На какую высоту может подняться авиалайнер и почему авиалайнеры летают на высоте 10 км, а не 7 или 15 км

Понятие минимальной, максимальной и идеальной высоты полёта воздушного судна

Для всех пассажирских авиалайнеров есть понятие «идеальной высоты» полёта, при которой сопротивление встречных воздушных масс минимально, подъёмная сила крыльев оптимальна, а расход топлива минимален. Все перечисленные факторы обеспечивают неотъемлемо важную составляющую всех коммерческих авиаперевозок – скорость и цена.

Данная идеальная высота выбирается командиром воздушного судна и диспетчерами в специально оборудованных пунктах на земле в диапазоне от 9 000 до 12 000 м, образуя рабочий коридор полётов толщиной 3 км. Предел нижнего коридора полёта определяется  физико-химическими свойствами воздуха, который, начиная с высоты в 9 000 м, становится достаточно разреженным для того, чтобы всё ещё обеспечивать воздушному судну подъёмную силу путём разницы давления над и под крылом, создаваемую особой его формой, и в то же время исключить повышенную силу трения воздуха о фюзеляж, что позволяет воздушному судну развить максимальную скорость при минимальном расходе топлива.

Пассажирский самолёт в воздухе

Поэтому, общепринято считать, что пассажирский самолет летит на идеальной высоте 10 000 м от поверхности земли.

Если провести измерение атмосферного давления на высоте 9 000 м, барометр покажет всего 240 мм ртутного столба, а на высоте 12 000 м – уже 140 мм, и тот, и другой показатели в 3-4 раза ниже, чем нормальное атмосферное давление у поверхности земли (760 мм ртутного столба), но авиаконструкторы закладывают данные параметры с коэффициентами запаса в конструкции и режим нормальной работы камер сгорания реактивных двигателей.

Оптимальная высота полёта

Все испытательные стенды на заводах также настроены под данный показатель и, на основе практических наблюдений, многолетних трудов учёных и практического опыта при испытании воздушных судов, было установлено, что именно показатель атмосферного давления в 200 мм или 20 см ртутного столба является идеальным для пассажирских и грузовых авиаперелётов.

Такая высота полёта самолёта абсолютно неприемлема для жизнедеятельности человека, поэтому, салон воздушного судна тщательно герметизируется перед полётом, о чём свидетельствуют датчики в кабине пилотов, а внутри судна специальное компрессорное оборудование искусственно поддерживает уровень кислорода и нормальное давление на борту даже на высоте 10 000 метров. На случай аварии или внезапной разгерметизации салона, каждому человеку мгновенно предоставляются кислородные маски с автоматической подачей дыхательной смеси.

Идеальная или эффективная высота полёта, которую набирает воздушное судно зависит также от особенности конструкции и его технических характеристик. Так, самолёты для ближних (до 3 000 км) или средних (до 7 000 м) дистанций редко могут набрать высоту свыше 11 000 м, когда дальнемагистральные авиалайнеры легко могут преодолеть предел и в 12 000 м, но ограничены законами о безопасных воздушных перевозках и действиями диспетчерских служб на земле.

Но практически ни один пассажирский авиалайнер в реальности не поднимается выше 12 000 м или 30 000 футов, кроме экстренных случаев, так как воздух на этой высоте сильно теряет плотность, что заставляет самолёт «сваливаться» в воздушные ямы в случае наличия восходящих или нисходящих потоков, а реактивные двигатели не могут достаточно эффективно использовать силу потерявших плотность воздушных масс для обеспечения оптимальной скорости судна, что приводит к неоправданно повышенному расходу горючего и снижению предельной дальности полёта. Таким образом, максимальная высота полёта самолёта с пассажирами не превышает 12 000 м.

Принцип работы крыла самолёта

При полёте ниже 9 000 м, наоборот, сопротивление воздуха значительно и, несмотря на эффективную работу двигателей, самолёт не имеет возможности развить предельную крейсерскую скорость из-за сильного встречного потока ветра, что также приводит к чрезмерному расходу топлива.

Итак, на вопрос: «А на какой же высоте летают пассажирские самолёты» ответ один – на разной, но в пределах коридора от 9 км до 12 км, в среднем, 10 км.

Но данные высоты преодолеваются исключительно в научных, испытательных или военных целях, когда нужно либо провести забор проб воздуха, либо осуществить тренировочный полёт для астронавтов, либо скрыть военный самолёт с экранов радаров гражданских лиц в условиях строгой секретности, а все пассажиры, члены экипажа и пилоты долгое время готовятся к сильным перегрузкам, как положительным, так и отрицательным на специальных тренажёрах, что не совместимо с коммерческими пассажирскими перевозками.

Военный самолёт на высоте 25 км

На предельных высотах

В силу особой аэродинамики у вертолётов предельные высотные характеристики (по сравнению с самолётами) ограничены примерно 6000 метрами. Правда не обошлось и без рекордов. Так в 1972 году во Франции Жан Буле на своём Aerospatiale SA 315B превысил более чем вдвое данный показатель, достигнув высоты почти 12,5 тыс. метров. Однако тот рекордный полёт чуть не закончился трагически: двигатель загорелся, и только высочайший профессионализм позволил пилоту посадить вертолёт.

В повседневной жизни с такими высотами вертолётчики не имеют дела. Да это и не нужно. Обычно забираться выше 3000 метров им приходится при работе или ведении боевых действий в гористой местности. Существующие инструкции допускают взлёт и посадку с площадок, расположенных не выше 4500 метров, а уже при высоте свыше 3000 метров при посадке лётчикам запрещается выключать двигатели.

У российских вертолётов с высотой всё в порядке. Так многоцелевой транспортник Ми-26 без труда забирается на высоту 6,5 км. У его боевых «собратьев» — Ка-50 и Ка-52 этот показатель равен 5,7 км у Ми-28 – 5,8 км. Не менее достойно выглядит американский АН-64 Apache – 6,4 км.

Главные факторы, влияющие на высоту полета

Показатель высоты полета бывает разных типов:

• истинным называют значение, фактически отделяющее воздушное судно от поверхности земли или воды;
• относительный показатель определяет, насколько самолет поднялся над точкой, принятой для условного отсчета (взлетно-посадочной полосой);
• абсолютная высота означает расстояние от лайнера до уровня моря.

Высота, на которую поднимается авиатранспорт, обусловлена законами физики: чем дальше от поверхности Земли, тем разреженнее становится воздух. В результате воздушное судно, поднявшееся на 10 000 м, быстро двигается и тратит мало топлива. С этой особенностью связан термин «идеальная высота» — он означает, что лайнер находится на уровне, где обеспечивается лучшее соотношение скорости и расхода горючего.

Но почему самолеты не поднимаются выше? Роль играют технические моменты. Ведь излишняя разреженность атмосферы не полезна: воздушные потоки поддерживают самолет, как вода в океане — корабль. Если подняться выше 12 000 м, лайнер утратит устойчивость, поскольку его крылья окажутся бесполезны.

Правда, правило распространяется только на пассажирский авиатранспорт. Военные самолеты способны подниматься выше, но все рекорды бьют модели, построенные по разработкам NASA. Судно-беспилотник, названное «Гелиос», совершает перелеты на высоте 30 км.

Дуг Моррис, пилот на линиях Air Canada, объясняет: «Чем выше, тем лучше, ведь разреженность воздуха означает меньшее трение».

Что еще влияет на высоту полетов

То, на какой высоте летит самолет, определяется следующими нюансами:

• моделью воздушного судна;
• грузоподъемностью;
• скоростью;
• загруженностью воздушных коридоров;
• допустимым расходом топлива;
• количеством кислорода и разреженностью атмосферы.

Почему стандартный вариант для гражданской авиации — 10 000 м? На это влияет ряд факторов:

• Реактивным двигателям требуется охлаждение. Если подняться на 10 000 м, температура за бортом составит – 50 ˚C.
• Для нынешних самолетов не станет трагедией выход из строя 1 двигателя, но попадание птиц в турбины нежелательно. По этой причине судно поднимается на уровень, куда не долетают пернатые.
• Если возникнет непредвиденная ситуация, у экипажа и диспетчеров будет больше времени на принятие решений.
• На этом уровне лайнер оказывается выше облаков. Непогода будет влиять на него меньше.

Разработки компаний Airbus и позволяют лайнерам подниматься выше — на 13 000 м, поскольку их двигатели мощнее, чем у ТУ-154. Для последних предельно допустимая высота —12 100 м.

Пояснения также дает Джон Кокс — бывший капитан U. S. Airways, который вышел на пенсию и основал консалтинговую компанию в сфере безопасности авиалиний. В интервью для USA Today он ответил на ряд вопросов:

• На сколько может подняться самолет, не получив повреждений? У каждой модели есть сертифицированная максимальная высота. Она определяется во время тестовых полетов, но затем значение немного снижают. Это необходимо, чтобы обеспечить безопасность экипажу и пассажирам.
• Есть ли высота, где не существует турбулентности? Неприятное явление, которого боятся пассажиры, отсутствует там, где мало воздуха. Если подняться над уровнем моря на 15—16 км, турбулентности не возникнет. Но на обычных авиарейсах лайнеры летают ниже.
• Что произойдет, если судно поднимется выше, чем разрешено сертификацией? Двигатели не смогут производить достаточно энергии для полета. Но разгерметизации салона или кабины не случится.

Определение высоты полета основано на комплексе данных, поэтому устанавливается индивидуально. Если хотите узнать точный показатель, прислушивайтесь к объявлениям, которые делает пилот.

https://youtube.com/watch?v=wUKhhnyM9YI%3Ffeature%3Doembed%26wmode%3Dopaque

Экономия топлива

Коммерческие авиакомпании должны работать как можно эффективнее, чтобы зарабатывать деньги, а не просто взимать плату за Wi-Fi в полете (на тех редких рейсах, где он был). Это делает экономию топлива одним из наиболее важных факторов того, как высоко летают самолеты. Короткий ответ, по словам Киразиса, заключается в том, что турбореактивные двигатели сжигают меньше топлива по мере снижения плотности воздуха. Здесь задействованы определенные сложные расчеты, но, по сути, скорость и угол наклона, под которым самолет набирает высоту, определяются как погодными условиями, так и размером самолета.

Большие самолеты весят больше, отчасти потому, что они перевозят тонны, десятки тонн топлива, которое сгорает при наборе высоты.

Компании-эксплуатанты

Boeing 737 эксплуатируют мировые авиакомпании в 115 странах. Наибольшее число лайнеров подобного типа принадлежит авиаперевозчикам:

Самолет используют и для трансконтинентальных перелетов, и для сверхкоротких рейсов. Это основной лайнер для полетов на Аляску, в северные регионы Канады, на острова Тихого океана.

Интересно! Маршрут самой маленькой протяженности, выполняемый Боингом 737 — 14 км. Перевозки осуществляет японская Japan TransOcean Air между двумя островами в Тихом океане (Минами Дайто — Кита Дайто). Air Tanzania обслуживает рейсы Дар-эс-Салам — о.Занзибар (65 км).

Скорость

Чем выше летит самолет, тем до больших скоростей он может разгоняться. “Менее плотный (разряженный) воздух на больших высотах означает, что фактическая скорость, с которой самолет движется над землей, намного выше, чем показывает индикатор скорости самолета пилотам в кабине”, — говорит Киразис.

Это означает, что самолет фактически демонстрирует лучшую скорость, чем показывают приборы на борту. Но обратная сторона заключается в том, что чрезвычайно низкие температуры, в свою очередь, замедляют самолет. Чтобы сбалансировать эти эффекты, пилоты находят золотую середину между экономией топлива на большой высоте и замедляющим воздействием отрицательных температур.

Самые распространенные модели самолетов

При сравнении парков компании в целом не учитываются мелкие детали, касающиеся отдельных моделей

Чтобы разобраться в вопросе лучше, важно ознакомиться и с ними. Оба производителя выпускают авиалайнеры, отличающиеся повышенной популярностью или имеющие примечательные особенности

Благодаря подобным машинам они и смогли занять лидирующие позиции на мировом рынке авиации.

Наиболее популярные модели:

Boeing 737. Самый массовый турбовентиляторный самолет для перевозки пассажиров, произведенный в количестве почти 9 тысяч экземпляров. Модель выпускалась в нескольких модификациях, которые были призваны модернизировать устаревающие элементы, обеспечив комфортную и безопасную эксплуатацию самолета на линиях. Он может вмещать до 215 пассажиров и поставляется с разными компоновками салона. Последней модификацией стал 737 MAX с мощными двигателями LEAP-1B.

Boeing 747. В начале он был самым большим авиалайнером для пассажирских перевозок и оставался таким до появления Airbus A380. Вместимость 747 модели составляет до 524 человек при двухклассной компоновке салона. Самой продаваемой стала модификация 747-400. Последней же является 747-8, представленная в 2010 году.

Boeing 777. Эксплуатация модели 777 началась в 1995, самолет почти сразу завоевал широкую популярность. Это крупнейший реактивный двухмоторный авиалайнер для пассажирских перевозок из всех используемых. Процесс его создания был особенным, так как для проектирования впервые применялся компьютер вместо классических бумажных чертежей. Вместимость «Боинг 777» достигает 400 мест при трехклассной компоновке.

Boeing 787. Серьезное укрепление позиций произошло в 2011 году, когда она представила новую модель под индексом 787. Она предназначена для выполнения перелетов на дальние расстояния. Количество мест составляет до 330 единиц. Самолет получил новый тихий двигатель GEnx, отличающийся высокой степенью экономичности расхода топлива. Это делает 787 модель более практичной и привлекательной для авиаперевозчиков. Всего к середине 2021 года было произведено почти 900 таких моделей.

Airbus A320. Узкофюзеляжный самолет стал первым массовым авиалайнером, получившим электродистанционную систему управления. Он вмещает до 220 пассажиров и может пролетать до 5600 км. Всего было выпущено более шести тысяч авиалайнеров, включая модификации: A318, A319, A321. Последняя улучшенная модель A320neo получила новые двигатели, расходующие меньше топлива, и может предоставить повышенный уровень комфорта для пассажиров.

Airbus A330. Чуть менее популярный A330 выпускается с 1994 года и может перевозить до 335 пассажиров. Всего было создано почти 1,5 тысячи авиалайнеров этой модели. Он считается очень надежным и практичным. Последняя обновленная модификация получила название A330-300X и отличается увеличенной дальностью полета. Она основана на базовой A330-300. Также актуальной версией остается A330neo с новыми проработанными двигателями и улучшенными характеристиками.

Airbus A380. Самый крупный самолет для перевозки пассажиров должен был конкурировать с Boeing 747, но сумел быстро стать неоспоримым лидером. Несмотря на преимущество во вместимости, достигающей 800 человек, он не получил широкой популярности и выпускается в малых количествах

Важной особенностью самолета считается двухпалубная компоновка, а также улучшенные условия для пассажиров – на борту имеются комнаты отдыха, кабинки для сна и душ.

Чуть менее популярными стали Boeing 757 и 767. Они мало отличаются от других моделей компании и уступают имеющимся по распространению и некоторым отдельным критериям. Также «Боинг» производит мелкосерийную версию Business Jet, предназначенную для использования при перелетах с целью проведения бизнес-встреч. Она может быть основана на Boeing 737, 747, 777 или 787. Выбор зависит от пожеланий заказчика.

Служба авиадиспетчеров

В наше время в небе осуществляют перелеты очень много самолетов. За слежением и высчитыванием идеальной высоты следят авиадиспетчерские службы. Используя свое оборудование, они обрабатывают и отвечают на запросы пилотов, следят за погодой, зонами турбулентности, и за тем, что бы самолеты летали каждый по своему маршруту во избежание столкновений.

При создании маршрута учитывается прогноз погоды, атмосферное давление, возможные стихийные бедствия, политические ситуации на территории государств. Существует некий диапазон высот, в пределах которых обычно пролетает лайнер, и на изменение высоты выше или ниже требуется разрешение диспетчера – этот диапазон именуют эшелоном. Кроме того, есть еще боковое эшелонирование; это когда расстояние между двумя бортами составляет более 10000 метров, и удерживается во избежание завихрений воздуха.

Видео о самолетах

На какой высоте летают самолеты:

Идеальная высота

Большинство людей считают, что пассажирские воздушные лайнеры летают на высоте в десять тысяч метров. Данное утверждение является верным лишь отчасти. Большинство крупных пассажирских лайнеров летают на высоте от девяти до двенадцати тысяч метров от уровня земли. Этот показатель является «идеальной» высотой для многих пассажирских лайнеров. Выбор данного параметра объясняется особенностью конструкции воздушного транспорта. Достижение нужного уровня высоты позволяет снизить расход топлива и минимизировать сопротивление воздуху

Следует обратить внимание, что плотность воздуха изменяется с каждым набранным километром. Перед полетом пилоты заранее составляют маршрут, рассчитывая соотношения количества воздуха и силы трения

Для того чтобы выбрать оптимальную высоту для полета, пилотам нужно учитывать множество различных факторов. В первую очередь учитываются технические характеристики транспортного средства. На основе этого параметра определяется оптимальное соотношение скорости полета и количества потребляемого топлива.

Основываясь на вышесказанном можно сделать вывод, что большая часть топлива, хранящегося в специальных баках, расходуется в процессе взлета. Главной задачей пилота является быстрый и плавный набор нужной высоты. Как правило, выбор высоты осуществляется с учетом метеорологического прогноза, поступившего от диспетчера. Многие люди, часто интересуются вопросом о том, как узнать, что самолет поднялся на нужную высоту. После того как воздушный лайнер выполнит все рекомендации диспетчера, пилоты отключают специальное табло, запрещающее расстегивание ремней безопасности.

Правила безопасности

Основываясь на вышесказанном можно сделать вывод, что параметр «идеальной высоты» зависит от множества различных факторов. Как правило, величина этого показателя варьируется от девяти до двенадцати тысяч метров над уровнем земли. Данный параметр выбран далеко не случайно, а продиктован правилами техники безопасности. Из данных правил необходимо выделить следующее:

• Достижение «идеального» значения рассматриваемого параметра позволяет запустить процесс естественного охлаждения двигателя. Температура воздуха на данной точке достигает отметки в минус пятьдесят градусов по Цельсию. Полет в данной точке воздушного пространства позволяет минимизировать риск перегрева двигателей, что препятствует возгоранию топлива. Такой подход позволяет исключить воздушную катастрофу.
• После того как лайнер достигнет отметки в восемь тысяч метров над уровнем земли, земная поверхность перестает оказывать на него воздействие. Это означает, что воздушный корабль поднимается над облаками, тучами, туманом и грозовым фронтом. Достижение нужной точки позволяет снизить силу зависимости от погодных явлений и сделать перелет безопасным, несмотря даже на ухудшающиеся погодные условия.
• Еще одной причиной выбора этого параметра является отсутствие насекомых и птиц на данной точке. Идеальный состав воздуха сводит до нуля риск попадания различных объектов в работающий двигатель воздушного судна.

Пассажирские самолеты летают на высоте 9–12 тысяч метров Все вышеперечисленные факторы способствуют минимизации рисков, которые могут спровоцировать возгорание топлива и воздушную аварию. Помимо этого, необходимо учитывать человеческий фактор. «Идеальная» высота полета пассажирского самолета позволяет командиру воздушного лайнера получить драгоценные минуты на раздумья при возникновении нештатных ситуаций. Члены экипажа судна смогут выполнить все действия, необходимые для ликвидации чрезвычайной ситуации, которая может окончиться катастрофой. По мнению специалистов в области авиации, самым опасным этапом полета является посадка воздушного транспорта. Любая неточность в действиях пилотов может привести к фатальным последствиям.

Достигнув нужной точки в воздушном пространстве, пилоты получают полный контроль над всей ситуацией. По словам экспертов, даже такую проблему, как поломка двигателя можно решить во время полета. Основываясь на вышесказанном можно сделать вывод, что понятие идеальной высоты тесно взаимосвязано с правилами безопасности полетов пассажирских лайнеров. Следует отметить, что каждый перевозчик несет ответственность за здоровье и жизнь людей, которые воспользовались его услугами.

Важный взлет

Для работы самолетов и их эксплуатации крайне важно знать, какой именно может быть скорость самолета при взлете, а именно в тот момент, когда он отрывается от земли. У разных моделей лайнеров этот параметр будет разным: для более тяжелых машин показатели побольше, для машин полегче показатели поменьше. Взлетная скорость важна по той причине, что проектировщикам и инженерам, занимающимся изготовление и просчетом всех характеристик самолета, эти данные необходимы, чтобы понять, насколько большой будет подъемная сила

Взлетная скорость важна по той причине, что проектировщикам и инженерам, занимающимся изготовление и просчетом всех характеристик самолета, эти данные необходимы, чтобы понять, насколько большой будет подъемная сила.

В разных моделях заложены разные параметры разбега и скорости взлета. Так, например, Аэробус А380, который на сегодняшний день считается одним из самых современных самолетов, разгоняется на взлетной полосе до 268 км в час. Боингу 747 на это потребуется разбег в 270 км в час. Российский представитель авиаотрасли Ил 96 имеет взлетную скорость 250 км в час. У Ту 154 она равна 210 км в час.

Но эти цифры представлены в среднем значении. Ведь на конечную скорость разгона лайнера по полосе влияет целый ряд факторов, среди которых:

• Скорость ветра
• Направление ветра
• Длина ВПП
• Атмосферное давление
• Влажность воздушных масс
• Состояние ВПП

Все это оказывает свое воздействие и, может, как притормозить лайнер, так и придать ему небольшое ускорение.

Как именно происходит взлет

Как отмечают специалисты, аэродинамика любого воздушного лайнера характеризуется конфигурацией крыльев самолета. Как правило, она стандартна и одинакова для разных типов самолетов – нижняя часть крыла всегда будет плоской, верхняя – выпуклой. Разница состоит лишь в мелких деталях, и от типа воздушного судна не зависит.

Воздух, проходящий под крылом, не меняет своих свойств. Но тот воздух, который оказывается сверху начинает сужаться. А значит, что сверху проходит меньший объем воздуха. Такое соотношение становится причиной разницы давлений вокруг крыльев лайнера. И именно она формирует ту самую подъемную силу, толкающую крыло вверх, а вместе с ним и поднимающая самолет.

Отрыв самолета от земли происходит в тот момент, когда подъемная сила начинает превышать вес самого лайнера. А это может происходить исключительно с увеличением скорости самого самолета – чем она выше, тем больше повышается разница давлений вокруг крыльев.

У пилота же есть возможность работать с подъемной силой – для этого в конфигурации крыла предусмотрены закрылки. Так, если он их опустит, то они поменяют вектор подъемной силы на режим резкого набора высоты.

Ровный же полет лайнера обеспечивается в том случае, когда соблюдается баланс между весом лайнера и подъемной силой.

https://youtube.com/watch?v=Qc2Tk-lSH_U%3Ffeature%3Doembed

Какие типы взлета бывают

Для разгона пассажирского самолета пилотам требуется выбрать специальный режим работы двигателей, называющийся взлетным. Он продолжается лишь несколько минут. Но бывают и исключения, когда рядом с аэродромом располагается какой-то населенный пункт, самолет в таком случае может уходить на взлет в обычном режиме, что позволяет снизить шумовую нагрузку, т.к. при взлетном режиме двигатели самолета очень громко ревут.

Специалисты выделяют два типа взлета пассажирских лайнеров:

• взлет с тормозов: имеется в виду, что поначалу самолет удерживается на тормозах, двигатели же переходят на режим максимальной тяги, после чего снимается лайнер с тормозов и начинается разбег
• Взлет с небольшой остановкой на ВПП: в такой ситуации лайнер начинает бежать по взлетной дорожке сразу же без какой-либо предварительной перестановки двигателей на требуемый режим. После скорость растет и достигает требуемых сотен километров в час

Перспективы

Современная авиация достигла некоего предела. Конечно, можно и дальше развивать самолеты, улучшать характеристики, и, возможно, даже увеличить в итоге скорость. Но пока что непонятно, зачем тратить огромные ресурсы на соответствующие исследования, разработки технологий и их внедрение в производство.

Пассажирские и другие самолеты, которые применяются нынче, отвечают задачам, для которых сделаны. Между тем перед человечеством встают глобальные проблемы. Например, накопившийся мусор из-за нерационального выпуска и потребления товаров.

Множество загрязнений в разных точках планеты угрожает всей экосистеме. И в таких условиях совершенствовать самолеты – сомнительное решение. Сложно представить, сколько на это ушло бы средств.

Скорее, будет развиваться космическая отрасль, направленная на поиск и освоение новых небесных тел для жизни людей. И она потребует такого количества ресурсов, что на совершенствование самолетов не останется средств. Даже если речь о военной технике.

Военный истребитель СУ-27

Соответственно, раз не будут никак меняться самолеты, не будут меняться и правила относительно высоты их полета. Разве что, если число самолетов резко возрастет, возможно, придется увеличить диапазон и прописать новые пункты в нормативных документах. Но принципиальных перемен через лет десять, скорее всего, не будет.

Однако не исключено, что количество воздушных судов еще увеличится. Например, если по тем или иным объективным экономическим причинам возрастет выпуск. При этом многие ныне действующие наземные варианты транспорта будут, напротив, сокращаться или вовсе исчезнут.

Конечно, этот вариант маловероятен. Тем более это резко негативно отразится на окружающей среде, ведь самолет – далеко не самый экологичный вид транспорта, поскольку сильно загрязняет атмосферу. По крайней мере, при современных технологиях.

Кто определяет высоту

Разрешение занять допустимую высоту во время полета исходит из наземных диспетчерских служб. Воздушные эшелоны предоставляются по единому правилу во всех странах мира.

Диспетчеры принимают решение на основании объективных факторов:

• показателям порывов и скорости ветра около поверхности земли;
• исходя из температурных погодных условий;
• с учетом веса авиалайнера и его технических возможностей;
• от времени вылета и продолжительности полета;
• с учетом западного или восточного направлений рейса.

Модификации Боинга 737

За долгую историю лайнера разработано и выпущено несколько модификаций самолета, принадлежащих к четырем поколениям.

Original

Лайнеры Boeing 737 первого поколения не приобрели большого коммерческого успеха, так как потребляли много горючего, были шумные и дорогие в обслуживании. Последний самолет 737-100 перестал эксплуатироваться с 2007 г., а 737-200 ещё используется авиаперевозчиками стран Африки и некоторых других.

На базе Boeing 737-200 были созданы грузовые и грузопассажирские варианты, выпускался 737-200 Executive Jet для частных владельцев.

Интересно! До выпуска Боинга 737 пассажирский самолет пилотировали 3 человека, включая бортинженера. Здесь впервые использовали кабину с двумя пилотами, что стало революционным решением и было принято за основу во всех последующих моделях пассажирских лайнеров.

Classic

Несмотря на все усовершенствования самолетов поколения Original, они стали значительно проигрывать конкурентам. Новая модель была разработана со значительными изменениями. Воздушное судно получило новые двигатели, фюзеляж стал длиннее, возросло количество перевозимых пассажиров. Изменилась аэродинамика, лайнер оснастили новой цифровой авионикой (бортовыми электронными системами).

У модели 737-400 из-за увеличенного салона изменилась система кондиционирования внутреннего воздуха и добавилась вторая пара аварийных выходов в районе крыла.

Версия 737-500 обладает укороченным фюзеляжем, меньшей вместимостью, но большей дальностью.

New Generation

Новое поколение Boeing 737 переработали еще более кардинально. Размах крыльев не только вырос, но и изменилась их геометрия. Внесли поправки в хвостовое оперение. В пассажирских салонах самолетов New Generation и Боингов 757, 767 много общего, так как в основу устройства внутреннего пространства Boeing 737 легли конструкторские наработки для этих лайнеров.

Каждая последующая версия New Generation имеет большую длину при практически неизменном диаметре фюзеляжа, а двигатели последней модификации 737-900ER, благодаря улучшенной конструкции крыла, расходуют меньше горючего при крейсерской скорости.

Интересно! На базе Боинг 737-700, 737-800 и 737-900 производятся BBJ, BBJ2 BBJ3 (Boeing Business Jet), являющиеся самыми популярными в мире у частных клиентов. На борту по желанию заказчика устраиваются спальня, душевая(ванна), зал для деловых заседаний и т. д.).

Для чего самолеты летают на большой высоте

Если вы когда-нибудь задумывались, как все же высоко летают самолеты и почему им нужно поддерживать крейсерскую высоту, вы попали по адресу!

Если вы часто летаете, вы вряд ли будете обращать особое внимание на привычные этапы полета. Самолет взлетает, затем набирает высоту в течение первых 15-20 минут полета. Как только самолет наберет крейсерскую высоту (так называется высота, на которой проходят воздушные трассы), бортпроводники начнут обход, и пилот может объявить, что вы можете отстегнуть ремни и свободно перемещаться по салону. И вот начинается спуск, и самое время пристегнуть ремни безопасности в ожидании посадки. В это время между подъемом и снижением самолет движется на постоянной высоте. Но как высоко летают самолеты? И почему они должны оставаться на заданной высоте? Если вы когда-нибудь задавали эти вопросы во время долгих часов, проведенных глядя в иллюминатор, у нас есть ответы на них прямо здесь и сейчас!

Что произойдет, если самолет полетит слишком низко?

Несмотря на все пугающие и опасные вещи, которые могут произойти, когда самолет летит слишком высоко, полет на слишком низких высотах может быть столь же (а может и более) опасным. Помимо активного воздействия плохих погодных условий, на более низких высотах гораздо более интенсивный поток среди авиационных перевозчиков общего назначения, в том числе небольших коммерческих и частных самолетов, и это не исключает столкновение самолетов в воздухе.

Еще один большой риск полетов на малых высотах? Столкновение с птицами. “Большинство столкновений с птицами происходит во время взлета и посадки”, — отмечает Киразис.  Полет выше 3000 метров значительно снижает риск столкновения между птицей и самолетом.

Источник статьи: How High Do Airplanes Fly, and Why?

Обложка: Raphael joly / unsplash.com

Показатели

Высота и время, за которое самолет может ее набрать, – являются главными факторами для удачного полета самолета над землей. Все воздушные суда оснащены списком технических особенностей, определяющихся предназначение воздушного лайнера, они имеют определенный тип и модификацию.

Высота полета самолета пассажирского над землей определяется также его моделью

Совокупность известных данных о воздушном судне будет определять коридор его следования и допустимый занимаемый уровень в воздушном пространстве, который будет оптимален для его передвижения. В авиации существует понятие «границы коридора», то есть самая маленькая и самая большая возможная высота для воздушного лайнера.

Передвижение в границах данного пространства будет происходить без угрозы для пассажиров, без риска потери контроля над воздушным судном и без угрозы для технических систем машины.

Разрешенная допустимая отметка высоты напрямую зависит от технического состояния лайнера, а соблюдение установленных рамок будет гарантировать безопасность всего перелета.

Высота полета самолета над землей – это вертикальное расстояние, которое измеряет пространство между воздушным лайнером и условной точкой, которая была взята за отсчет на земле.

По своим техническим свойствам авиалайнеры сильно отличаются друг от друга. Самая большая допустимая высота определяется не только исходя из типа авиалайнера, а также с учетом физического состояния атмосферы на момент вылета.

Возможные параметры для воздушного лайнера должны рассчитываться согласно с техническими характеристиками:

• веса воздушного лайнера и мощности двигателя;
• марки и типа воздушного лайнера и подъемной возможности его крыльев.

Истинная

В гражданской авиации применяется несколько терминов, характеризующих высоту, все категории рассчитываются по-разному. Истинной высотой в авиации называется расстояние между точкой полета, где в настоящий момент находится лайнер относительно того места, над которым он пролетает.

Показатель истинной высоты контролируется на протяжении всего рейса, безотрывно на всех этапах перемещения самолета.

Относительная

Относительной высотой считается показатель, рассчитывающий положение самолета в данный момент относительно мест взлета и приземления воздушного лайнера. Данный показатель должен контролироваться во время взлета самолета и при его посадке.

Абсолютная

Абсолютная авиационная высота – это расстояние воздушного судна относительно уровня мирового океана. Данный показатель необходимо контролировать во время эшелонирования воздушных лайнеров, в испытательных перелетах лайнеров или авиационных двигателей.

В каких условиях проходит полет

Оптимальные высоты для пассажирской авиации давно рассчитаны и находятся в диапазоне от 9 до 12 километров. Для сравнения, высота величайшей вершины мира горы Эверест 8848 метров. Эти цифры обусловлены состоянием атмосферы: на таких высотах она достаточно разрежена и сопротивление воздуху минимальное. Так высоко не поднимаются птицы, а значит, нет вероятности столкновения с ними.

Вопреки расхожему мнению, птицы очень редко становятся причиной нарушений в двигателях воздушного средства, гораздо чаще в столкновениях они становятся жертвами от удара в корпус.

Планку высоты в 12 километров гражданские суда никогда не пересекают. Выше этой отметки атмосфера становится еще более разреженной, что грозит быстрой потерей высоты из-за острой нехватки кислорода для сгорания топлива.

Высота положения самолета над землей измеряется высотомером – прибором, который высчитывает величину в зависимости от атмосферного давления, и, по сути, является барометроманероидом. В России высота измеряется в единицах СИ – метрах, в некоторых других странах вычисляют величину в футах.

Набирают высоту пассажирские самолеты очень медленно, в это время двигатели работают на полную мощность и расход топлива максимален. Одновременно плавный подъем позволяет пассажирам легче перенести перепад давления, от которого закладывает уши. Чтобы облегчить состояние, рекомендуется несколько раз зевнуть, тогда неприятные симптомы быстро проходят.

Температура за бортом на высоте 10000 метров держится на отметке -50 °С. Такие условия способствуют эффективному охлаждению двигателей.

Насколько высоко способен подняться авиалайнер?

На какой высоте летает пассажирский самолет? Эшелон полета на гражданском авиатранспорте давно рассчитан и определен инженерами-конструкторами воздухоплавательных машин. В среднем он равен 9-12 км над землей.

Это обусловлено тем, что на данном расстоянии от земной поверхности воздушное пространство очень разряжено, соответственно, сопротивляемость воздуха сводится к минимуму. Температура за бортом составляет около -50 градусов, что способствует быстрому охлаждению работающих двигателей, и не допускается их перегрев.

Самолеты на больших высотах меньше расходуют топлива и быстрее передвигаются. Также на этом расстоянии не летают птицы, а значит, не будет помех при движении.

По всему миру действует определенный стандарт полетов, где установлено, на какой высоте летает пассажирский самолет. При движении воздушного судна на запад высота полета определяется четными величинами: 10-12 км.

При перелете на восток эшелон рассчитывается по нечетным параметрам: 9-11 км над землей. Подобное разделение высот обусловлено тем, чтобы избежать непредвиденных авиакатастроф.

Ведь в воздухе крупногабаритным судам практически невозможно будет разойтись и избежать столкновений.

От чего зависит высота полета?

Эшелон самолетов не определяется капитаном во время полета, а рассчитывается специалистами диспетчерской службы заранее, еще до отправки авиалайнера в рейс. На какой высоте летает пассажирский самолет? Это зависит от следующих факторов:

• погодные условия;
• направления движения судна;
• вес самолета и его характеристики;
• длина маршрута;
• продолжительность полета;
• скорость ветра у земной поверхности.

При возникновении внештатных ситуаций командир самолета обязан координировать свои действия с диспетчерами, так как любые несогласованные движения могут повлечь угрозу для других воздушных судов.

Максимальная высота полета пассажирского судна

Все гражданские авиалайнеры обязаны летать на установленном эшелоне и не превышать планку в 12 тысяч метров, так как это может повлечь за собой аварию в воздухе.

Все дело в том, что на высоте более 12 км самолет может начать резко падать вниз, так как двигателям будет трудно функционировать в сильно разряженном воздушном пространстве.

Определяют высоту полета с помощью барометра, установленного на борту воздушного судна.

Что такое «идеальная высота»?

Существует такое понятие, как идеальная высота полета, то есть соотношение скорости и расхода топлива во время движения воздушного судна. Именно на высоте 10 000 метров достигаются оптимальные показатели.

Однако не стоит думать, что это фиксированная величина. За все время полета высота может изменяться в зависимости от некоторых факторов, например, воздушных ям, обхода грозовых облаков (над или под ними) и прочее.

Во время взлета авиалайнером расходуется огромное количество авиакеросина, так как машина тяжела и велика по своим габаритам. Но при достижении необходимого уровня высоты, где воздух разряжен, работа всех систем оптимизируется, и авиатопливо начинает расходоваться экономно.

Высота полета разных типов самолетов

На какой высоте летают пассажирские самолеты «Боинг»? Расчет параметров полета зависит от скорости, которую способен развить авиалайнер.

Так, пассажирские самолеты марки «Боинг» летают со скоростью 900-950 км/ч, соответственно, высота их полета будет равна 9-10 км. При данных параметрах движения самолета возможно преодоление больших расстояний с минимальной тратой топлива.

«Боинги» могут развивать скорость до 1100-1200 км/ч, но постоянно летать на них невыгодно.

На какой высоте летает пассажирский самолет? Некоторые самолеты, выполняющие чартерные рейсы, могут достигать высоты 13 000 м и выше, так как характеристики судна позволяют это делать.

Грузовые лайнеры летают так же, как и пассажирские: со скоростью 900-1000 км/ч и на высоте 9-10 тысяч метров.

Военные воздушные суда более маневренны по сравнению с пассажирскими и развивают скорость в среднем до 2500 км/ч. Так, высота их полета будет равна 25 км над землей.

Совсем небольшие и легкие самолеты, используемые для орошения полей или тушения пожаров, летают со скоростью не выше 300 км/ч и на высоте от 1000 до 2000 метров.

Заключение

В авиации разработаны и рассчитаны оптимальные параметры скорости и высоты полетов воздушных судов, соотносящиеся с плотностью и сопротивляемостью воздуха.

Для каждого самолета существуют свои «воздушные дороги», которых он должен придерживаться, чтобы не помешать полету другого лайнера.

Капитан воздушного судна может отклоняться от заданного курса в связи с некоторыми обстоятельствами, но только с одобрения диспетчера с земли.

Небесные дороги самолеты, летящие по одному маршруту, не столкнутся

Если самолеты летят приблизительно на одной высоте, не может ли судно, следующее рейсом «Москва—Париж» столкнуться с возвращающимся из Франции в столицу РФ? Ведь в воздухе одновременно оказываются 5 000 лайнеров (вы увидите в онлайн-режиме на специальном сайте). Не волнуйтесь: в гражданской авиации предвидены все сложные моменты. Нет причин гадать, сколько сейчас самолетов в воздухе и как им удается разминуться.

Лайнеры летают по определенным трассам, поэтому у каждого есть своя «воздушная дорога». А чтобы избежать лобовых столкновений, службы аэропортов разработали систему эшелонов (трасс по вертикали).

Это означает, что в направлении «Москва—Париж» лайнер наберет одну высоту, а при возвращении опустится немного ниже. Между судами останется минимум 300 м.

Кажется, что в одном направлении самолет летит быстрее? Это связано с тем, что его маршрут проходит через участок, где преобладает определенный ветер.

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.

Вы боитесь летать на самолете на высоте 10000м

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.

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.

История появления МиГ-29

Конструкторское бюро в начале 70-х годов приступило к разработке двух качественно новых истребителей, отличием между ними был вес самой машины. Проектируемый тяжелый истребитель имел название ТПФИ, а легкая модель имела название ЛПФИ. В итоге из этих проектных моделей вышли два великолепных истребителя. Из тяжелого ТПФИ вышел Су-27, а из легкой модели истребителя ЛПФИ получился МиГ-29.

Главной задачей конструкторов было создание нового и качественного истребителя, который не уступал бы в характеристиках американским аналогам серии F, а именно известным F-15 и F-16. Перед новым самолетом были поставлены такие задачи: завоевание лидерства в воздухе над местом боевых действий, нанесение ударов с помощью неуправляемого оружия по наземным объектам. Но последнее задание могло осуществляться только при наличии отличных погодных условий.

Данное поколение истребителей было изготовлено не по старому принципу увеличения скорости и максимальному набору высоты. Эта модель самолета получила отличную маневренность в вертикальной плоскости, этого смогли достичь с помощью высокой тяги двигателей. По разработкам конструкторов новый истребитель должен был иметь два двигателя. Окончательная модель самолета, которая была запущена в производство, достаточно сильно отличалась от первых проектных моделей. Данный самолет по классификации КБ имел название «Изделие № 9» и очень отличался от предыдущих моделей МиГов. Параллельно с микояновцами к разработке похожего проекта пришли и конструкторы бюро Сухого, который получил название Су-27. Обе модели самолетов-истребителей конструировались на принципе интегральной компоновки.

Все конструкторские инновации придали изделию № 9 высокую маневренность, а мощные новые двигатели − высокую тяговооруженность, которая была на качественно новом уровне – 1,1. На сегодняшний день такая величина тяги самолета является очень высокой. МиГ-29 на данный момент является самым тяговооруженным истребителем на нашей планете. В свое время элитное пилотное подразделение «Стрижи», которое использовало этот истребитель, имело свою визитную карточку, а именно выполнение петли зразу же со взлета.

На какую высоту поднимаются самолеты

Вид из окна самолета

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.

Интересный факт: самолеты могут подниматься на высоту более 37 километров. Но речь идет не о гражданских бортах, а об истребителях-перехватчиках. У них совершенно другие технические показатели.

Вот на какой высоте и скорости летают самолеты.

Каждый взлет и посадка самолета обычно занимает несколько минут. Все остальное время полета самолет находится в воздухе на большой высоте. Но как высоко летают самолеты, и с какой максимальной скоростью они могут двигаться? Давайте узнаем.

Человеческий фактор при выборе оптимальной высоты полёта

Какой вагон лучше выбрать в поезде

В пределах установленного воздушного коридора от 9 000 м до 12 000 м пилоты и диспетчеры самостоятельно устанавливают идеальную высоту полёта воздушного судна по следующим критериям:

• Правила направления полёта. На протяжении многих лет развития гражданской авиации в мире среди участников процесса авиаперевозок сложились внегласные правила по выбору оптимальный высоты полёта. Так, принято, что любой авиаперелёт, осуществляющийся в сторону востока, северо-востока и западо-востока, проходит на нечётной высоте 9000 м и 11000 м, а в сторону запада, северо-запада и юго-запада – на чётной 10 000 м и 12 000 м. Это позволяет диспетчерам комфортно расставлять траектории движения самолётов, выполнять поиск нужных судов и наблюдать за радарами при нахождении лайнеров зоне действия юрисдикции той или иной диспетчерской вышки, а в случае необходимости, обеспечить подъём или снижение самолёта на незначительные величины.
• В случае высокого расположения грозового фронта или приближения смешанных потоков восходящего и нисходящего воздуха (зоны турбулентности), самолёт может перемещаться в пределах воздушного коридора для облёта препятствия только с подтверждения диспетчера во избежание возможного пересечения траектории движения с другими воздушными судами. Командир воздушного судна, видя показатели изменения состава воздуха на приборах, расположенных в кабине, делает запрос на ближайшую диспетчерскую вышку, и, дождавшись разрешения, совершает необходимый маневр. Как правило, опытные лётчики анализируют погодные условия на всей траектории полётов ещё до вылета и заранее оповещают диспетчеров о возможном изменении высоты своего судна.

Авиалайнер в грозовом фронте

При опасности пересечения траекторий движения двух воздушных судов, летящих в разном направлении, диспетчер самостоятельно отдаёт команду пилоту как можно скорее изменить крейсерскую высоту. Данная работа требует большой ответственности и внимательности от сотрудников, так как даже малое отклонение от высотного курса может привести к непредсказуемым последствиям.

Диспетчер также всегда видит на радаре малейшие колебания погодных условий на пути следования каждого рейса, и, если экипаж не догадывается о грядущей непогоде, может всегда предупредить о необходимости смены высоты полёта заранее, что позволит пилотам сделать это без резких манёвров.

Обратите внимание! Со стремительным развитием гражданской авиации в мире в последние годы, в среднем в небе одновременно находится до 5000 воздушных судов, двигающихся в разных направлениях, что не исключает возможности пересечения траекторий полётов, поэтому, точность высотного позиционирования авиалайнера для безопасности уточняется вплоть до 10 метров. . Также, в небе часты случаи, когда один самолёт во время полёта попадает в зону турбулентности и экипажу приходится принимать решение о смене эшелона на месте, диспетчер, будучи осведомлённым о проблеме в данной зоне, имеет возможность скорректировать траектории движения других воздушных судов, летящих в том же направлении

Также, в небе часты случаи, когда один самолёт во время полёта попадает в зону турбулентности и экипажу приходится принимать решение о смене эшелона на месте, диспетчер, будучи осведомлённым о проблеме в данной зоне, имеет возможность скорректировать траектории движения других воздушных судов, летящих в том же направлении.

Внешний вид диспетчерской вышки

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:

• Модель самолета;
• Скорость движения борта;
• Расход авиационного топлива;
• 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