На какой высоте летают самолёты и сколько могут пролететь без посадки

На какой высоте летают самолёты

Типичная крейсерская высота коммерческих реактивных самолётов — от 31 000 до 38 000 футов (9,4–11,6 км). Потолок — предельная высота, на которой самолёт ещё способен набирать высоту: у Boeing 737-800 он составляет 41 000 футов (около 12 км), у турбовинтового ATR 72 — 7 620 м.

Высота зависит и от массы: по мере выгорания топлива самолёт становится легче, и оптимальная высота растёт. На дальних рейсах экипаж просит диспетчера перейти на более высокий эшелон ступенями (step climb).

Главная причина такой высоты — плотность воздуха. По стандартной атмосфере (ISA) у земли она равна 1,225 кг/м³, на 10 км — около 0,41 кг/м³, на 11 км — 0,364 кг/м³. Воздух на 10 км примерно втрое реже, чем у земли, поэтому сопротивление меньше: самолёт быстрее летит и расходует меньше топлива на километр. Крыльям при этом нужна большая скорость, чтобы получить ту же подъёмную силу; как она возникает — в статье о том, почему самолёт летает и не падает.

Высоту набирают постепенно. A320 в начальном наборе идёт на скорости 175 узлов (около 324 км/ч) с темпом порядка 2 500 футов в минуту (около 760 м/мин) до 5 000 футов, а до эшелона FL150 (около 4,6 км) — около 2 000 футов в минуту. С высотой темп набора снижается.

Почему самолёты летают так высоко

Крейсерская высота — компромисс: на ней выигрыш в путевой скорости уравновешивается снижением тяги и экономичности двигателей. Выше оптимальной высоты этот баланс ухудшается.

Полёты на максимальные расстояния обычно выполняют на высотах, близких к практическому потолку: по мере выгорания топлива километровый расход уменьшается пропорционально весу самолёта, а потолок растёт.

Эшелоны: как диспетчеры разделяют самолёты по высоте

Диспетчеры управляют самолётами по эшелонам — условным высотам, рассчитанным по стандартному давлению (1013,2 гПа). Эшелон называют числом в сотнях футов: эшелон 350 — это 35 000 футов. В России эшелоны в такой системе действуют с 17 ноября 2011 года, до этого использовали метрические, например 10 600 м.

Высота эшелона не обязательно равна высоте над землёй: все самолёты настраивают высотомеры на стандартное давление, чтобы у всех был общий отсчёт и интервалы между бортами выдерживались.

Сколько могут пролететь самолёты

Дальность — паспортная величина: она указана для определённой загрузки и условий полёта.

• Турбовинтовой ATR 72-600: 740 морских миль (около 1 370 км) с максимальным числом пассажиров.
• Узкофюзеляжные: Airbus A320 с 150 пассажирами — около 6 100 км (по семейству A320 — 5 740–6 940 км); Boeing 737-800 — около 5 400 км.
• Широкофюзеляжные: Airbus A350-900 — до 15 000 км, Boeing 787-9 — 14 100 км.

От чего зависит дальность

Дальность указывают для заданного числа пассажиров: у A320 — для 150, у ATR 72-600 — для максимального. Чем больше пассажиров и груза, тем меньше остаётся на топливо и тем короче дальность. Установка законцовок «шарклет» на A320 дала прибавку 450 кг полезной нагрузки и 190 км дальности.

Запас топлива задаёт верхнюю границу: у версии A350-900ULR топлива 165 т вместо 141 т, и самолёт может лететь до 19 часов на 18 000 км, тогда как обычный A350-900 — до 15 часов.

Влияет и ветер: экономичную скорость пересчитывают с учётом попутного или встречного ветра.

Почему на дальние направления ставят широкофюзеляжные

Узкофюзеляжные самолёты рассчитаны на 5 400–6 900 км и подходят для рейсов внутри страны и региона. У широкофюзеляжных A350 и Boeing 787 паспортная дальность 14 000–15 000 км, у специальных модификаций — до 18 000 км, поэтому на направления, где иначе потребовалась бы пересадка или техническая посадка, ставят именно их.

Турбовинтовые ATR 72 с дальностью около 1 370 км работают на коротких региональных линиях.