От МиГ-31 до X-15: рекорды самых высотных самолетов в мире
Начнем с истребителей. Американские истребители пятого поколения F-35 Lightning II и F-22 Raptor могут выполнять операции на высоте 18 и 20 км соответственно. В свою очередь наш Су-57 также способен достигать потолка в 20 км, но при этом он значительно маневреннее, чем Raptor.
МиГ-31 – советский сверхзвуковой высотный истребитель, сохранивший актуальность и по сей день. Самолет способен подниматься на высоту 20,5 км и перехватывать низколетящие крылаты ракеты.
Американский Lockheed F-104 Starfighter в далеком 1959 году сумел подняться на высоту 31,5 км. Однако рекорд продержался недолго. Советский фронтовой МиГ-21 Ф-13 забрался на 35 км, что было настоящей фантастикой для того времени.
Впрочем, и эта невероятная отметка продержалась не так долго. «Наследник» предыдущего рекордсмена МиГ-25 сумел в 1977 году достичь высоты 37 км.
Теперь о разведчиках. Знаменитый американский B-57 Canberra, который выпускался еще в 50-х годах, до сих пор используется ВВС США в экспериментальных целях. Машина поднималась на 14 км, а ее усовершенствованная модификация достигала высоты в 23 км. До 23 км доставал и самолет оперативной разведки СССР МиГ-25РБ, а еще один советский разведчик М-55 «Геофизика» поднимался на 21,5 км.
Lockheed U-2, выпускавшийся в 50-х годах и переживший ряд модификаций, способен взлетать почти на 27 км, а легендарный стратегический сверхзвуковой разведчик Lockheed SR-71 «Черный дрозд», списанный в 90-х годах, поднимался на 26 км и был самым быстрым самолетом в своем классе.
И, наконец, о рекордсменах, добравшихся до границ атмосферы. Экспериментальный самолет-ракетоплан North American X-15 достиг высоты 108 км в 1963 году, развив скорость в 6000 км/ч. Через 41 год данный рекорд побил также американский частный орбитальный пилотируемый самолет SpaceShipOne, который поднялся на высоту 112,5 км. После успешного возвращения на землю его пилот получил награду в 10 мл долларов и звание астронавта.
Источник
Максимальная высота полета пассажирского самолета
Большинство «первооткрывателей» воздушного пространства очень переживают перед первым полетом. Одних пугает высота, других скорость, третий «а вдруг упадет», четвертые переживают, что воздуха всем может не хватить. В общем, причин много. Основная, конечно же, это, все же, высота. По большому счету нет поводов для переживаний, потому как самолеты являются самым безопасным средством передвижения в мире.
В этой статье речь пойдет о том, на какой высоте летают пассажирские самолеты, мы предоставим также информацию для сравнения высот следования других воздушных судов, а также выясним, что подразумевает под собой фраза «идеальная высота».
Идеальная высота
Высота пассажирского самолета варьируется от 10 до 12 км
Большинство людей полагает, что высота воздушного судна – 10000 метров. Возможно, но на самом деле крупные пассажирские суда летают от 9 до 12 км над уровнем земли.
Выбор высоты, так называемой «идеальной», не является случайным или универсальным для всех. Для каждого самолета имеется именно свой определяющий уровень полета, где расход топлива сводится к минимуму, а сопротивление становится небольшим.
Важно! Чем выше поднимется лайнер, тем меньше плотность воздуха. Для каждого судна имеется свой коридор следования, и соотношение силы трения к количеству воздуха для сгорания является оптимальным.
Эффективная высота выбирается командиром корабля не случайно, а исключительно исходя из технических характеристик самолета, где выбирается середина между скоростью и потреблением топлива. Собственно, это и является ответом на вопрос, почему самолеты летают на высоте 10 км.
Скорость самолета и высота взаимосвязаны друг с другом
Следует отметить, что большое количество топлива расходуется именно в момент совершения взлета, собственно потому самолеты плавно и одновременно быстро поднимаются ввысь.
По достижении самолетом необходимых в воздушном пространстве значений, рекомендуемых диспетчером, на борту отключается лампочка ремня безопасности и с этого момента разрешается расстегивать ремни безопасности.
Определение высоты полета
Параметры наиболее подходящих маршрутов варьируются от погодных условий, дальности следования и технических характеристик самого самолета. Как уже ранее говорилось, высота пассажирского лайнера колеблется от 9 до 12 км. А вот идеальную высоту для воздушного судна выбирает диспетчер, исходя из метеоусловий.
Зачастую используется правило: воздушные суда, которые летят на восток, юго-восток, северо-восток – их коридор на высотах 9 и 11 тысяч метров над землей; самолеты, которые летят в сторону запада, юго-запада и северо-запада – их коридор 10 и 12 тысяч метров.
Исходя из этого, диспетчеры авиакомпаний определяют, какой коридор будет наиболее выгодным для лайнера и сообщают эшелон и уровень следования.
Все диспетчеры авиаперевозчиков работают в специально оборудованных штаб-квартирах и осуществляют контроль всех полетов от взлета до самого приземления.
На экранах радаров видно, где находится самолет, состояние его систем, коридор следования и атмосфера впереди. Более того, диспетчеры постоянно находятся на связи с бортом и при возникновении различных проблем стараются оперативно их решить.
Бытует мнение, что максимальная высота полета пассажирского самолета над землей – выше 12 км. Это не совсем верно. Редко, когда уровень 12 км над уровнем земли превышается. Если самолет взлетает выше данной отметки, он просто начнет сваливаться из-за слабой плотности воздуха. Также при завышенной высоте мощность двигателей спадает, а расход топлива начинает увеличиваться.
Небесные дороги
Как бы не звучало странно, но дороги в небе тоже существуют. И их прокладывают не только на определенных уровнях от земли, но и по самым удобным местом для перелетов. Иначе их еще называют «реактивными маршрутами».
Все страны выдают разрешение на пользование воздушным пространством, и в случае военных действий либо природных аномалий часть дороги перекрывается. Также эти данные используются при прокладывании маршрутов вместе с метеоинформацией, контролем движения и регулировки их следования.
Диспетчеры авиаперевозчиков работают в специально оборудованных штаб-квартирах
Стоит отметить, что в небе каждую секунду одновременно совершают полеты в разные стороны больше 5 тысяч воздушных судов, и всеми ими управляют диспетчеры. Допустим, если необходимо судну обойти грозу или турбулентность, он может гулять по эшелону, но самостоятельно пилоту коридор менять без согласия диспетчера категорически нельзя.
Стоит также отметить, что движение по коридорам между самолетами тоже имеется, оно должно быть не менее 10 тысяч метров – это так называемое боковое эшелонирование. Если это зона аэропорта – это одни коридоры, если речь ведется о маршрутах дальнего следования – другие.
Следует также знать, что скорость самолета и высота взаимосвязаны друг с другом. Как было ранее сказано, на разных высотах разная плотность воздуха, отсюда и изменение сопротивления.
Так как самолет – конструкция как таковая аэродинамическая, его движение происходит посредством взаимодействия с воздухом. На большой высоте плотность меньше, сопротивление потока ослабевает, а также подъемная сила становится меньше.
Если подключить нехитрые подсчеты, то будет картина более ясной. К примеру, если у самолета оптимальная скорость 900 км/ч, то ему выгодно с точки зрения расхода топлива летать на высоте 9-10 тысяч метров над уровнем земли. Финансовая экономия у компаний на первом месте, ну а безопасность пассажиров и метеоусловия уже второплановые.
Сравнение высот самолетов
Высота реактивного самолета может достигать 25 км
Итак, как было уже ранее сказано, пассажирские воздушные суда совершают полет высотой около 10-12 км. Выше они не поднимаются по причинам уже известным и понятным нам. Потому диспетчера с земли ведут контроль следования борта с учетом его показателя.
Движение в небе также интенсивно, как и на обычных дорогах. И если понаблюдать в ясную погоду, то можно увидеть как несколько самолетов одновременно летят на разной высоте. Это зрелище бесспорно завораживает. Остается только восхищаться точным расчетам диспетчеров и профессионализму пилотов.
Источник
Высота пассажирских самолетов
В пассажирской авиации высота полета определяется техническими возможностями воздушного судна и установленными правилами. Высота может быть максимальной и идеальной. Выбор высоты не зависит от решения командира, он ограничен в своих действиях наземными службами.
Почему 10 тысяч?
Идеальные десять километров лайнер набирает за 20 минут. Если полет не превышает получаса, такой необходимости не возникает. Решение, сохранять коридор или подниматься еще на одну — две тысячи зависит от ситуации. Чем выше поднимается воздушное судно, тем разреженнее становится атмосфера. Она создает меньшее лобовое сопротивление, что снижает количество топлива, сжигаемого на его преодоление. В атмосфере на высоте 10 тысяч сохраняется количество кислорода, необходимое для обеспечения процесса горения керосина. На этой высоте не летают птицы, столкновение с которыми станет причиной аварии.
Решение о высоте полета принимается наземными диспетчерскими службами.
Они дают команду пилотам, основываясь на объективных факторах:
- погоде;
- скорости ветра у поверхности земли;
- вес судна и технических характеристиках;
- времени и расстоянии полета;
- направление: запад или на восток.
Выбранная высота определяется в полетных правилах как эшелон. Воздушное право определяет единые эшелоны полета для воздушного пространства всех стран. Если судно летит на восток, диспетчер вправе выбрать нечетные эшелоны в 35, 37, 39 тысяч фунтов (от 10 до 12 километров). Для самолетов, следующих в обратном направлении, предлагаются четные эшелоны. Это 30, 36, 40 тысяч фунтов над уровнем моря (от 9 до 11 километров). Эта тактика направлена на избежание столкновений. Эшелон рассчитывается еще до вылета транспортного средства.
Влияет на высоту и дальность полета, на небольших маршрутах набор высоты нецелесообразен. Командир судна определяет высоту с помощью, установленного на борту барометра.
В данном видеоматериале рассказано почему самолеты летают:
Максимальная высота
Максимальная высота находится в прямой зависимости от максимальной скорости. При скорости в 950-1000 километров в час высота достигает 10 километров. Для небольших частных самолетов соотношение будет 300 км в час и 2000 тысячи метров.
Не только модель самолета определяет его максимально возможную высоту, но и физические характеристики атмосферы. Технические характеристики самолета различны для пассажирских и военных воздушных транспортных средств.
Максимальная высота определяется:
- техническими характеристиками, это мощность двигателя и подъемная сила крыла;
- маркой и типом судна;
- массой самолета.
Российский ТУ-204 может набрать высоту не более 7200 метров. ИЛ-62 поднимется на 11 километров, столько же наберет Аэробус А310. Новейший Иркут МС-21, впервые поднявшийся в небо 28 мая 2017 года, за счет небольшой массы сможет набрать 11,5 километров. Лидер среди новинок отрасли, Сухой Суперджет SSJ 100SV, поднимается уже на 12 200 метров.
До выхода на рынок разработки Сухого предел в 12 тысяч удавалось превысить только Боингам.
Существуют пределы высоты, связанные с количеством кислорода в атмосфере. Они зависят от типа двигателя. Самолет с турбореактивным двигателем может набрать 32 тысячи метров, для прямоточного воздушно-реактивного самолета предел будет выше, он составит 45 тысяч метров.
Максимальная высота турбореактивного военного судна может превышать 35 тысяч метров, ее удалось набрать российскому МИГ-25.
Смотрите видео о том как Миг 25 поднимается в стратосферу
Идеальная высота
Определение относится к той же высоте в диапазоне 10-12 тысяч метров, где соблюдается идеальная плотность воздушных потоков. Они достаточно разряжены для того, чтобы снизить трение бортов о воздух и расход топлива. Их плотность при этом остается достаточной для поддержки крыльев самолета. При переходе в стратосферу уровень поддержки падает и воздушное судно начинает «заваливаться».
С учетом этих параметров, пилотами выработано определение «идеального» коридора. Выход из него вниз увеличивает потребление топлива, экономическая эффективность полета снижается вместе с его высотой, поэтому в любой ситуации пилот скорее увеличит высоту, чем снизит ее.
В рамках выделенного эшелона пилот сам принимает решение о высоте, учитывая текущее соотношение трения и поддержки с учетом технических характеристик судна. Часто изменение высоты связано с турбулентностью, но и оно согласовывается с наземными службами. Тучи чаще преодолеваются при подъеме над их уровнем, также причиной изменения высоты может стать закрытие пространства над регионом из-за военных действий или горных пиков.
Запомните. Смена эшелона возможна только при сходе с маршрута на расстоянии в 20 километров и при согласовании с наземными службами.
Высота Боингов 747 и 737?
Модели американской корпорации летают и на российских рейсах. Среди широкофюзеляжных пассажирских самолетов он наиболее часто состоит на вооружении авиакомпаний за счет рентабельности массовых перевозок. Пять Боингов-747 принадлежат авиакомпании «Россия». Максимальная скорость судна составляет 988 км в час для модификации 747-8, максимальная высота, на которую он может подняться, 13 700 метров. 
Боинг 737 набирает меньшую высоту, потолок составляет 12 500 метров для модели 737-800 и 11300 метров для Боинг 737-500. Возможность набора такой высоты обеспечивает топливную эффективность полетов. Конструкторы предполагают выпуск Boeing 737 MAX 8, который должен еще улучшить эти характеристики. 
В авиации рассчитаны оптимальные высоты воздушных коридоров для всех типов самолетов. Пилоты должны придерживаться указаний диспетчерских служб, оставляя за собой свободу маневра и право принять самостоятельное решение в критической ситуации. Безопасность воздушного пространства зависит от согласованных действий команды и наземных диспетчеров при выборе максимальной высоты.
Источник
