительно уступает техническим возможностям военных самолетов.

Рекорды высоты, достигаемые пассажирскими самолетами

Несмотря на то что высотные самолеты теоретически могут достигать больше 13 000 метров над землей, крейсерская высота пассажирских лайнеров практически никогда не превышает 12 000 метров. Это наиболее комфортный вариант для экипажа, пилота, пассажиров и самой техники: так она расходует наименьшее количество топлива и не подвергается преждевременному износу.

Однако авиастроение пыталось однажды «прыгнуть выше головы», выпустив сверхзвуковые пассажирские судна, способные побить рекорд высоты самолета гражданского назначения. Это были российский Ту-144 и французский Concorde. Они способны были перемещаться на уровне около 18 000 метров, а предельный показатель достигал 20 000 метров. Такие самолеты позволяли вдвое сократить время привычных воздушных маршрутов.

Однако эти машины были сняты с эксплуатации по ряду причин. Во-первых, они были сложны и дорого обходились в плане технического обслуживания. Во-вторых, в ходе использования этих машин случались инциденты, повлекшие за собой гибель многих людей. В связи с этим самолеты были признаны ненадежными и выведены из использования.

С какой высоты начинается невесомость?

Любители и профессионалы в сфере авиатехники наверняка знают, что при определенных условиях в самолете можно достичь невесомости. С какой высоты начинается невесомость? На какой высоте летает самолет, который способен на такое?

На самом деле, крейсерская высота не столь важна, когда речь идет о достижении невесомости. При определенных маневрах и обычный гражданский самолет может вызвать кратковременный эффект снижения гравитации, например, люди, которые часто летают самолетами, иногда могут заметить подобный эффект при заходе судна на посадку.

Длительный (до 40 секунд) эффект потери гравитации на самолете можно создать, если выполнить маневр по эллипсоидной траектории: резкий набор высоты, краткое выравнивание и затем резкий сброс. Такой маневр называется «провал в воздухе». С его помощью тренируются выдерживать перегрузки будущие космонавты.

Также есть специальные самолет, на которых выполняется по несколько сессий перегрузок за один полет. Они принадлежат космическим агентствам разных стран. Маневры на таких самолетах обычно находятся на высотах от 30 км.

На какой высоте летают истребители?

Крейсерская высота конкретного истребителя зависит не столько от его характеристик, сколько от поставленной военной задачи. Набор высоты происходит аналогично гражданским самолетам: эшелон перехода определяется согласно отправной точке, а затем меняется при пересечении границ воздушного пространства, чтобы избежать столкновения с другими судами в одном эшелоне.

Уровень полета истребителя зависит от его поколения. Сверхзвуковые воздушные судна, к которым относятся практически все современные истребители, обычно следуют на высоте 18–20 км. Однако высота полета может меняться, в зависимости от возможностей самолета. Например, в 1977 году был установлен мировой рекорд высоты, покоренной истребителем: Александр Федотов на МиГ-25 достиг отметки в 37650 метров.

Высота полета пассажирского самолета

Определить высоту полета гражданского лайнера находясь на земле довольно сложно. Даже находясь на борту воздушного судна, очень сложно определить расстояние до земли. Для определения точной высоты полета необходима специальная техника, которая установлена в пилотской кабине. В нашей статье мы предлагаем обсудить вопрос о том, на какой высоте летают пассажирские самолеты.

Существуют общепринятые правила вычисления оптимальной высоты для каждого лайнера, которые зависят от физических данных машины и условий снаружи

Кто определяет высоту полета пассажирского авиалайнера

Каждый воздушный корабль летает по заданной ему траектории. Маршруты авиалайнеров разрабатываются диспетчерскими службами, которые координируют каждый этап перелета. Все маршруты разрабатываются с учетом количества топливной смеси, имеющейся в баках лайнера. Основываясь на этом факте, можно сделать вывод, что диспетчерские службы выбирают самые короткие маршруты. Если взглянуть на специальную карту, где отражаются маршруты гражданских лайнеров, то можно увидеть, что самолеты движутся по дугообразной траектории. Это объясняется тем, что наша планета имеет круглую форму.

Использование парабол для отображения данных на экране позволяет передать актуальную информацию.

Однако далеко не всегда пассажирские авиалайнеры используют прямые маршруты. В список исключений входят авиарейсы, предполагающие перелет через океан на самолетах, оснащенными двумя двигателями. Таким лайнерам запрещается удаляться от крупных городов. Этот запрет объясняется техникой безопасности, так как при поломке двигателя самолет должен сделать экстренную посадку в ближайшей воздушной гавани.

В каждой стране имеется собственный центр управления полетами. Диспетчеры таких центров координируют полет лайнеров, пролетающих над территорией конкретного государства. Работа диспетчеров позволяет предотвратить воздушные аварии, так как пилоты далеко не всегда могут увидеть самолеты, находящиеся поблизости. В случае совпадения траекторий движения двух воздушных кораблей, диспетчеры правят курс для каждого судна. Для определения реального расположения лайнеров используются специальные радиолокационные системы. Эти системы подают сигнал об опасном сближении двух авиалайнеров. Специалисты службы управления полетами учитывают множество различных факторов, выбирая воздушный коридор для конкретного лайнера. При расчетах уровня оптимальной высоты учитываются следующие параметры:

  1. Модель пассажирского лайнера.
  2. Крейсерская скорость.
  3. Процент кислорода на набранной высоте и метеорологические условия.
  4. Количество оставшегося топлива.

Допустимая высота полета пассажирского самолета

Каждая модель воздушного судна имеет уникальные летные характеристики. Эти характеристики определяют высоту полета конкретного лайнера. Реактивные самолеты могут подниматься на высоту до двенадцати километров над землей. Грузовые судна поднимаются лишь на две тысячи метров над уровнем земной поверхности. При разработке маршрутов перемещения таких лайнеров учитываются не только технические характеристики модели, но и масса перевозимого груза.

Отдельного внимания заслуживает вопрос о том, на какой высоте летают военные самолеты. Большинство лайнеров, относящихся к этой категории, поднимаются на пятнадцать километров над землей. Истребители и перехватчики способны подняться на двадцать пять тысяч метров над землей. Абсолютный рекорд принадлежит самолету Миг-25, который достиг отметки в тридцать семь тысяч шестьсот пятьдесят метров. Ни один другой лайнер, построенный в России или других странах, не смог повторить этот результат. Пассажирские лайнеры не могут так высоко подниматься над земной поверхностью. Давайте узнаем, на какой высоте летают коммерческие судна.

Читайте также:  Как лететь в самолете с грудным ребенком: что взять, правила перевозки

Пассажирские самолеты летают на высоте 9-12 тысяч метров

Оптимальная

Оптимальной высотой для коммерческих лайнеров является отметка в десять километров над земной поверхностью. Этот параметр часто именуют идеальным эшелоном. Авиастроительные компании, проводящие испытания тестовых моделей, ориентируются именно на данную отметку.

Минимальная

Минимальным нижним порогом для воздушных кораблей является отметка в девять тысяч метров над земной поверхностью. Опускаясь ниже этой отметки, лайнер рискует столкнуться со встречным воздушным потоком. Полет в подобных условиях приводит к сильному увеличению расхода топливной смеси. Встречный воздушный поток является серьезным препятствием для развития нужной скорости, что может негативно отразиться на длительности перелета.

Средняя

Средняя высота полета пассажирского самолета варьируется от девяти до двенадцати тысяч метров над землей. Уровень давления на этой отметке варьируется от ста сорока до двухсот сорока миллиметров ртутного столба. Этот показатель в несколько раз ниже в сравнении с уровнем давления на земной поверхности. Для обеспечения нормальной работы мотора лайнера в подобных условиях используются материалы, имеющие высокую устойчивость к внешним раздражителям.

Максимальная

Максимальная высота полета самолета составляет двенадцать тысяч метров. Превышение этой отметки может привести к потере управления из-за сильной разрежённости воздуха. Для нормализации работы двигателя потребуется повышенное количество топливной смеси.

Какие факторы влияют на высоту полета

Как уже было сказано выше, маршрут каждого пассажирского самолета рассчитывается диспетчером. При определении оптимального расстояния над землей учитываются параметры, позволяющие обеспечить идеальную подъемную силу для конкретной модели воздушного транспорта. Составление подобных расчетов позволяет добиться высокой скорости передвижения в небе при минимальном потреблении топливной смеси.

Еще одним важным параметром является уровень температуры за бортом. Для обеспечения нормальной работы двигателей нужна температура в минус пятьдесят градусов. Естественное охлаждение позволяет предупредить перегрев и появление неисправностей.

Небесные дороги: могут ли столкнуться самолеты, идущие по одному маршруту

Многих людей интересует вопрос о том, могут ли столкнуться два лайнера, использующие одинаковый маршрут. Чтобы ответить на него, необходимо рассмотреть правила гражданской авиации. Согласно им, все лайнеры, летящие на восток, должны подниматься на девять или одиннадцать тысяч метров над землей. Авиалайнеры, летящие на запад, летят на десяти или двенадцати тысячах метров над землей. Соблюдение этих правил минимизирует риск столкновения.

Помимо этого, специалисты диспетчерской службы постоянно корректируют курс движения каждого судна. При угрозе столкновения диспетчер требует от пилота изменения курса. Система воздушных коридоров позволяет снизить риск столкновения самолетов, летящих навстречу друг другу практически до нуля.

Каждый самолет имеет свой эффективный коридор, где достигается лучшее соотношение сопротивления воздуха и сжигания авиакеросина

Выводы

В нашей статье мы рассмотрели вопрос о том, почему самолеты летают на высоте 10000 метров. Выбор этой отметки далеко не случаен. Подъем на данный эшелон позволяет создать все необходимые условия для стабильной работы двигателей и минимизировать расход топливной смеси.

Почему пассажирские самолеты летают на высоте 10 км?

Отправляясь в путешествие на самолете, оставив позади не самый комфортный момент взлета, пассажир за считанные минуты оказывается в заоблачных высотах. При чистом небе через окно самолета можно видеть проплывающие далеко внизу кусочки земли, в пасмурную же погоду самолет оказывается выше туч, которые тоже проплывают где-то под ним.

На какой же высоте летают пассажирские самолеты? После взлета часто объявляют, что борт находится на высоте в 10 км. У любознательного человека наверняка возникает вопрос – почему полеты выполняются именно на такой высоте, чем она лучше других?

На какую высоту поднимаются самолеты?

10 км высоты – это средний показатель. Как правило, речь идет о диапазоне в рамках 9-12 километров, где прокладываются курсы самолетов, которые перевозят пассажиров. Причем выбирает высоту не пилот. Вопрос решается диспетчером, именно он производит расчет высоты для каждого отдельно взятого рейса. Пилот же обязан слушать все руководства диспетчера и в точности выполнять их. В противном случае возникает риск столкновения с другими бортами – такое крайне редко, но случается.

Высота и показатели воздуха

Известно, что на большой высоте воздух разреженный. Это объясняется простым обстоятельством. Атмосфера планеты удерживается ее же силой притяжения. Сила эта мощнее всего проявляет себя у поверхности, удерживая воздушную оболочку планеты, обеспечивая ей максимальную плотность именно в нижних слоях. Повышение плотности атмосферы связано с давлением вышележащих слоев. Чем выше, тем слабее давление воздуха. Давление возрастает ближе к поверхности от веса верхних слоёв воздуха, как в океане давление растет из-за верхних слоев воды. Самолет и показатели его полета сильно зависят от показателей воздуха, от его плотности в первую очередь.

Воздух нужен для обеспечения подъемной силы, для нормальной работы двигателей. Стоит помнить, что без кислорода процесс горения не происходит, двигатель глохнет. Если плотность небольшая – это плохо, но слишком большая тоже не нужна. Оптимальные для гражданских самолетов условия наблюдаются на высоте в 10 км, в воздушном коридоре от 9 до 12 км в зависимости от погодных и других условий.

Слишком большая плотность не нужна по той причине, что она не дает развивать необходимую скорость. Плотные воздушные массы тормозят движение самолета точно так же, как вода тормозит движения пловца. Каждый человек замечал, что в воде не удается быть таким быстрым и ловким, как на суше. Это происходит по причине более высокой плотности водной среды по сравнению с воздушной.

Подобная же разница, не столь выраженная для человека, но весьма ощутимая для самолета, который движется со скоростью в несколько сотен километров в час, наблюдается и между воздушными массами на разной высоте. Помимо проблем с развитием скорости, полет на малой высоте приносит большие топливные расходы, в то время как при движении в более разреженных воздушных массах топлива тратится меньше. Это взаимосвязанные явления – чтоб продвигаться в более плотном пространстве, требуется больше энергии, а следовательно, больше топлива.

На высоте, рекомендованной для гражданских самолетов, они могут свободно летать с нормальной для них скоростью в 800-950 км в час, не испытывая топливных затрат, получая достаточно кислорода.

Оптимальные показатели высоты

Плотность воздуха в таких пределах остается достаточной, чтобы удерживать на лету борт, летящий с указанной скоростью. На больших высотах требуется развивать более значительную скорость. Так, при полете на высоте в 12-15 км гражданский самолет мог бы передвигаться только на сверхзвуковых скоростях, в противном случае воздушные массы не смогли бы удержать его на лету.

Современные конструктивные характеристики гражданских самолетов делают для них оптимальной именно эту высоту. Впрочем, они вполне могут летать и на других высотах, если это необходимо, несколько выше или гораздо ниже. Но это нерационально, и может оказаться опасным. Пилоты гражданских рейсов отвечают за жизни сотен людей, находящихся на борту, им нет никакого смысла рисковать, это было бы безответственно. Потому они придерживаются задаваемых им пределов, а диспетчер стремится провести каждый из самолетов наиболее безопасным и рациональным для него путем.

Таким образом, высота в 10 км оптимальна для гражданских самолетов по причине плотности воздуха и других показателей окружающей среды, характерных для таких высот. Это наиболее рациональная, экономичная, безопасная, удобная высота, в рамках которой проходит весь основной путь самолета, исключая моменты его взлета и посадки, либо нештатные ситуации, связанные со встречными рейсами в коридоре, погодными условиями, другими обстоятельствами, когда пилоты оказываются вынужденными лететь выше или ниже.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Высота пассажирских самолетов

В пассажирской авиации высота полета определяется техническими возможностями воздушного судна и установленными правилами. Высота может быть максимальной и идеальной. Выбор высоты не зависит от решения командира, он ограничен в своих действиях наземными службами.

Почему 10 тысяч?

Идеальные десять километров лайнер набирает за 20 минут. Если полет не превышает получаса, такой необходимости не возникает. Решение, сохранять коридор или подниматься еще на одну — две тысячи зависит от ситуации. Чем выше поднимается воздушное судно, тем разреженнее становится атмосфера. Она создает меньшее лобовое сопротивление, что снижает количество топлива, сжигаемого на его преодоление. В атмосфере на высоте 10 тысяч сохраняется количество кислорода, необходимое для обеспечения процесса горения керосина. На этой высоте не летают птицы, столкновение с которыми станет причиной аварии.

Решение о высоте полета принимается наземными диспетчерскими службами.

Они дают команду пилотам, основываясь на объективных факторах:

  • погоде;
  • скорости ветра у поверхности земли;
  • вес судна и технических характеристиках;
  • времени и расстоянии полета;
  • направление: запад или на восток.

Выбранная высота определяется в полетных правилах как эшелон. Воздушное право определяет единые эшелоны полета для воздушного пространства всех стран. Если судно летит на восток, диспетчер вправе выбрать нечетные эшелоны в 35, 37, 39 тысяч фунтов (от 10 до 12 километров). Для самолетов, следующих в обратном направлении, предлагаются четные эшелоны. Это 30, 36, 40 тысяч фунтов над уровнем моря (от 9 до 11 километров). Эта тактика направлена на избежание столкновений. Эшелон рассчитывается еще до вылета транспортного средства.

Влияет на высоту и дальность полета, на небольших маршрутах набор высоты нецелесообразен. Командир судна определяет высоту с помощью, установленного на борту барометра.

В данном видеоматериале рассказано почему самолеты летают:

Максимальная высота

Максимальная высота находится в прямой зависимости от максимальной скорости. При скорости в 950-1000 километров в час высота достигает 10 километров. Для небольших частных самолетов соотношение будет 300 км в час и 2000 тысячи метров.

Не только модель самолета определяет его максимально возможную высоту, но и физические характеристики атмосферы. Технические характеристики самолета различны для пассажирских и военных воздушных транспортных средств.

Читайте также:  Как выглядит электронный билет на самолет и как им пользоваться

Максимальная высота определяется:

  • техническими характеристиками, это мощность двигателя и подъемная сила крыла;
  • маркой и типом судна;
  • массой самолета.

Российский ТУ-204 может набрать высоту не более 7200 метров. ИЛ-62 поднимется на 11 километров, столько же наберет Аэробус А310. Новейший Иркут МС-21, впервые поднявшийся в небо 28 мая 2017 года, за счет небольшой массы сможет набрать 11,5 километров. Лидер среди новинок отрасли, Сухой Суперджет SSJ 100SV, поднимается уже на 12 200 метров.

До выхода на рынок разработки Сухого предел в 12 тысяч удавалось превысить только Боингам.

Существуют пределы высоты, связанные с количеством кислорода в атмосфере. Они зависят от типа двигателя. Самолет с турбореактивным двигателем может набрать 32 тысячи метров, для прямоточного воздушно-реактивного самолета предел будет выше, он составит 45 тысяч метров.

Максимальная высота турбореактивного военного судна может превышать 35 тысяч метров, ее удалось набрать российскому МИГ-25.

Смотрите видео о том как Миг 25 поднимается в стратосферу

Идеальная высота

Определение относится к той же высоте в диапазоне 10-12 тысяч метров, где соблюдается идеальная плотность воздушных потоков. Они достаточно разряжены для того, чтобы снизить трение бортов о воздух и расход топлива. Их плотность при этом остается достаточной для поддержки крыльев самолета. При переходе в стратосферу уровень поддержки падает и воздушное судно начинает «заваливаться».

С учетом этих параметров, пилотами выработано определение «идеального» коридора. Выход из него вниз увеличивает потребление топлива, экономическая эффективность полета снижается вместе с его высотой, поэтому в любой ситуации пилот скорее увеличит высоту, чем снизит ее.

В рамках выделенного эшелона пилот сам принимает решение о высоте, учитывая текущее соотношение трения и поддержки с учетом технических характеристик судна. Часто изменение высоты связано с турбулентностью, но и оно согласовывается с наземными службами. Тучи чаще преодолеваются при подъеме над их уровнем, также причиной изменения высоты может стать закрытие пространства над регионом из-за военных действий или горных пиков.

Запомните. Смена эшелона возможна только при сходе с маршрута на расстоянии в 20 километров и при согласовании с наземными службами.

Высота Боингов 747 и 737?

Модели американской корпорации летают и на российских рейсах. Среди широкофюзеляжных пассажирских самолетов он наиболее часто состоит на вооружении авиакомпаний за счет рентабельности массовых перевозок. Пять Боингов-747 принадлежат авиакомпании «Россия». Максимальная скорость судна составляет 988 км в час для модификации 747-8, максимальная высота, на которую он может подняться, 13 700 метров.

Боинг 737 набирает меньшую высоту, потолок составляет 12 500 метров для модели 737-800 и 11300 метров для Боинг 737-500. Возможность набора такой высоты обеспечивает топливную эффективность полетов. Конструкторы предполагают выпуск Boeing 737 MAX 8, который должен еще улучшить эти характеристики.

В авиации рассчитаны оптимальные высоты воздушных коридоров для всех типов самолетов. Пилоты должны придерживаться указаний диспетчерских служб, оставляя за собой свободу маневра и право принять самостоятельное решение в критической ситуации. Безопасность воздушного пространства зависит от согласованных действий команды и наземных диспетчеров при выборе максимальной высоты.

На какой высоте летают пассажирские самолеты гражданской авиации

Как высоко могут подниматься самолеты различных типов

По данным с сайта Flightradar ежедневно совершают рейсы более 100000 самолетов, при этом в любой момент времени в небе совершается в среднем 13000 рейсов. Координация того, что многие прибытия, отправления и полеты проходят без столкновений требует тщательного планирования, особенно когда речь идет о том, как высоко летают самолеты.

Оказывается, что во время полета самолеты должны находиться в определенном диапазоне высот из-за нескольких факторов, таких как тип самолета, расстояние до пункта назначения, тип двигателя, который они имеют, сила ветра и вес самолета.

Вот что нужно знать о том, на какой высоте летают самолеты:

Как высоко летают самолеты?

Одна из причин, по которой самолеты летают над облаками, заключается в том, что они могут летать с высокой скоростью. По словам, аналитиков, чем выше взлетают самолеты, тем разряженнее становится воздух и тем эффективнее самолеты могут летать из-за меньшего сопротивления в атмосфере. Первая задача самолета вылетающего из аэропорта заключается в том, чтобы как можно скорее подняться как можно выше.

Коммерческие самолеты обычно летают на высоте от 9500 до 11500 метров и достигают своих крейсерских высот в первые 10 минут полета.

Полеты на такой высоте также означают, что самолеты избегают плохой погоды, которой подвергаются люди на земле. Вам знакомо чувство, когда вы не видите ничего, кроме небесной синей глади, смотря в иллюминатор а только спускаетесь в аэропорт назначения и наблюдаете унылую морось.

Тропосфера — это ближайший к земле слой атмосферы — является домом для большинства мировых погодных явлений. Обычно измеряется до 11000 метров, это место где облака наиболее вероятны, а также могут идти проливные дожди и сильный ветер. Самолеты предпочитают летать в стратосфере, что означает меньшую турбулентность.

Чем выше вы поднимаетесь, тем холоднее становится. Если бы температура на уровне земли была 20 °С, на высоте 12000 км. она была бы -57 ° С. На высоте 10600 метров температура воздуха составляет около -54 ° С.

Самолеты могут летать намного выше этой высоты, но это может создавать проблемы безопасности. Полет выше означает, что потребуется больше времени, чтобы вернуться к безопасной высоте в случае чрезвычайной ситуации, такой как быстрая декомпрессия. По его словам, это не самое эффективное использование топлива для полета на такой высоте.

Каждый отдельный самолет имеет оптимальную высоту для минимального расхода топлива, которая будет основываться на его индивидуальном весе.

Например известный «Конкорд» летал на гораздо больших высотах – 15000-18000 метров — там, где не было других самолетов, и поэтому он мог продолжать подниматься.

Другая причина, почему самолеты не летают выше, связана с весом самолета. Чем больше он весит, тем труднее достичь определенной высоты.

И вес самолета изменяется, поскольку самолет поднимается выше в небо. Плотность авиационного керосина ТС-1 при 20°С равна 780 кг/м3, поэтому, чем больше вы сжигаете во время полета, тем больше вы теряете массу топлива. Это в сочетании с более разряженной атмосферой на этой высоте создает меньшее сопротивление.

Направление ветра также является важным фактором.

Потенциальная скорость самолета также увеличивается с увеличением высоты. С 3000 метров и выше, самолет может перейти на гораздо более высокую скорость. Это также объясняет, почему вы чувствуете, что самолет замедляется во время посадки.

Почему небольшие частные самолеты или вертолеты не летают на одной высоте?

Так почему же легкие частные самолеты не летают так высоко? По данным Национальной ассоциации авиации, в большинстве случаев в этих самолетах используется поршневой двигатель, который работает так же, как двигатель вашего автомобиля, и эта мощность позволяет выполнять только короткие полеты. Этот тип двигателя не позволяет этим самолетам достигать тех же высот, что и коммерческий самолеты.

Легкие самолеты не имеют герметичных кабин, поэтому придерживаются высоты ниже 3000 метров. Чем выше летит самолет то пилот обязан надеть кислородную маску, чтобы сохранить сознание.

Пилоты также воздерживаются от полетов этих типах самолетов на больших высотах из-за потенциальных рисков для здоровья, таких как гипоксия, то есть, когда ткани не получают достаточно кислорода, согласно данным Национального института здоровья. Этот недостаток кислорода может произойти на больших высотах из-за снижения давления кислорода. Когда самолет поднимается, уровень кислорода уменьшается, что может вызвать быструю декомпрессию для самолета, который не находится под давлением так, как коммерческий самолет.

Как насчет вертолетов?

Вертолеты в основном предназначены для полетов на короткие расстояния и, как правило, летают намного ниже, чем самолеты, обычно на высоте менее 3000 метров. Они также не могут подняться на ту же высоту, что и самолет, потому что вместо крыльев вертолеты летают на вращающихся лопастях.

Мешают ли птицы полету самолета?

Птицы, скорее всего, будут препятствовать самолетам на малых высотах и ​​могут создавать проблемы при взлете и посадке. Но когда самолеты находятся на крейсерской высоте, эксперты говорят, что птицы больше не представляют угрозы. Поэтому, как только вы набрали нужную высоту, вы сможете расслабиться и наслаждаться полетом.

Страхи полетов

Независимо от того, сколько раз доказан тот факт, что коммерческий полет статистически намного безопаснее, чем вождение автомобилем, он приносит мало комфорта людям, которые боятся летать. Если вы авиофоб, и мысль о том, что вам нужно подняться на высоту около 11000 метров в небо и пролететь со скоростью около 850 км. в час, вас пугает, или если вы просто испытываете сильное беспокойство в любой фазе полета, есть несколько способов с этим справляться.

Начните с изучения устройства самолета и полетов, а также познакомьтесь с типами внезапных движений и шумов, которые распространены во время полета. Быть лучше информированным и знать, чего ожидать и что это нормально, может снять много вашего беспокойства. Подавите желание выпить несколько алкогольных напитков перед полетом в баре терминала и на борту, так как алкоголь с большей вероятностью усугубит беспокойство и заставит вас чувствовать себя хуже.

В самолете — особенно во время взлета, посадки и зон турбулентности — сознательно замените негативные мысли о судьбах и мраке в худшем случае позитивными мыслями. Добавьте немного успокаивающей счастливой визуализации. Дышите глубоко контролируемым образом, и, как это ни странно звучит, некоторые пилоты предлагают на самом деле сжать ваши ягодицы вместе. Отвлекайте себя кроссвордом. Кроме того, сидение в передней части самолета обычно уменьшает неровности турбулентности, поэтому постарайтесь зарезервировать там места, если это возможно.

Это может звучать глупо, но помните, что самолеты могут безопасно приземлиться, даже если оба двигателя выйдут из строя.

Как насчет максимума?

Для полета не существует максимальной высоты, однако двигатели будут бороться с падением уровня кислорода, и связь с землей станет более сложной задачей.

Рекордная высота для реактивного самолета составляет 37080 метров, установленного Александром Федотовым в 1997 году на советском военном МиГ-25М.

Ссылка на основную публикацию