Почему же самолеты летают именно на высоте десяти-одиннадцати километров? Ответы кроются в особенностях такой интересной науки, как аэродинамика.
Скорость, спокойная погода и безопасность
Первая причина — скорость воздушного судна. Сила набегающего воздушного потока вызывает подъемную силу на крыле самолета. Чем она выше, тем большая подъемная сила оказывает влияние на крыло. Поэтому самолет может поднять в воздух больший вес.
Воздух у поверхности Земли имеет высокую плотность. По мере поднятия вверх она уменьшается. Визуально почувствовать подъемную силу можно, высунув руку из окна автомобиля, который движется со скоростью более шестидесяти километров в час.
Что такое бизнес джеты и зачем они нужны?
Например, самолету может хватить скорости в двести километров в час, чтобы оторваться от земли. Но чем выше он будет подниматься, тем более разреженным будет воздух. Поэтому самолету нужно наращивать скорость, чтобы подняться выше.
Еще один довод в пользу полета на такой высоте — более спокойная погодная обстановка. В воздухе на высоте десять километров уже практически отсутствуют завихрения. А значит снижен риск попадания в зону турбулентности.
Безопасность полета также зависит от высоты. Чем она выше, тем дольше самолет сможет выполнять посадку при условии того, что все двигатели отказали.
Почему же тогда самолеты не летают еще выше
С увеличением высоты воздух становится все менее плотным. Но когда она становится более одиннадцати километров, скорость самолета становится практически такой же, как скорость звука. В таком случае появится сопротивление огромной силы, и самолет испытает на себе дополнительную нагрузку.
Говоря упрощенно, сила воздействия на самолет настолько огромна, что может привести к его разрушению. Поэтому полет на обычном воздушном судне на скорости, близкой к звуковой, опасен и невозможен.
По мере поднятия в воздух уменьшается и концентрация кислорода в воздухе. На высоте более одиннадцати километров он уже настолько «жидкий», что самолету не от чего «оттолкнуться» и двигаться дальше.
Все перечисленные выше причины и явились основаниями для выбора высоты полета на воздушном пассажирском судне примерно равной десяти-одиннадцати километрам.
Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен и ставьте палец вверх!
Комментарии
Игорь 16.04.2020 в 16:01
Кислород настолько жидкий, что самолету не от чего оттолкнуться…
Это пестня! Да еще в стихах. Белых, как кислород, который вылетает из двигателей самолетов.
Более прозаичные самолеты отталкиваются от твердого азота, который легче и потому забирается вверх выше (и немного от озона, который еще легче). А озоновых дырах и того нет, потому Грета Тунберг и бьёт тревогу. А вы как думали.
Гость 11.05.2020 в 16:37
Отличный ответ! Особенно про азот )
лев 11.05.2020 в 17:28
Роман 20.06.2020 в 10:40
Жидкий в кавычках, подразумевалось разреженный по плотности.
Александр 21.06.2020 в 14:37
Владимир 25.06.2020 в 10:45
Игорь озон, это три атома кислорода, то есть он тяжелее кислорода!
Владимир 29.06.2020 в 16:28
Состав атмосферы: 78% азот, 21% кислород, 0,3% озон остальное инертные газы. И изменить газовый состав атмосферы не получится. А “тяжелые” газы все в приземном слое.
sergey 02.07.2020 в 10:03
Состав атмосферы: 78%-азот, 21%-кислород, 1%-другие газы.
Валерий 16.04.2020 в 19:48
выше уже только космос, а там помогут только реактивные двигатели и форма аппарата – снаряд.
Олег 26.04.2020 в 17:00
А у пассажирских самолётов, о которых идёт речь, какие двигатели?
Denjan 02.05.2020 в 02:44
Турбовентиляторные
Серега 11.05.2020 в 15:52
Турбовентиляторный это двухконтурный турбореактивный двигатель.
Серега 11.05.2020 в 15:50
Ракетные, а не реактивные.
ЖРД
oiyoiup[ 21.06.2020 в 20:34
Какой “умный” Серёга!))) И ракетные, и турбовентиляторные двигатели – ВСЕ реактивные, неуч! Только принцип работы разный – но на выходе суть та же – толкает реактивная струя
Роман 03.07.2020 в 16:51
Не реактивные, а ракетные!
Владимир 19.04.2020 в 12:59
Это гражданские летают на 11 тыс м , а военные и на 18 тыс м как ту 160
Владимир 23.04.2020 в 17:46
Гость 11.05.2020 в 16:38
Потомучто у гражданских допуска нет дальше, а у военных есть
авиятор 19.04.2020 в 16:10
пестня-2
Но когда она становится более одиннадцати километров, скорость самолета становится практически такой же, как скорость звука. В таком случае появится сопротивление огромной силы, и самолет испытает на себе дополнительную нагрузку.
sergey 02.07.2020 в 10:06
Сергей. Ц. 19.04.2020 в 19:59
Да летуны пошли не те – боятся высоты пацаны. Был бы жив Юрашка Гагарин он бы всем показал как надо!
Виктор 14.05.2020 в 07:21
Да слов из песни не выкинуть , Есть у летчика мечта высота , высота.
володя 22.04.2020 в 17:39
А белый дым из хвоста самолёта,это же солома горит, .хотя и кислорода мало.А вот кончится весь кислород на это высоте,хана всему,даже будь на самолёте хоть 10 движков-все враз откажут.А вы над океаном,а внизу акулы зубами сверкают.Какой то чувак ведь придумал эту штуку аэроплан.Я правда имею налёт на гражданских самолётах 17000 часов.И приличную пенсию.
Гость 11.05.2020 в 16:40
Эта в ваших краях соломой самолеты топят, а у нас кизяками – потому и летают они гораздо лучше и выше
VT 24.04.2020 в 13:29
Военные и бизнес-джеты летают выше. И “Конкорд” с Ту-144 тоже поднимались выше.
Чем менее плотная атмосфера, тем больше перепад давлений в салоне и за бортом. То есть фюзеляж испытывает повышенные нагрузки.
Особенно сейчас, когда один из факторов повышения комфорта — увеличение давления в салоне. Если раньше нормой считалось давление, как на высоте 2,4 км, то сейчас и в новых лайнерах (А380, А350, 787) “высота в салоне” примерно 1,8 км. А в бизнес-джетах бывает и 1,6 км.
Но бизнес-джеты стоят дороже, поэтому можно сделать более прочный фюзеляж. Да и летают не так интенсивно, как коммерческие самолёты, которые в хорошие времена проводили в воздухе 12 часов в сутки и более. Поэтому они летают выше — там сопротивление воздуха меньше, что позволяет или лететь быстрее, или расходовать меньше топлива, и улететь дальше. Плюс там намного свободнее, и можно выбирать оптимальный маршрут.
sergey 02.07.2020 в 10:10
Вот это толковый комментарий.
Сергей В. 24.04.2020 в 20:28
Автор пиши лучше про танки.
Святослав Сергеев 25.04.2020 в 21:07
Вообще-то в гражданской авиации все высоты полётов разбиты на “эшелоны” границы которых проходят через каждые 1000 футов (305 м ), Из соображений безопасности каждый борт должен придерживаться выбранного эшелона (примерно как полосы на автотрассе). Так вот, таблица эшелонов заканчивается на 16 км (!). Выбор удобного эшелона определяется различными факторами: температурой воздуха, загрузкой самолёта и прочими факторами. Так что кроме возможностей самолёта никто не запрещает подниматься выше. Между прочим, частные бизнес-джеты забираются на “самый верх” – до 15-16 км (видимо,так спокойней: меньше вероятности с кем-то столкнуться).
Что касается конкретно 10-11 км, то тут почти детективная история. Дело в том, что именно на таких высотах обеспечивается максимальная эффективность (и экономия топлива) турбовентиляторных двигателей. Но первые реактивные самолёты столкнулись с неприемлемой нестабильностью атмосферы, которая оказалась гораздо спокойней ниже 10 км. Именно поэтому долгое время пассажирские самолёты занимали эшелоны на высотах 8-9, редко 10 км. Однако резкое повышение цен на топливо заставило вернуться на сегодняшние 10-11 км, да и самолёты стали совершеннее и надёжнее.
Тимофей 03.05.2020 в 09:52
другое непонятно, почему самолеты летают, а крыльями не машут?
Николай 09.05.2020 в 09:14
А вы попробуйте керосин подать к элекродвигателям по проводам, если они будут размахивать во все стороны. Теперь понятно почему они летят спокойненько?
Сергей 24.06.2020 в 23:28
Я вот одного не пойму, почему ветер дует даже там, где деревьев и в помине нет?
Владимир 28.06.2020 в 06:30
Наличие ветра его направление и его сила зависят от перепада давления. А деревья никакого отношения к этому не имеют.
ВЛАДИМИР 04.05.2020 в 14:18
Чего только не прочитаешь…. 12000 метров – это физиологический предел для человеческого организма. Атмосферное давление на этой высоте становиться настолько низким, что “закипает” кровь. При разгерметизации салона мощности системы кондиционирования может банально не хватить, чтобы обеспечить безопасное давление в салоне. У боевых самолетов иной график поддержания давления в кабине, но оно не опускается ниже 8000 – 10000 метров (от типа самолета) и у пилотов имеется защитное снаряжение – Высотный Компенсирующий Костюм (ВКК), который при разгерметизации за счет подачи сжатого воздуха в камеры костюма обжимает тело, препятствует “закипанию” крови.
“Бизнесы” имеют небольшой объем салона и система кондиционирования воздуха рассчитана обеспечить безопасность пассажиров до снижения на безопасную высоту.
Экономичность и все остальное – “пристяжные” в тройке коней
Виктор 08.05.2020 в 18:16
Об ЛИНИИ АМСТРОНГА 18900-19350м что то слышали? Это там где кровь закипает! Но никак не 12000м
Arthur 05.05.2020 в 16:36
Конечно, в первую очередь, конструктора были озабочены аэродинамической управляемостью с-та в экстремальных условиях и приличной турбулентности ( кто проходил грозовые фронты, высотой 14-16 км, на максимально допустимой высоте 12 км, в Африке и Юго-Восточной Азии, тот в курсе темы), хотя катастрофа ТУ-154 под Донецком рейса Анапа- Санкт-Петербург при попытке пройти через грозу на верхних эшелонах в грозовых облаках, тоже была печальной. Как правило, в следствии мощнейших восходящих потоков и разрядов статического электричества, повышается на 20-25 гр. температура наружного воздуха за бортом, чтобы сохранить подъемную силу на крыле, с-т начинает задирать нос, в болтанке кратковременно срабатывает АУСП (датчик критических углов атаки),по лобовым стеклам ползают разряды, дв-ли на максимально возможной тяге. В большинстве случаев, экипажи стараются обойти грозы, это разговор о аэродинамике наших с-тов. Дв-ли, конечно,разрабатывали по безопасности и тяговооруженности, топлива за Железным занавесом было предостаточно. Но потом осмотрелись, одумались, и пошли 2-х и 3-х контурные, более экономичные дв-ли, но Запад нас обошел, а лыжню он не уступит, конкуренты не нужны.
oldg0odtimes 08.05.2020 в 07:52
почитайте “Записки ездового пса” Василия Ершова
Он много лет проработал командиром пассажирского ТУ-154
у него,кстати, несколько книг
с кучей интересных историй и разъяснений как это все летает в инете лежат все книжки, можно почитать бесплатно
OL 08.05.2020 в 08:00
“…И на трассах, на высоте, тоже тесно, особенно на перекрестках. Диспетчер только и успевает предупреждать:
– 85417-й, вам пересекающий на 10600, слева направо, наблюдаете слева под 45, километров пятнадцать? Слева под 45 стоит Солнце. Где там заметишь иголочку самолета над горизонтом. – Нет, не наблюдаем: против Солнца. – 85538-й, а вы наблюдаете на 11100 справа налево под 45 пересекающий? Пауза. – 538-й, наблюдаю, сию расходимся правыми. Это авиационное «сию» означает: «сейчас, сию минуту».
Слово – паразит в радиообмене… но как приятно, услышав в разговоре «сию», понимать: это – свой, пилот, авиатор… У диспетчера отлегает. Метки на экране сходятся, сходятся… слились… разошлись. Тысячи раз диспетчер видит схождение меток, и тысячи раз сердце его замирает: разойдутся ли? Не ошибся ли? Не перепутал ли? Переспросил каждого. ” (Василий Ершов “Записки ездового пса”)
Orado 08.05.2020 в 18:23
Он решил обратить вспять внутренние двигатели в попытке уничтожить самолет
Андрей 09.05.2020 в 11:39
А почему не рассматривался момент, что при уменьшении концентрации кислорода топливная смесь будет всё более обеднённой и тяга двигателей будет снижаться. В определённый момент “движки” попросту заглохнут.
Олег 13.05.2020 в 16:19
ANATOLY 13.05.2020 в 22:56
Бомбардье на сертификации месяц назад забрался на высоту 15000м со скорость 940 км/ч! Лететь выше можно, но крейсерский полёт он на то и крейсерский, самый выгодный.
Аркадий 11.06.2020 в 09:54
Конечно комментировать в праве каждый , но не каждый обладает достаточными знаниями как атмосферы , аэродинамики , конструкции двигателя и его КПД . Простой пример : почему при взлёте наших самолётов ( ЯКи ТУ шки ) за ними тянется шлейф темного цвета 7 Потому что вылетает не сгоревший керосин , а его подаётся с избытком . На эшелоне не будет такого и весь керосин ( почти весь ) сгорает . На взлёте и посадке двигатели от ресурса работают 15% , остальное на эшелоне .Если бы позволили двигатели летали бы и на 16-18 тысячах . надёжность конструкции фюзеляжа не проблема , проблема в двигателях . Из аэродинамики пилоты знают . что с поднятием на высоту работает РОВКВАДРАТ ! Для не сведущих не будем лезть в теорию . проще сказать , что стандартная атмосфера имеет КОНСТАНТУ , а это значит , что на 11 метров подъёма давление уменьшается на 1 млм и называется барометрическая ступень . . На 1000 метров температура понижается на 6.8 градуса .И не задирают нос самолёта , а изменяют угол атаки от которого зависит подъёмная сила крыла . И вообще тема для КБ . Была поршневая авиация летали не выше 5 000 м и салоны были не герметизированы , пошла реактивная техника , пошли другие высоты и условия полётов . Военные летают и на 30 000 метрах . Космос после 100 000 , так говорит наука !
Санька 22.06.2020 в 04:05
Господа хорошие, ответ довольно прост, стоит открыть таблицу стандартной атмосферы. До 11000 м падает температура воздуха, после остаётся постоянной. Так вот, если вспомнить цикл Брайтона-Стечкина в PV и TS то увидим что работа цикла растёт при уменьшении наружной температуры.
При увеличении высоты сопротивление действительно падает, что посволяет уменьшить сопротивление, но при этом падает работоспособность воздуха и количество океслителя (кислорода). Так вот с набором высоты “ухудшение качества воздуха” компенсируется понижением температуры и так происходит только до 11000 м, набирая большую высоту падает КПД. Вот по этому коммерческие самолёты летают на самой выгодной высоте. Стоит отметить, что для каждого типа самолета “своя” крейсерская высота, но у абсолютного большенства коммерческих она не привешает 11000 м.
Eduard 24.06.2020 в 14:35
Притяжение Земли уменьшается.Невесомость получается.Пассажиры начинают парить в салоне.:)))
Николай 30.06.2020 в 01:41
Вчера кот мой ушел без парашюта почти с крыши.
Согласен со многими – на высоте он жабрами еще махал..
Не хватало “жидкого”, поди.
К земле приближаясь, расширился, вспух.. Давление, однако, внизу..
Пал беззвучно. Героично.
Уже сутки изображает Паркинсона. Около миски.
Сожрал недельную норму “Вискаса”.
Глаза хитрые – наверное, ышо собирается мырнуть..)
Николай 30.06.2020 в 02:48
Алексей 03.07.2020 в 11:28
Это из серии:
Вот давно наблюдаю за белыми следами которые тянутся за крыльями самолета при особо сложных маневрах. Мне обьяснили что это от напора воздуха с крыльев срывается металлическая стружка. Так мне интересно , как потом восполняют это дело…
00 Авиаслесарь
10.03.2004 16:47
Видел когда-нить, как перед вылетом в аэропорту самолет
поливают такой жижей розовой? Это Жидкий Напылитель Алюминия, ЖНА-74б. При минусовой температуре он ровнее ложится, поэтому летом это редко бывает, зимой восполняют обычно.
Источник: moscow-airports.com
Полёт на бизнес-джете
Маленькие самолеты привлекали меня с детства. С голливудских комедий, которые я смотрел еще на VHS. Нравились они мне не из-за лакшери или статуса, а из-за ощущения безграничной свободы. Тебе не нужно часами сидеть в зале ожидания, пока диспетчер не объявит твой рейс. Получаешь разрешение на взлет и отправляешься в любую точку на карте.
Я давно мечтал протестировать бизнес-джет и, наконец, это удалось. Ощущения превзошли себя: лучший обед в воздухе, доступ в багажное отделение и отсутствие назойливых просьб: «Выключите электронные приборы, садимся!».
01. Бизнес-джетом я полетел в июне из Москвы в Сардинию. Чтобы не задеть читательских чувств (времена-то кризисные) — я напущу тумана и оставлю за кадром стоимость. Кому важны цифры — гуглите, для остальных — фоторепортаж и рассказ о плюсах и минусах личного воздушного судна.
Поиск людей, занимающихся организацией чартеров, я начал с объявления у себя в Facebook. Знатоки нашлись быстро и объяснили нюансы. Объясню довольно коряво, но как могу. Оказывается, есть три варианта полететь на бизнес-джете:
1) Обратиться к брокеру, который договрится об аренде непосредственно c владельцем. Обслуживание самолета стоит дорого, простой — непозволительная роскошь даже для богатых людей. Часто хозяева готовы потерпеть на борту чужих, лишь бы техника не простаивала.
2) Арендовать самолет у авиакомпании, которая содержит в своем авиа-паркинге бизнес-джеты.
3) Купить бизнес-джет 🙂
Почему авиалайнеры совершают полеты на высоте 10 км, а не 7 или 15 км
Современные пассажирские авиалайнеры, оснащенные реактивными двигателями, основную часть времени в полете проводят на высоте около 10 км, а точнее — от 9 до 12 км. Если некоторые военные самолеты могут летать на высоте в 20 — 30 км, то пассажирским авиалайнерам приходится иметь дело с такими факторами, как экономическая эффективность и безопасность полетов.
Почему не летать ниже?
Во-первых, это невыгодно с точки зрения расхода топлива. Чем больше высота полета, тем больше топлива надо израсходовать, чтобы её набрать. Однако полет на более низкой высоте не позволит сэкономить на керосине из-за высокого лобового сопротивления. Сила сопротивления воздуха прямо пропорциональна его плотности.
На высоте 1 км плотность воздуха составляет 91% от его плотности на уровне моря. На высоте 5 км — 60%, а на 10 км — всего 34%.
Во-вторых, на низкой высоте возникает риск встречи с птицами, квадрокоптерами, вертолетами и турбовинтовыми самолетами малой авиации, что не очень благоприятно сказывается на безопасности. Кроме того, в случае одновременного отказа всех двигателей авиалайнер тем дольше сможет планировать, чем выше он находился в момент обнаружения неисправности. С высоты 10 км современные авиалайнеры могут планировать на расстояние до 150 — 200 км. О подобных прецедентах можно почитать здесь.
В третьих, низкая высота полета не позволила бы авиалайнерам избегать попадания в грозовые тучи, а повреждения градом в авиации носили бы куда более массовый характер. 10 км — это граница тропосферы и стратосферы, здесь самолетам практически не угрожают погодные явления, а турбулентность — минимальна.
Почему не летают выше?
На высоте 15 км плотность воздуха примерно вдвое ниже, чем на высоте 10 км. Казалось бы, можно сэкономить ещё больше топлива за счет снижения лобового сопротивления, однако слишком низкая плотность воздуха на большой высоте приводит к критическому снижению подъемной силы. Для того чтобы скомпенсировать этот эффект, современным авиалайнерам пришлось бы развивать значительно более высокую скорость и преодолевать звуковой барьер, на что они не рассчитаны конструктивно.
На высоте 15 — 18 км могли совершать рейсы Конкорд и Ту-144, но дороговизна эксплуатации этих сверхзвуковых моделей не позволяла им конкурировать с «традиционными» дозвуковыми авиалайнерами. К примеру, билет на Конкорд в одну сторону из Нью-Йорка в Лондон в 2000-м году стоил ~ 10 тыс. долларов, в пересчете на современные деньги это около 17 тыс. долларов.
Источник: www.ixbt.com
