Высота полета гражданских самолетов, а 39 лет назад МиГ-25 установил абсолютный рекорд высоты полета для реактивных самолетов.⁠⁠

Высота полета – один из важнейших авиационных параметров. От нее зависят, в частности, скорость и расход топлива. Иногда от выбора высоты зависит и безопасность полета. Так, например, пилотам приходится менять высоту при резком изменении метеоусловий, из-за густого тумана, плотной облачности, обширного грозового фронта или турбулентной зоны.

Первым выдающимся достижением в развитии сверхбыстрых скоростей считается тестовый полет летчика-испытателя компании «Messerschmitt» Л. Гофмана, сумевшего разогнать реактивный сверхзвуковой самолет ME-262 до 981 км/час на высоте более 7 км. Однако после этого рекорда показатели максимальной скорости еще долго оставались на прежнем уровне. Гиперзвуковой полет отличается от обычного иной аэродинамической картиной, позволяющей летательному аппарату передвигаться в условиях разреженного воздуха.

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.

С чего все началось?

Первый сверхзвуковой самолет в мире был запущен в серийное производство в 1958 году американской корпорацией «McDonellDouglas». Процесс создания прототипа реактивного судна занял несколько лет, и был инициирован по заказу ВВС США. Проектирование планера Douglas C-8 было нацелено на создание универсального самолета, соответствующего актуальным коммерческим стандартам безопасности и надежности. Особое внимание инженеры уделяли конструктивным особенностям крыльев, обладающих стреловидной формой и заметным сужением.

А Вы знали, что сверхзвуковой самолет должен обладать крылом особой формы?

Первым сверхзвуковым самолетом, поступившим в серийное производство в Советском Союзе, стал МИГ-19, применявшийся для нужд противовоздушной обороны СССР. Истребитель был разработан на базе опытного самолета СМ-1 в 1952 году. На испытаниях в 1954 году МИГ-19 сумел развить скорость свыше 1649 км/час. После применения ракетного ускорителя показатели максимальной скорости увеличились до 1929 км/час.

С древнейших времен человек стремился в небо, но развитие технической мысли не позволяло осуществить заветную мечту. Но попытки покорить воздушное пространство предпринимались неоднократно. Первый самолет братьев Райт оторвался от земли и поднялся на 3 метра, что стало прорывом и началом эры авиации. В авиации существует понятие динамический потолок, то есть максимальная высота полета летательного аппарата. Вот сегодня и рассмотрим, на какой высоте летают военные аппараты, а также пассажирские лайнеры. перед вами самые высотные самолеты в мире.

Для таких типов самолетов высота полета является основной характеристикой, так как эта боевая машина предназначена для уничтожения воздушных целей и завоевания господства в воздухе.

Когда самолет набирает высоту, взлетная полоса остается далеко позади, а в иллюминаторах перед нами открываются необъятные поля облаков. В этот момент у каждого пассажира возникает вопрос, сколько тысяч метров разделяют самолет и оставшийся далеко внизу кусочек земли.

Факторы, которые определяют высоту полета пассажирского авиалайнера

Как только самолет поднялся в небо, капитан экипажа приветствует всех пассажиров на борту, напоминая, что самолет парит в воздухе на высоте десяти тысяч метров, а за бортом температура воздуха составляет -50 °С. Однако не стоит думать, что для всех авиалайнеров данная высота является фиксированной.

Идеальный показатель для каждого самолета рассчитывается отдельно, так как во внимание берутся не только его технические характеристики, вес и атмосферные условия на момент полета, турбулентность, но также продолжительность и направление рейса. Считается, что оптимальный диапазон высоты полета для пассажирских авиалайнеров находится в рамках 9–12 тысяч метров.

Существует правило о том, что пассажирские воздушные суда, направляющиеся на северо-восток, восток и юго-восток, летают на нечетных высотах, например, 9 и 11 тысяч метров, в то время как движущиеся в других направлениях поднимаются на четную высоту 10–12 тысяч метров.

Более того, высоту полета определяет не капитан, как многие могут подумать, а диспетчерская служба. Именно диспетчер прокладывает для каждого самолета свой маршрут, благодаря чему авиалайнеры следуют по отдельным коридорам и не сталкиваются друг другом.

Почему пассажирские самолеты летают на такой высоте

Такая высота полетов выбрана не случайно, для этого имеются весомые аргументы:

• Плотность воздуха с высотой уменьшается, поэтому лобовое сопротивление самолета и расход топлива будет меньше, но только до 12 000 метров – выше эти показатели начинают увеличиваться.
• Двигатель самолета должен постоянно охлаждаться, а температура -50 °С отлично этому способствует.
• Птицы на такой высоте не летают, поэтому самолету не грозит столкновение с пернатыми.
• Когда самолет летит над облаками, на него оказывают меньшее влияние плохие погодные условия, например, такие осадки как дождь, снег, град.
• Зоны турбулентности на такой высоте встречаются реже.

Су-57 (∼20 000 м)

Перспективный российский проект пока в стадии разработки, но испытательные полеты СУ-57 уже в завершающей стадии, и вскоре боевой истребитель пятого поколения станет на боевое дежурство ВКС России.

Свой первый полет истребитель с заводским индексом Т-50 совершил в 2010 г, а уже через 3 года началась серийная сборка опытных образцов. Динамический потолок достигается за счет технологичного высотного оборудования самолета и особой аэродинамической конструкции, за счет чего Су-27 может подняться на высоту 20 000 м.

На какой высоте летают пассажирские самолеты

Самолеты гражданских воздушных линий по праву составляют самую большую группу современной авиации. По данным на 2015 год в мире насчитывалось 21,6 тыс. многоместных летающих аппаратов, из которых треть – 7,4 тыс. – это крупные широкофюзеляжные пассажирские лайнеры.

При определении оптимальной высоты полета (эшелона) диспетчер или командир экипажа руководствуются следующим. Как известно, чем больше высота, тем более разряжен воздух и тем легче лететь самолету – поэтому есть смысл подняться выше. Однако крыльям самолета нужна опора, а на предельно большой высоте (например, в стратосфере) ее явно недостаточно, и машина начнет «заваливаться», а двигатели глохнуть.

Вывод напрашивается сам собой: командир (а сегодня и бортовой компьютер) выбирает «золотую середину» – идеальное соотношение силы трения и подъемной силы. В результате, у каждого типа пассажирских лайнеров (с учетом метеоусловий, технических характеристик, продолжительности и направления полета) своя оптимальная высота.

В целом, высота полета гражданских самолетов варьируется в пределах от 10 до 12 тыс. метров при полете на запад и от 9 до 11 тыс. метров – на восток. 12 тыс. метров – это максимальная высота для пассажирских самолетов, выше которой двигатели начинают «задыхаться» от нехватки кислорода. Из-за этого высота 10000 метров считается наиболее оптимальной.

М-55 «Геофизика» (∼21 550 м)

В 1988 г в вооруженные силы Советского Союза поступил высотный дозвуковой разведчик М-55, получивший по классификации НАТО прозвище «Mystic-B».

Над созданием таких типов самолетов в СССР задумались после того, как в 1960 г. сбили над своей территорией американский разведчик U-2. В конце 60-х годов конструкторское бюро В. Мясищева начало работу по созданию советского разведчика. М-55 — это самолет двухбалочной конструкции со свободнонесущим крылом, и его потолок высоты 21 550 м. Сегодня в ВКС России осталась одна машина М-55.

высотные гражданские суда

Высота полета для гражданских самолетов не так важна, но все же есть случаи, когда набор высоты просто необходим, к примеру, чтобы обойти грозовой шторм.

Какой должна быть высота полета

В отличие от скорости самолета (когда чем быстрее, тем лучше), высота полета должна быть оптимальной. Причем у каждого типа самолетов она своя. Никому в голову не придет сравнивать высоты, на которых летают, к примеру, спортивные, пассажирские или многоцелевые боевые самолеты. И все же и здесь есть свои рекордсмены.

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

Космический пилотируемый аппарат SpaceShipOne

В октябре 2004 года пилот Уильям Бинни поднял частный пилотируемый корабль с ракетным двигателем на высоту 112 000 м.

В заключение редакция TopCafe просит вас написать в комментариях какие высотные самолёты произвели на вас максимальное впечатление.

Примечание редактора: эта статья была обновлена с момента её первоначального опубликования в марте 2018 года.

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.).

Shenyang J-31 (∼20 000 м)

Многоцелевой истребитель пятого поколения, созданный китайскими конструкторами, в первый раз поднялся в воздух в октябре 2012 года, и сейчас испытания уже подходят к концу.

В один из испытательных полетов боевая машина достигла высоты 18 000 метров, но создатели заявляют, что это не предел, и после некоторой доработки J-31 сможет преодолеть отметку в 20 тыс. метров. Новый китайский истребитель назвали «Кречет», но на выставках пока используют бортовой номер первого испытательного образца «31 001».

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.

Самолет братьев Райт

В 1903 году летательный аппарат братьев поднялся на высоту 3 метра, что стало на то время абсолютным рекордом среди всех предыдущих попыток человека подняться в небо.

Воздушные коридоры

Воздушные коридоры можно сравнить с автомобильными скоростными трассами. При их создании учитывается оптимальный маршрут для полета и рекомендуемая высота для пассажирских лайнеров. Каждая страна выдает авиакомпаниям разрешение на использование своего воздушного пространства. Здесь следует отметить, что часть коридора может быть перекрыта из-за воздушных аномалий или в результате военных действий. Информация о свободных воздушных коридорах учитывается диспетчерами и пилотами при создании маршрута. Эти сведения имеют столь же высокую ценность, как и информация о метеорологических условиях.

Согласно статистике, каждую секунду в небе пребывает более пяти тысяч авиалайнеров, которые управляются диспетчерской службой. Каждому пилоту разрешается самостоятельно регулировать высоту для того, чтобы обойти грозовое облако или зону турбулентности. Однако пилот не может покинуть выделенное пространство без согласия руководства. Между каждым коридором должно быть свободное пространство, величиной не менее десяти тысяч метров. Такое пространство называется боковым эшелонированием.

Воздушный лайнер является аэродинамической конструкцией, движение которого осуществляется благодаря взаимодействию с воздухом. Скорость полета напрямую связана с набранной высотой. Низкая плотность воздуха способствует снижению силы воздушного потока, что позволяет уменьшить подъёмную силу. Все вышеперечисленные показатели используются при составлении расчетов, посвященных расходу топлива. Набор оптимальной высоты позволяет снизить топливные расходы, что отражается на общих затратах авиакомпании.

Ту-154 (∼11 100 м)

Советский авиалайнер, модернизированный уже в период новой России, эксплуатируется на воздушных трассах с 1972 года. Модель отлично зарекомендовала себя как в дальнемагистральной авиации, так и в полетах на небольшие расстояния.

Максимальная высота, на которой может проводить полет российский авиалайнер Ту-154 равна 11 100 метрам. Интересно, что некоторым самолетам этого типа присвоены собственные имена. А после того как самолет спишут, имя переходит новому борту.

North American X-15 (∼108 000 м)

Ракетоплан не пошел в серийное производство, и было сконструировано лишь несколько опытных экземпляров. Х-15 стал историческим летательным аппаратом, который смог подняться на высоту 107 960 м. Этот рекордный вылет состоялся в 1963 г, и летчик Джозеф Уокер, поднявший свою машину на такую высоту, развил скорость в 6 тыс. км/час. Это был самый высокий полет за всю историю авиации, а главное, удивил общественность, специалистов и всю редакцию TopCafe.su. В 1970 г по ряду причин проект был закрыт, но несколько прототипов используется NASA для проведения экспериментов и подготовки астронавтов.

Рекорды высоты, поставленные разными типами самолетов

В завершение нашего обзора для общей картины представим интересные факты поставленных высотных рекордов различными летательными аппаратами в разные периоды истории мировой авиации.

Lockheed Martin F-35 Lightning II (∼18 200 м)

Под таким наименованием американским КБ «Lockheed Martin» было создано целое семейство боевых машин многофункционального назначения. Сегодня на вооружении состоит палубный истребитель, наземный истребитель и самолет с укороченным взлетом и вертикальной посадкой.

Практический потолок высоты этих истребителей 18 200 м. Многофункциональные истребители пятого поколения F-35 уже поступили на вооружение подразделений ВС США, Великобритании, Израиля и Австралии. Планируется поставить самолеты, способные нести ядерные заряды, в армии Японии и Италии.

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.

Особенности полета непассажирских самолетов

По вполне разным причинам пассажирские летательные аппараты имеют очень разную высоту полета. Если гражданский борт оснащен реактивным двигателем, то он будет лететь на расстоянии около 12000 метров от земли. Из числа подобных самолетов достижение подобной высоты принадлежит Boeing 737-400. Характеристики самолета Аэробус А310 позволяют набрать высоту в 11 тысяч метров.

Самолеты, перевозящие грузы, они же грузовые лайнеры, мало чем отличаются от обычных пассажирских самолетов, и обладают тем же принципом экономичности. Самолеты, скорость которых составляет около 300 км/ч, летают на высоте в 2000 метров. Этот параметр так же зависит от модели самолета и его технических параметров.

Что касается негражданских самолетов, то они обладают специально спроектированной конструкцией, которая помогает им брать сверхзвуковые скорости и не быть обнаруженными. Боевые летательные аппараты преимущественно летают на высотах превышающих 15 тысяч метров. Некоторые из них, благодаря своей специфической конструкции и вовсе способны брать высоту в 25 километров.

В свое время МиГ-21 являлся наиболее распространенным боевым летательным аппаратом в мире, в СССР его выпускали в разных модификациях в период с 1959 по 1985 год. Летательный аппарат отлично себя показал в период военных действий во Вьетнаме; благодаря своей поразительной маневренности он умел уклоняться от летящих в него ракет и более чем благополучно сражаться с американским F-4 Phantom. В свое время он поставил несколько рекордов по высоте полета.

МиГ-25 – король неба

Однако рекорд высоты на самолете сейчас уже принадлежит легендарному МиГ-25, который набрал высоту на тестовых испытаниях в 37650 метров. Несмотря на свое не очень привлекательное название, вселяющий страх вид и хорошие технические показатели, он действительно обладает одной из наиболее высоких возможных высот среди самолетов своего класса. Этот аппарат был разработан СССР специально для борьбы с американскими сверхзвуковыми бомбардировщиками, которые так и не были созданы.

Несмотря на свои превосходные технические данные, он все же имел недостатки в собственной конструкции, к тому же, исчез главный аспект, с целью которого он создавался. Все эти факторы означали, что его конкурентоспособность значительно ослабла сравнительно с лучшими истребителями того времени, к тому же содержание МиГ-21 обходилось дешевле. Поэтому самолет вскоре перестал присутствовать в мировых военных арсеналах, за исключением некоторых возможных отдельных единиц.

МиГ-25 обладает поистине поражающими воображение способностями. Его скорость в обычном режиме составляет Мах 2,5, однако это не предел — самолет способен развить Мах 3, но этого никто не делает, так как появляется вероятность разрушения двигателя. Воздушный аппарат предназначался для ведения воздушной разведки, оснащался мощными ракетами Р-40 типа воздух-воздух с радиусом действия 80 километров, обладал продвинутым фотографическим и электронным спецоборудованием.

Одним из главных недостатков МиГ-25 стал большой вес, значительно больший, нежели у его западных конкурентов. Его маневренность и управление сильно страдали на высоких скоростях и небольших высотах; в обстоятельствах обычного воздушного боя его радар обладал довольно ограниченными способностями по сравнению с другими вражескими истребителями, а трудности пилотирования на небольших высотах означали, что быть эффективным в подобных операциях он попросту не сможет. Подобные несовершенства самолета могли быть прощены, если бы его использовали хотя бы один раз в операции перехвата на большой высоте, однако намного чаще его использовали для других целей.

Почти все эти самолеты были сняты с вооружения стран после развала СССР. Он послужил базой для создания одного из лучших истребителей – МиГ-31. Тем не менее рекорд максимальной высоты полета самолета по сей день принадлежит ему.

Технические характеристики

Скорость полета гиперзвукового судна превышает отметку в 1192 км/час, а сам лайнер должен обладать хорошими летными данными и малым сопротивлением, позволяющим ему передвигаться в воздушном пространстве. Если средняя скорость современного пассажирского самолета составляет порядка 820 км/час, то аналогичные показатели гиперзвукового летательного аппарата превышают 2110 км/час.

На какой высоте летают гиперзвуковые лайнеры? Самолеты подобного класса способны передвигаться в воздушном пространстве на высоте более 15 тысяч метров. К примеру, пассажирский лайнер «Конкорд» при перелетах поднимался на высоту 18 тысяч метров над землей, максимальная высота полета сверхзвукового самолета превышает 20 тысяч километров. NASA не так давно анонсировала запуск в серийное производство военных истребителей X-59 «Quesst», разработкой которых занимаются инженеры корпорации «Lockheed». На базе данного прототипа будут созданы и пассажирские лайнеры, способные передвигаться на высоте до 17 тысяч метров со скоростью свыше 1500 км/час.

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.

Будущее сверхзвуковых полетов

Генеральный директор корпорации Boeing сказал, что в ближайшее десятилетие гиперзвуковые самолеты выйдут на новый виток своего развития, однако вопрос об экономичности скоростных рейсов на текущий момент до конца не решен. Совсем недавно компания «Боинг» представила проект пассажирского самолета, способного превышать скорость звука в несколько раз. Сотрудники американской «Boom Technology» обещают в ближайшие годы выпустить в серийное производство лайнер, который сократит продолжительность любого трансконтинентального рейса в 2,5 раза.

«Aerion Supersonic» из США анонсирует появление джетов бизнес-класса AS-2, оснащенных тремя двигателями и предназначенных для перевозки состоятельных пассажиров.

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.

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.

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.

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.

Ощутил невесомость

Советский боевой летчик Георгий Масолов в 1961 году на облегченной версии самолета МиГ-21Ф-13 установил абсолютный рекорд для истребителей, подняв боевую машину на высоту 35 000 м. Во время полета летчик несколько минут находился в состоянии невесомости.

Развитие гражданской авиации

На развитие гражданской авиации серьезное влияние оказали технические достижения, полученные в результате военных разработок 60-х годов. Инженеры разных стран сумели искоренить главные проблемы, мешавшие преодолеть звуковой барьер, и спроектировали первые сверхзвуковые самолеты для нужд гражданского населения. Первый пассажирский авиалайнер, предназначенный для транспортировки пассажиров — упомянутый выше Douglas C-8, развивший скорость свыше 1261 км/час на испытаниях, проходивших на высоте 15800 метров.

Первый вылет «Конкорда» состоялся весной 1969 года. В отличие от пассажирского лайнера ТУ-144, до двухтысячного года данная модель ни единого раза не фигурировала в сводках прессы, посвященных авиакатастрофам. Летом 2000 года произошла первая авария с участием «Конкорда», который рухнул на крышу отеля сразу после вылета из главного аэровокзала Франции «Шарль Де Голль». ТУ-144 принадлежат не только лавры пионера в задаче покорения скорости звука, но и печальная слава, закрепившаяся за лайнером после катастрофы на знаменитой выставке «LeBourje», а также возгорания в 1978 году на одном из аэродромов Московской области.

Проверка установила, что возгорание произошло по причине ряда недоработок топливной системы обновленных двигателей. Пилоты ТУ-144 смогли посадить загоревшееся судно, однако дальнейшие рейсы коммерческого плана на нем были окончательно завершены. «Concorde» служил задачам пассажирской авиации намного дольше, но после катастрофы, произошедшей в двухтысячном году, пассажиропоток стал настолько мизерным, что спустя 3 года этот гиперзвуковой лайнер был убран из коммерческой эксплуатации.

Ил-96 (∼13 000 м)

Российский широкофюзеляжный самолет начали эксплуатировать в 1993 г, и сегодня это один из самых популярных дальнемагистральных лайнеров с дальностью полета в 13 000 км.

Кроме рекорда расстояния, российский Ил-96 может совершать полет на высоте 12 000 м, что делает его абсолютным рекордсменом среди российских пассажирских лайнеров данного типа.

Исторические рекордсмены высоты

В свое время эти летательные аппараты удивили мир своими тактико-техническими и летными характеристиками, и вошли в историю, как самые высотные в мире.

Два рекорда

В 1959 году пилот Б. Джордан установил на самолете Локхид F-104 «Старфайтер» сразу два рекорда для машин с турбореактивным двигателем. Это был рекорд по скорости, а также рекорд по высоте. Он поднял самолет на высоту 31 534 м.

SR-71 Blackbird

Американский стратегический разведчик SR-71 — один из главных символов холодной войны. Даже сейчас этот самолет, впервые поднявшийся в воздух в 1964 году, выглядит гостем из будущего: футуристический дизайн, редкая по тем временам компоновочная схема «бесхвостка», стелс-технологии и выдающиеся летно-технические характеристики. В 1976 году «Дрозд» установил абсолютный рекорд скорости среди пилотируемых самолетов с турбореактивными двигателями — 3529,56 километра в час. Максимальная высота, покорившаяся SR-71, — 25 929 метров.

В годы холодной войны эти самолеты стали рабочим инструментом ЦРУ. Они выполняли разведывательные полеты над территорией СССР и Кубы, фотографировали военные объекты Египта, Иордании и Сирии в 1973-м, летали над Индокитаем. SR-71 — единственный тип американских самолетов, который не могли сбить северовьетнамские зенитчики. Он уходил от ракет с помощью резкого набора высоты и увеличения скорости — разведчику даже не нужно было маневрировать, чтобы оторваться от преследования. Однако к концу 70-х годов в СССР появились истребители МиГ-31: им перехват SR-71 был вполне по силам. В конечном счете это и привело к закрытию программы стратегических реактивных разведчиков.

Мартин B-57 «Канберра» (∼22 860 м)

Тактический бомбардировщик В-57 выполнял также разведывательные функции, а поступил на вооружение ВВС США в 1954 г. Сегодня проект закрыт, но два самолета в экспериментальных целях используются NASA.

В свое время широко использовался в районах проведения армией США боевых действий, а также состоял на вооружении армий Тайваня и Пакистана. Практический потолок равен 13 745 м, хотя модифицированный RB-57F мог совершать разведку на высоте 22 860 м.

Боевой вылет

В 1977 году летчик Александр Федотов на МиГ-25 поднялся на высоту 37 650 м. Системы самоконтроля отметили, что летчик испытал большие перегрузки.

Airbus А380 (∼13 100 м)

Реактивный широкофюзеляжный авиалайнер компании «Airbus S.A.S.» самый крупный самолет этого типа. На воздушные авиалинии он встал в 2007 г, и зарекомендовал себя как безопасный и комфортабельный вид воздушного транспорта.

А380 может развивать большую скорость на различных высотах, а практический потолок равен 13 115 м, что является рекордом среди пассажирских авиалайнеров. Надежность самолета привела к тому, что стали изготавливать модели по специальным заказам.

МиГ-25 РБ (∼23 000 м)

Самолет оперативной разведки МиГ-25РБ был модифицированной моделью советского истребителя-перехватчика. Как и прототип, самолет-разведчик мог развивать высокую скорость, а также подниматься на высокую высоту.

Динамический потолок модели 25 РБ был 23 000 м. Сегодня он снят с эксплуатации в российской армии, так ему на смену пришли более эффективные боевые машины. Но некоторые экземпляры легендарных МиГ-25 продолжают боевые вылеты в ВВС Алжира и Сирии.

На какой высоте летают истребители

Высотные критерии истребителей несколько иные, что объясняется их предназначением: в зависимости от поставленной задачи вести боевые действия приходится на различных высотах. Техническая оснащенность современных истребителей позволяет им действовать в диапазоне от нескольких десятков метров до десятков километров.

Однако запредельные высоты у истребителей нынче «не в моде». И этому есть свое объяснение. Современные средства ПВО и ракеты истребителей класса «воздух-воздух» способны уничтожать цели на любых высотах. Поэтому главная проблема для истребителя – раньше обнаружить и уничтожить противника, а самому остаться незамеченным. Оптимальная высота полета истребителя 5-го поколения (практический потолок) – 20000

МиГ-31 (∼20 600 м)

На сегодня самолет-перехватчик, созданный в конструкторском бюро имени Микояна, самый скоростной и высотный самолет среди машин данного типа.

Практический потолок боевой машины, состоящей на вооружении ВКС Российской Федерации, составляет 20 600 м. Отметим, что Миг-31 единственный самолет в мире, способный перехватывать низколетящие крылатые ракеты. Сейчас ведутся работы, чтобы модернизировать перехватчик в высокосортной многофункциональный истребитель пятого поколения.

Чтобы их не обнаружили наземные средства слежения, такие типы самолетов проектировались таким образом, чтобы проводить разведку на максимально больших высотах.

Винтовой самолет

Винтовой самолет Grob Strato 2C в 1995 побил рекорд для этого типа самолетов, и поднялся на высоту 18 561 м.

Boeing 737 (∼11 300 м)

Один из лучших авиалайнеров мира, сегодня стал самым массовым за всю историю пассажирского авиастроения.

Пассажиры отмечают не только комфорт, но и безопасность полета. В рамках нашего обзора отметим, что максимальная высота, на которую может подняться одна из модификаций, а именно Boeing 737-500 равна 11 300 м. этот факт вводит этот авиалайнер в Топ-10 самых высотных пассажирских самолетов мира.

А вот о самых опасных самолётах в мире на TopCafe.su есть очень интересная статья.

NASA Helios

В ходе экспериментальных полетов, проводимых NASA, беспилотник NASA Helios поднялся на высоту 29 524 м, что стало абсолютным рекордом среди летательных аппаратов, не оснащенных реактивными двигателями. Этот аппарат движется только за счет солнечной энергии.

Сверхзвуковая авиация на данный момент

На текущий момент авиация не располагает полноценными аналогами «Конкордов» и ТУ-144, поскольку эти самолеты не соответствуют высоким требованиям безопасности и требуют слишком больших материальных затрат на заправку топливной смесью и содержание. Самой перспективной разработкой считается «Baby Boom XB-1», способный развивать скорость до 2,5 маха (2336 км/час). Лайнер отличается скромными габаритами: размах его крыльев составляет 5 метров, длина — 20 метров. XB-1 выполнен из легких композитных материалов и оснащается широкими задними кромками.

Инженеры-конструкторы из России по специальному указу президента разработали гиперзвуковой бомбардировщик ТУ-160, оснащенный цельноповоротным килем и стабилизаторами, флаперонами, интерцепторами, а также стреловидным или треугольным крылом в зависимости от модификации. Самолет экипирован четырьмя двухконтурными трехвальными двигателями и топливной системой из 13 резервуаров, заполняющихся азотированным авиационным топливом. ТУ-160 был задуман в качестве ракетоносца, предназначенного для транспортировки аэробаллистических гиперзвуковых ракет.

Крыло оживальной формы позволяет снизить аэродинамический нагрев центральных элементов космических кораблей и баллистических ракет, а также уменьшить сопротивление воздуха и повысить показатели дальности полета ракет, пуль и снарядов.

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.

Что происходит с самолетом?

Переходя в область сверхзвуковой скорости, самолеты сталкиваются с сильной тряской, волновым сопротивлением, ударными волнами, скачками уплотнения и необходимостью преодолеть гиперзвуковой барьер. Еще одним малоприятным моментом является флаттер — дрожание, проявляющее себя в момент достижения определенных показателей скорости движения. В результате возникающего резонанса повышается риск деформации отдельных частей самолета, который может привести к его крушению.

Полет на сверхзвуковой скорости

Для коренных преобразований в сфере авиации инженерам потребовалось учесть возникающие явления и эффекты, присущие высоким скоростям, а также внести ряд качественных изменений в конструкции существующих лайнеров. Для этого гиперзвуковые самолеты были оснащены треугольными или стреловидными крыльями, оборудованными специальными наплывами для образования спирального искусственного вихря. Изменению подверглись стабилизаторы, получившие цельно-поворотную конструкцию и другие элементы.

Lockheed U-2 (∼26 800 м)

Высотный самолет-разведчик был принят на вооружение ВВС США в 1957 г. и используется до сих пор. Сегодня на вооружении состоит 35 боевых машин, которые активно используются по своему прямому назначению.

Естественно, что за такой длительный период эксплуатации, U-2 прошел не через одну модернизацию. Динамический потолок современных моделей составляет 26 800 м. Хотя в тактико-технических характеристиках последней модели U-2S потолок высоты засекречен.

SR-71 (∼26 000 м)

Этот летательный аппарат, эксплуатируемый с середины 60-х годов до 1998 года, многие специалисты и любители авиации называют самым красивым самолетом всех времен. За все время эксплуатации ВВС США не потеряли ни одной машины, хотя 12 раз SR-71 терпел катастрофу из-за ошибки пилота или технических неполадок.

Но не только красота выделила его в ряду других летательных машин. Этот стратегический разведчик выделяет и высокая скорость. Lockheed SR-71 смог в свое время подняться в небо на высоту 26 000 метров. Дорогостоящий проект был закрыт, хотя многие отмечали его перспективность.

Достижения зарубежом

Эра сверхзвуковых «Конкордов» завершилась в 2003 году, когда лайнеры французско-британского производства были окончательно выведены из коммерческой эксплуатации. Бурное развитие зарубежной авиации началось в 60-х годах, когда конструкторские бюро разных стран работали над созданием продвинутых бомбардировщиков, истребителей и самолетов, предназначенных для разведывательных задач.

Со скоростью звука и даже выше способен передвигаться легендарный истребитель пятого поколения F-22 «Raptor», использующий продвинутые технологии «stealth» (понижения заметности) и изготовленный из композитных полимерных и радиопоглощающих материалов. F-22 оснащается парой турбореактивных двухконтурных двигателей, обладающих высокой бесфорсажной тягой, которая позволяет истребителю передвигаться на гиперзвуковой скорости без задействования форсажа.

«Raptor» использует интегрированные системы связи, распознающие «своих» и «чужих» посредством радиолокационных датчиков. Самолеты вооружены 20-миллиметровыми пушками, корректируемыми снарядами, а также ракетами класса «воздух-воздух». Недостатком F-22 считается низкий объем топливных баков, делающий его зависимым от дозаправки в условиях воздушного пространства.

Первый сверхзвуковой самолет в СССР

Первый гиперзвуковой советский пассажирский лайнер был выпущен в конструкторском бюро Туполева в 60-х годах и назывался ТУ-144. Перед создателями модели стояла задача разработать самолет, предназначенный для перевозки пассажиров и способный развивать скорость выше звуковой. Первый ТУ-144 сошел с конвейера почти на 3 месяца раньше выхода британско-французского сверхзвукового лайнера «Concorde». Преодолеть звуковой барьер ему удалось на испытаниях летом 1969 года на высоте 11 км. Число маха во время следующего тестирования в 1970 году составило 2, что эквивалентно скорости 2151 км/час.

Airbus A340-600

Эксплуатировать один из самых больших пассажирских самолётов в мире начали в 2002 году. Модификация отличается от предшественника более крупными топливными баками и моторами, с увеличенной мощностью. Серийное производство модели было остановлено в 2011 году, всего компания выпустила 97 таких лайнеров. Размах крыльев составляет 63.5 м, а максимальная вместительность достигает 440 мест. Авиалайнер способен без дозаправки преодолеть 14 800 км, перемещая багаж и пассажиров общей массой 373 тонны. Площадь крыльев гиганта составляет 437 метров. Несмотря на снятие с производства, машины по прежнему успешно перевозят пассажиров по всему миру.

F-22 «Raptor» (∼20 000 м)

«Хищная птица», именно так переводится название этого многоцелевого истребителя ВВВС США, была принята на вооружение в 2005 году. F-22 стал первым самолетом пятого поколения в армии Соединенных Штатов.

На сегодня произведено 197 машин, а общая стоимость проекта составила почти 67 млрд долларов США. Истребитель, практический потолок которого равен 20 000 м, впервые был применен в боевых действиях против исламистов в Сирии. Многие специалисты критикуют модель за дороговизну, малую маневренность, а также другие технические недостатки.