на каком уровне летают самолеты
Факты о высоте и скорости полетов самолетов разных авиакомпаний
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.
Высота
Высота полета самолета различается в зависимости от типа, модели самолета, его размера, наличия определенного оборудования и функций. Небольшие самолеты гражданской авиации и некоторые реактивные небольшие самолеты летают не выше 6000 метров. Большие и высокоскоростные авиалайнеры летают в верхних слоях на высоте 7000-13000 метров. Маленькие легкомоторные самолеты обычно не поднимаются выше 2000 м.
Для коммерческих пассажирских самолетов идеальная высота 10-12 км. На этой высоте почти нет вертикального воздушного потока. Именно на этой высоте самолет летит плавно благодаря небольшой плотности воздуха, небольшому сопротивлению воздуха. Также на этой высоте достигается максимальная экономия топлива на большой скорости. Именно на этой высоте пассажирские авиалайнеры летят на большой скорости.
Некоторые пассажирские бизнес-джеты летают выше: обычно их полет проходит на высоте 15000 метров. Это необходимо для максимальной экономии топлива. Обычно бизнес-джеты из-за своих размеров не могут похвастаться огромным запасом топлива. В итоге для максимальной дальности полета некоторые современные модели бизнес-джетов поднимаются на высоту 15 км.
Что касаемо военных сверхзвуковых самолетов, то, чтобы уменьшить расход топлива, военные летчики поднимают некоторые самолеты на высоту 13500-18000 метров или выше. Это необходимо для максимального снижения сопротивления воздуха.
Рекорд же высоты полета принадлежит американскому испытательному гиперзвуковому военному самолету North American X-15, который может подниматься на высоту 108 000 метров.
Вот крейсерские высоты и практические потолки нескольких распространенных моделей самолетов (Боинг в качестве примера):
Крейсерская высота самолетов Боинг
Скорость
На каждой стадии полета самолет летит с разной скоростью. Так, во время взлета самолет летит со скоростью набора высоты. На высоте 10 км самолет набирает максимальную крейсерскую скорость. Далее после начала снижения скорость постепенно снижается. При посадке также выставляется скорость посадки.
Обычно скорости взлета и посадки не сильно отличаются. Они неодинаковы, но близки друг к другу.
Скорость самолета измеряется в узлах, где 1 узел = 1 морской миле/час = 1,852 км/ч.
Для взлета в зависимости от технических характеристик самолета минимальная взлетная скорость может составлять от 250 до 380 км/час.
Крейсерская скорость самолета после набора высоты связана с моделью самолета, его двигателями и техническими характеристиками.
Вот некоторые крейсерские скорости распространенных моделей самолетов:
Крейсерская скорость самолетов Боинг
Крейсерская скорость самолетов Airbus
На какой высоте летают самолеты
Людям с земли не определить на глаз расстояние до летящего высоко в облаках воздушного судна. Пассажирам авиалайнера тоже сложно угадать высоту самолета, глядя вниз на землю. Им проще, ведь в салоне может быть информационное табло с данными о состоянии полёта в настоящий момент. На нем отображается температура за бортом, высота полета самолета, время в пути и другие данные.
Авиалайнер на фоне города
Существуют общепринятые правила вычисления оптимальной высоты для каждого лайнера, которые зависят от физических данных машины и условий снаружи.
Правила расчета идеальной высоты лайнера
Пассажирские самолеты летают на высоте 9-12 тысяч метров. Эти параметры неслучайны. Они получены методом физико-математических расчетов и способствуют достижению наименьшего расхода топлива при лучшей скорости, которую может набрать авиалайнер.
Факторы, которые влияют на выбор подходящей высоты судна:
Обратите внимание! Аэродинамическая конструкция лайнера предполагает взаимодействие с воздушными потоками при движении. Их количество должно быть оптимальным для скорости судна и расхода топлива. Именно поэтому каждый самолет имеет свой эффективный коридор, где достигается лучшее соотношение сопротивления воздуха и сжигания авиакеросина.
Курс простейшей физики учит, что чем выше подняться в воздух, тем разреженнее он станет. Высоко в горах профессиональные альпинисты надевают кислородные маски и используют специальные баллоны со сжатым воздухом. Воздушные корабли обладают герметичной конструкцией, внутри которой людям комфортно дышать. Находиться так высоко в атмосфере без соответствующего снаряжения человек не сможет. Зачем же воздушным судам летать так высоко?
Та же физика показывает, что в разреженном воздухе снижается сопротивление воздушных масс, а значит, самолету легче лететь и достигать наибольшей скорости. Этот же параметр влияет и на расход топлива, ведь чем меньше напрягается механизм двигателя, тем меньше он питается горючим. Таким образом, не испытывая сильного лобового сопротивления воздуха машина летит быстрее и расходует керосин экономнее.
Так почему бы лайнеру не подняться еще дальше вверх? Ведь где-то там наверху в стратосфере кислорода совсем мало. Но воздушные массы необходимы судну, чтобы быть «наплаву». Воздух поддерживает воздушный борт так же, как волны корабль в море. Выше 12 тысяч метров машина начнет заваливаться и потеряет устойчивость, ведь крылья самолета не будут поддерживаться воздушными потоками.
Ответ на вопрос, на какой высоте летают пассажирские самолеты прост: на той, которая финансово выгоднее для авиакомпании и пассажиров. Чем больше расход авиационного топлива, тем больше стоимость билетов.
Важно! Самый большой расход топлива происходит на взлете, ведь чтобы поднять такую «махину» вверх быстро и плавно, требуется колоссальная энергия. Если в этот момент судно попадет в зону турбулентности, пассажиры ощутят очень сильный толчок. Именно поэтому в момент, когда происходит набор высоты всем пассажирам авиалайнера нужно находиться на своих посадочных местах, надежно зафиксировав себя ремнями безопасности.
Служба авиадиспетчеров
Идеальную высоту, на которую поднимется самолет, высчитывает диспетчер. Он находится в специальном штабе перед монитором мощного компьютера, где видит все авиаобъекты в небе, которые находятся рядом с конкретным бортом. Оборудование помещения позволяет контролировать ход всего полета каждого судна. В режиме настоящего времени диспетчеры отслеживают:
Работники невидимого фронта – профессия авиадиспетчера
Авиалайнеры в небе летают не бесконтрольно. В облаках постоянно находятся тысячи воздушных кораблей. Чтобы не допустить их столкновения, соблюдаются строгие «правила воздушного движения». Каждый лайнер движется по своей дороге или реактивному маршруту. При прокладке маршрута или коридора следования учитываются погодные условия, природные катаклизмы, вооруженные конфликты на территории стран, над которыми будет проходить полет.
Эшелон движения каждого судна – это диапазон высот, в пределах которых летит лайнер. Без разрешения диспетчера авиалайнеры не поднимаются выше или не опускаются ниже своего эшелона. Существует также понятие бокового эшелонирования. Два борта могут находиться в воздухе на расстоянии не меньше 10 тысяч метров друг от друга, чтобы не допустить столкновения или завихрения воздушных потоков.
Дополнительная информация. Существуют утвержденные правила, по которым высота, на которую поднимается самолет, зависит от направления его движения. Суда, летящие в восточном направлении, занимают четные высоты, например, 30 или 36 тысяч футов. Авиалайнеры, которые движутся на запад, находятся всегда на нечетных высотах, например, 33 или 39 тысяч футов.
Как летают непассажирские самолеты
Пассажирский самолет набирает разную максимальную высоту. На 12 тыс. м поднимаются гражданские борта с реактивным двигателем. Рекорд среди таких самолетов принадлежит Боингу 737-400. Самая большая высота, на которую способны Аэробусы А310, – 11 тысяч метров.
На каких высотах летают самолеты перехватчики? Военные суда совершают рейсы с особой целью. Они имеют свою форму конструкции, спроектированы таким образом, чтобы достигать большей скорости, оставаясь незамеченными. Военным самолетам разреженный воздух помогает развивать сверхзвуковую скорость, поэтому их диапазон высот выше 15 км.
В зависимости от специфики предназначения и технических особенностей судна, некоторые из них поднимаются на высоту больше 25 километров. Российский Миг25 является рекордсменом по максимальной высоте полета – 37 км 650 м. Такая высота была зафиксирована на тестовых испытаниях самолета.
Грузовые лайнеры летают на тех же высотах, что и пассажирские. Принцип экономичности здесь применим так же, как с гражданскими перевозками. Маленькие самолеты, скорость которых 250-300 км/ч, обычно летают не выше 2000 м, в зависимости от модели судна и его технических характеристик.
Видео
Современное небесное пространство имеет очень оживленное движение на своих воздушных улицах. Безопасность полетов тщательно регулируется диспетчерской службой. Находясь на борту, можно быть уверенным в том, что в настоящий момент эта высота свободна.
На какой высоте летают пассажирские и военные самолеты — минимальные, максимальные и идеальные показатели
Тем, кто имеет представление о самолетах только с позиции пассажира или обычного горожанина, наблюдающего летающие машины с земли, сложно сказать наверняка, на какой высоте летают самолеты. Также загадкой является то, кто принимает решение о следовании на определенном уровне над землей, и чем оно бывает продиктовано. Тем не менее высота — важнейший фактор успешности полета и избегания аварийных ситуаций в воздухе.
Понятие минимальной, максимальной и идеальной высоты полета воздушного судна
Набор высоты — один из самых важных этапов для успешного полета воздушного судна. Нередко внутри современных пассажирских лайнеров установлены табло, на которых производится демонстрация расстояния, отделяющего самолет от поверхности земли. Чем обусловлена высота полета пассажирского самолета? Как пилот понимает, на каком удалении от земли двигаться?
Все самолеты имеют перечень технических характеристик, который определяется назначением воздушного судна, его модификацией и моделью. Соотношение характеристик определяет для самолета его коридор следования, т. е. уровень воздушного пространства, оптимальный для перемещения.
Существуют различные высоты полета:
1. Истинная – от уровня точки, находящейся непосредственно под воздушным судном.
2. Относительная – от уровня порога ВПП, уровня аэродрома, наивысшей точки рельефа.
3. Абсолютная – от уровня моря.
Границы коридора определяются такими величинами, как максимальная высота и минимальная. В этих пределах самолет может осуществлять перемещение без угрозы утраты контроля над управлением и без повреждения систем машины. Для современных пассажирских самолетов доступные для перемещения уровни находятся в пределах от 9 до 12 км над землей.
Если максимальная высота полета пассажирского самолета определяется техническими возможностями судна и должна соблюдаться для безопасности полета, то и другая характеристика — идеальная — большей степени касается эргономики перемещения.
Идеальное значение также рассчитывается из характеристик конкретного воздушного судна. Это высота, при которой воздушное судно испытывает наименьшее сопротивление воздуха. В первую очередь, при снижении такого сопротивления снижается и расход топлива. Также испытывая минимальное трение о воздух, самолет дольше сохраняет невредимость корпуса и систем.
Почему пассажирские самолеты летают на высоте 10000 метров?
Выбор высоты полета обусловлен тем, что на разных уровнях воздух имеет различную плотность. Чем выше от поверхности земли, тем плотность воздуха ниже. Соответственно, воздушное судно тратит меньше мощности на преодоление сопротивления воздуха и может развивать скорость выше при меньших энергозатратах. Вот почему самолеты в основном летают на высоте 10000 метров: здесь воздух гораздо реже, чем на ближайших к земле.
Но возникает резонный вопрос: почему самолет летает на высоте 10 км, а не еще выше, если это позволяет экономить расход топлива и ускоряет движение? Пассажирским самолетам важна устойчивость в воздушных потоках. Крылья удерживают самолет в воздухе, как бы опираясь на потоки ветра. При подъеме на выше 10 000 м крылья становятся бесполезны, т. к. они неспособны удерживать тело воздушного судна в условиях разреженной атмосферы.
С военными судами дело обстоит иначе. Они способны перемещаться и в условиях разреженного пространства, правда, пилот испытывает при этом перегрузки, аналогичные тем, что испытывает космонавт. Самые большие высоты покоряют беспилотные аппараты: экспериментальные модели NASA способны летать и на удалении 30 км от земли.
Правила расчета идеальной высоты лайнера
Высота полета — достаточно условное понятие. Фактический уровень полета несколько отличается от того, что показывает табло пилоту и что видит перед глазами диспетчер. Это связано с тем, что для расчета фактической показателя потребовалось бы постоянно вводить в расчеты давление, а оно в полете слишком часто меняется, из-за чего может происходить путаница.
Для упрощения расчетов введено такое понятие, как эшелон перехода. Это постоянная величина давления, выставленная на всех самолетах на высотометре в пределах одного воздушного пространства. Значение эшелона перехода сбрасывается только при взлете и при заходе на посадку, т. е. в ситуациях, когда необходимо знание фактической высоты. В разных странах эшелон перехода может отличаться: пилот меняет его по согласованию с диспетчером.
Кроме того, то, на какой высоте летает пассажирский самолет, зависит от направления его движения. Во всех аэропортах мира действует негласное правило выделение «воздушных дорог» — уровень, на котором должен пролетать самолет, чтобы не пересечься с другими воздушными судами. Для самолетов, отправляющихся на восток (юго- и северо-восток), назначается нечетная высота (9 км, 11 км). Для самолетов, летящих на запад — четная.
Разумеется, назначение коридоров происходит с учетом модели самолета, его потенциальных возможностей, веса, мощности и других характеристик. Например, при необходимости самолетом может быть достигнута максимальная высота, если на его пути находится опасная зона турбулентности или грозовой фронт.
Кто определяет идеальную высоту?
Помимо того, что высота полета во многом определяется возможностями конкретной модели самолета, крейсерская высота для конкретного места задается такими факторами, как занятость воздушного коридора и погодные условия. Эти условия заблаговременно определяются диспетчерами.
В небе в каждый момент времени может находиться в среднем до пяти тысяч воздушных судов. В небе над крупными городами диспетчеры вынуждены планировать каждый рейс таким образом, что порой разница между одним и другим самолетом в высоте составляет всего пару десятков метров.
Однако когда самолет набирает высоту и выходит в горизонтальный полет, ситуация может измениться. Если погода резко меняется или на пути следования судна встает грозовой фронт, пилот должен сообщить диспетчеру о смене условий. Также при возникновении технических неполадок и других непредвиденных ситуаций пилот также может менять уровень движения, руководствуясь безопасностью пассажиров.
Таким образом, идеальная высота следования определяется авиаконструкторами, диспетчером и пилотом.
Что такое эшелон в авиации?
Эшелонирование воздушного пространства — это задача диспетчеров, которые планируют рассредоточение самолетов таким образом, чтобы не допустить их критического сближения и возникновения аварийных ситуаций. Выделяют вертикальное эшелонирование, продольное и боковое, которые соответствуют тому или иному положению воздушных судов относительно друг друга.
Эшелоны полета — это своеобразные схемы, которых придерживается пилот, чтобы сохранить безопасность пассажиров и не сбиться с заданного курса. Для начала движения по эшелону используется эшелон перехода, т. е. условное значение, по которому движутся самолеты в определенном воздушном пространстве (например, над территорией аэропорта).
Таблица эшелонов различается в разных странах, в зависимости от того, какая схема используется в гражданской авиации на конкретной территории. Пилоты и диспетчеры переходят с одной схемы на другую при совершении международных и, особенно, межконтинентальных рейсов.
Факторы безопасности, влияющие на оптимальную высоту полета
Высотный самолет отличается от стандартного тем, что перемещение на больших высотах не вредит его системам. Это зависит от материала корпуса, формы крыльев, грузоподъемности и множества других факторов, заданных при конструировании летательного аппарата с определенной целью. Основные факторы, которыми определяется максимальная высота полета самолета:
Обычно самолеты движутся на уровне больше 9000 м от земли. Это связано с тем, что здесь двигателям не требуется дополнительного охлаждения (за бортом достаточно холодно), на такой высоте нет птиц (их попадание в турбины опасно для летательного средства), судно следует выше уровня облаков (а значит, видимость хорошая и погодные условия практически не влияют). Помимо прочего, чем выше летит самолет, тем больше времени у экипажа для решения непредвиденных ситуаций.
Человеческий фактор при выборе оптимальной высоты полета
Оптимальный уровень полета зависит не только от технических характеристик. Ранее уже упоминалось, что такие величины, как эшелон перехода могут различаться в аэропортах разных стран. Высота полета может различаться в зависимости от направления движения судна (быть четной или нечетной).
Однако набор высоты также может быть продиктован самим пилотом при возникновении непредвиденных ситуаций (например, столкновении с зоной сильной турбулентности). Такие ситуации в идеале должны быть предусмотрены диспетчерской службой, однако случаются природные явления, развивающиеся слишком стремительно, чтобы спланировать столкновение с ними заблаговременно. И тогда все зависит от человеческого фактора: быстроты принятия решений пилотом и мастерства экипажа.
Самые высотные пассажирские самолеты
Самые высотные самолеты среди гражданских строились не для того, чтобы кого-то удивить. Набор высоты позволяет этим самолетам избегать штормов и следовать по воздушным коридорам, недоступным другим моделям. Среди самых высотных моделей выделяют следующие:
Таким образом, уровень следования пассажирских судов все равно значительно уступает техническим возможностям военных самолетов.
Рекорды высоты, достигаемые пассажирскими самолетами
Несмотря на то что высотные самолеты теоретически могут достигать больше 13 000 метров над землей, крейсерская высота пассажирских лайнеров практически никогда не превышает 12 000 метров. Это наиболее комфортный вариант для экипажа, пилота, пассажиров и самой техники: так она расходует наименьшее количество топлива и не подвергается преждевременному износу.
Однако авиастроение пыталось однажды «прыгнуть выше головы», выпустив сверхзвуковые пассажирские судна, способные побить рекорд высоты самолета гражданского назначения. Это были российский Ту-144 и французский Concorde. Они способны были перемещаться на уровне около 18 000 метров, а предельный показатель достигал 20 000 метров. Такие самолеты позволяли вдвое сократить время привычных воздушных маршрутов.
Однако эти машины были сняты с эксплуатации по ряду причин. Во-первых, они были сложны и дорого обходились в плане технического обслуживания. Во-вторых, в ходе использования этих машин случались инциденты, повлекшие за собой гибель многих людей. В связи с этим самолеты были признаны ненадежными и выведены из использования.
С какой высоты начинается невесомость?
Любители и профессионалы в сфере авиатехники наверняка знают, что при определенных условиях в самолете можно достичь невесомости. С какой высоты начинается невесомость? На какой высоте летает самолет, который способен на такое?
На самом деле, крейсерская высота не столь важна, когда речь идет о достижении невесомости. При определенных маневрах и обычный гражданский самолет может вызвать кратковременный эффект снижения гравитации, например, люди, которые часто летают самолетами, иногда могут заметить подобный эффект при заходе судна на посадку.
Длительный (до 40 секунд) эффект потери гравитации на самолете можно создать, если выполнить маневр по эллипсоидной траектории: резкий набор высоты, краткое выравнивание и затем резкий сброс. Такой маневр называется «провал в воздухе». С его помощью тренируются выдерживать перегрузки будущие космонавты.
Также есть специальные самолет, на которых выполняется по несколько сессий перегрузок за один полет. Они принадлежат космическим агентствам разных стран. Маневры на таких самолетах обычно находятся на высотах от 30 км.
На какой высоте летают истребители?
Крейсерская высота конкретного истребителя зависит не столько от его характеристик, сколько от поставленной военной задачи. Набор высоты происходит аналогично гражданским самолетам: эшелон перехода определяется согласно отправной точке, а затем меняется при пересечении границ воздушного пространства, чтобы избежать столкновения с другими судами в одном эшелоне.
Уровень полета истребителя зависит от его поколения. Сверхзвуковые воздушные судна, к которым относятся практически все современные истребители, обычно следуют на высоте 18–20 км. Однако высота полета может меняться, в зависимости от возможностей самолета. Например, в 1977 году был установлен мировой рекорд высоты, покоренной истребителем: Александр Федотов на МиГ-25 достиг отметки в 37650 метров.
masterok
masterokМастерок.жж.рф
Хочу все знать /наука, история, политика, творчество/
А зачем лететь так высоко?
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.
Известно, что на большой высоте воздух разреженный. Это объясняется простым обстоятельством. Атмосфера планеты удерживается ее же силой притяжения. Сила эта мощнее всего проявляет себя у поверхности, удерживая воздушную оболочку планеты, обеспечивая ей максимальную плотность именно в нижних слоях. Повышение плотности атмосферы связано с давлением вышележащих слоев. Чем выше, тем слабее давление воздуха. Давление возрастает ближе к поверхности от веса верхних слоёв воздуха, как в океане давление растет из-за верхних слоев воды. Самолет и показатели его полета сильно зависят от показателей воздуха, от его плотности в первую очередь.
Воздух нужен для обеспечения подъемной силы, для нормальной работы двигателей. Стоит помнить, что без кислорода процесс горения не происходит, двигатель глохнет. Если плотность небольшая – это плохо, но слишком большая тоже не нужна. Оптимальные для гражданских самолетов условия наблюдаются на высоте в 10 км, в воздушном коридоре от 9 до 12 км в зависимости от погодных и других условий. Слишком большая плотность не нужна по той причине, что она не дает развивать необходимую скорость. Плотные воздушные массы тормозят движение самолета точно так же, как вода тормозит движения пловца.
Помимо проблем с развитием скорости, полет на малой высоте приносит большие топливные расходы, в то время как при движении в более разреженных воздушных массах топлива тратится меньше. Это взаимосвязанные явления – чтоб продвигаться в более плотном пространстве, требуется больше энергии, а следовательно, больше топлива.
На высоте, рекомендованной для гражданских самолетов, они могут свободно летать с нормальной для них скоростью в 800-950 км в час, не испытывая топливных затрат, получая достаточно кислорода.
Оптимальные показатели высоты
Плотность воздуха в таких пределах остается достаточной, чтобы удерживать на лету борт, летящий с указанной скоростью. На больших высотах требуется развивать более значительную скорость. Так, при полете на высоте в 12-15 км гражданский самолет мог бы передвигаться только на сверхзвуковых скоростях, в противном случае воздушные массы не смогли бы удержать его на лету.
Современные конструктивные характеристики гражданских самолетов делают для них оптимальной именно эту высоту. Впрочем, они вполне могут летать и на других высотах, если это необходимо, несколько выше или гораздо ниже. Но это нерационально, и может оказаться опасным например по погодным условиям.