50-е и 60-е годы XX века ознаменовались научным и военно-техническим соперничеством между Советским Союзом и западными странами, в первую очередь СССР и США. Каждая из сторон этого противостояния стремилась продемонстрировать потенциал своих возможностей, особенно в военной сфере, чтобы убедить оппонентов в полной бесперспективности и даже гибельности вооруженного конфликта. В этом соревновании времен холодной войны важно было опередить соперника, сделать что-то первым: раньше других запустить спутник, испытать новую ракетную систему, создать самый мощный танк. Немалая роль в этом заочной соревновании отводилась авиации - роду войск, от которого в огромной степени зависит успех в современной войне. Именно поэтому столь большое внимание уделялось различным авиационным рекордам - в дальности и скорости полета, в его максимальной высоте.
Авиационная техника развивалась очень быстро. Одним из наиболее удачных советских военных самолетов стал легкий сверхзвуковой истребитель МиГ-21, первый из «МиГов» с треугольным крылом. Сначала МиГ-21 оснащался двумя авиапушками и неуправляемыми ракетами, но впоследствии на него стали ставить сначала две, а затем четыре управляемые ракеты класса «воздух-воздух». Знаменитый конус в носовой части истребителя, придающий ему узнаваемый динамичный вид, является элементом воздухозаборника, регулирующим объем воздуха, поступающего в двигатель.
МиГ-21 считается самым массовым военным самолетом в мире. В различных модификациях он выпускался в СССР с 1959 по 1985 год, стоял на вооружении Советской армии до 1991 года. Кроме того, МиГ-21 производили в Чехословакии, Китае и Индии, он «служил» в ВВС более чем 25 стран. Самолет очень хорошо зарекомендовал себя во время войны во Вьетнаме, когда выдающаяся маневренность этого истребителя с легкостью позволяла уклоняться от вражеских ракет и успешно вести бой с американскими F-4 Phantom. Именно на Миг-21 летчики вьетнамских ВВС сбили два стратегических бомбардировщика B-52.
Одной из модификаций истребителя в 1960 году стал МиГ-21Ф-13, отличающийся навесным оборудованием. На нем была снята одна из пушек, зато увеличен запас топлива и, соответственно, дальность полета. Истребитель в этой версии производили с 1960 по 1962 год на авиазаводе в Горьком (теперь - Нижний Новгород) и с 1962 по 1965-й - в Москве. На облегченной версии этой модификации МиГ-21 было поставлено несколько рекордов скорости и высоты полета.
В 1959 году первенство в абсолютной высоте полета было за США: 14 декабря этого года американский пилот Джо Б. Джордан впервые «пробил» потолок в 30 километров, поднявшись на истребителе F-104 Starfighter до высоты 31 534 м.
Однако 28 апреля 1961 года этот рекорд был побит. Советский летчик-испытатель Георгий Константинович Мосолов на облегченной версии истребителя МиГ-21Ф-13 (под условным названием «Е-66») с установленным под фюзеляжем ускорителем - ракетным двигателем ЖРД СЗ-20М5А поднялся на высоту 34 714 метров.
Судя по показаниям приборов самолета, истребитель Мосолова поднялся даже выше - до 35 000 метров. Но на одной из наземных станций, фиксирующих высоту, произошло временное отключение электричества. Хотя авария была устранена быстро, за это время самолет спустился, и так «потерялись» почти 300 метров высоты. На самой высокой точке полета скорость самолета составляла всего 60 км/ч. А несколько секунд во время полета пилот находился в состоянии невесомости.
Г.К. Мосолов был хорошо знаком с самолетами «МиГ», он «обкатывал» их с 1953 года, всего поднял в воздух около 20 новых машин. Летчик проводил испытания первых образцов авиационных двигателей, навигационного оборудования, систем перехвата, нового оружия. Мосолов установил шесть мировых рекордов, два из них - достижение максимальной скорости. В октябре 1958 года на самолете МиГ-21Ф-13 он добился скорости 2 388 км/ч, в 1959 году - 2 504 км/ч. За мужество и героизм при испытании летной техники 5 октября 1960 года Г.К. Мосолову было присвоено звание Героя Советского Союза.
Кстати, Георгий Константинович хотел еще раз «пробить» потолок высоты, но тогда полет за новым рекордом не состоялся по решению генерального конструктора Артема Ивановича Микояна: риск был слишком велик.
В сентябре 1962 года Мосолов испытывал новую машину, и во время полета взорвался двигатель. Пилот пытался спасти самолет, но тот стал неуправляемым, и пришлось катапультироваться. Во время приземления летчик получил тяжелые травмы. Уже в больнице он дважды пережил клиническую смерть, медики несколько дней боролись за его жизнь. Георгий Константинович поправился, но не смог продолжить карьеру летчика-испытателя, долгое время работал консультантом генерального конструктора «МиГ».
Цена научно-технических достижений и рекордов была высока. Но качество техники и мужество тех, кто давал ей жизнь, позволили создать надежный щит для нашего Отечества, сохранить мир.
Большинство авиалайнеров сегодня летают на высоте от 10 до 12 тысяч метров над землей. На такую высоту они выходят приблизительно за 20 минут полета. Такой выбор высоты зависит от характеристики на ней атмосферы. Воздух на высоте более 10 тысяч метров очень разряженный, что позволяет затрачивать меньше топлива на преодоление лобового сопротивления. Но в то же время он имеет достаточное количество кислорода для поддержания непрерывного сжигания авиационного керосина.
Выбор высоты зависит не от желания командира воздушного судна, а определяется диспетчерской службой и зависит от погоды, скорости ветра у земли и от направления . Высота, на которой , называется полета. Во всем мире приняты единые для полетов и они не могут меняться в зависимости от страны, над которой летит самолет. Если полет самолета проходит с запада на восток, то для него предусмотрены только эшелоны (35, 37, 39 тысяч футов). Если воздушное судно летит на запад, то эшелоны для него будут, наоборот, четные (30, 36, 40 тысяч футов).
Также высота в 10-12 тысяч метров обусловлена отсутствием птиц. Птицы наносят огромный вред воздушным судам, сталкиваясь с ними на маленьких высотах. На больших высотах такой опасности нет.
На какой высоте летают военные самолеты?
Военные самолеты летают с большей скоростью, чем пассажирские самолеты. Для сверхзвуковых полетов военных самолетов подходят высоты более 13 тысяч метров. На таких высотах очень низка плотность воздуха и достичь скорости звука намного легче, чем на высоте ниже 13 тыс. километров. Для некоторых боевых задач современные военные самолеты могут забираться на высоту более 25 тыс. километров. Рекорд максимальной высоты полета принадлежит отечественному самолету Миг-25 и составляет 37650 метров.
Критерии, благодаря которым удается определить, на какой высоте летают пассажирские самолеты, относятся к нескольким категориям. Это технические характеристики самого аппарата, погодные условия и ландшафт, через который предстоит лететь. Для разных допустимая высота может отличаться.
Этапы покорения высоты
Чтобы оценить невероятный скачок в развитии авиации, который был достигнут за XX столетие, достаточно сравнить, на какой высоте летают самолеты сегодня, с рекордами высоты ушедших десятилетий.
- В 1903 году братья Райт смогли поднять свой флайер на высоту трех метров. С этого начинается история авиации.
- В 1908 году Уилбур Райт с помощью биплана с винтовым двигателем достиг высоты 110 метров.
- В 1909 году Луи Полан на самолете модели Farman IV преодолел отметку в 150 метров, а еще через год он взял рубеж – 1 200 метров.
- В 1920 году немецкий летчик Рудольф Шрёдер преодолел рубеж в 10 000 метров.
- В 1977 году советский истребитель МиГ-25 под управлением летчика-испытателя Александра Федотова достиг высоты 37 000 метров.
Сегодня большую высоту полета могут позволять себе реактивные самолеты, по сравнению с аппаратами, снабженными пропеллерами, которые зачастую используются в авиации общего назначения. К реактивным самолетам относятся авиалайнеры крупных компаний, грузоперевозчики и даже некоторые частные самолеты. Каждый из них имеет собственную оптимальную высоту полета.
Обычно такие аппараты используют высоту полета между показателями в 7 500 и 11 800 метров. В случае длинных перелетов высота может быть увеличена. В кабинах пилотов и пассажиров поддерживается уровень давления и кислорода, соответствующий высоте около 2 100 метров.
Уровень высоты самолета может изменяться под влиянием таких показателей, как погодные условия, цель полета, инструкции по воздушному движению. Самолеты с пропеллером вынуждены летать гораздо ниже. Их максимальная высота полета находится в районе 4 100 метров.
Средняя крейсерская высота летательного аппарата значительно уступает его «абсолютной высоте», выше которой самолет не может подниматься с эффективной скоростью. Пассажирские лайнеры имеют абсолютную высоту около 12 800 метров, а административные самолеты (бизнес-джеты) – около 15 500 метров. Полет на максимальной высоте может привести к «сваливанию» (резкому падению подъемной силы аппарата) и отказу двигателей.
Небольшие самолеты не могут преодолеть порог высоты, потому что их моторам не хватает мощности. Чем выше расстояние от поверхности, тем более разряженный воздух. Поэтому двигателям аппарата требуется больше мощности, чтобы создавать вокруг его крыльев достаточный воздушный поток.
Во время полета пилот обязан знать, на какой высоте от земли находится управляемый им самолет. Летчик должен контролировать высоту, чтобы избежать столкновения с искусственными или природными объектами, которые могут оказаться на траектории полета.
Пилот пассажирского самолета использует устройство, которое называется «альтиметр» («высотомер»). Оно оценивает давление воздуха и с помощью этого показателя показывает, на какой высоте находится летательный аппарат. Внутри альтиметра находится несколько анероидных пластин, которые сжимаются или расширяются, в зависимости от воздушного давления.
Обычно анероиды расширяются, когда самолет набирает высоту, и воздух становится более разряженным. По мере снижения плотность воздуха растет, и устройства начинают сжиматься. Показатели альтиметра выводятся на циферблат, по которому пилот определяет высоту самолета.
Существует несколько терминов для обозначения высоты. Чтобы оценить высоту самолета относительно уровня моря используется понятие «истинная высота». Если аппарату предстоит полет над ровной и гладкой поверхностью, ему достаточно знать этот показатель. Но на его пути могут оказаться глубокие ущелья и высокие горы. Расстояние между самолетом и этой переменчивой поверхностью называют «абсолютной высотой».
Пилоты небольших аппаратов при помощи навигационных карт рассчитывают разницу истинной и абсолютной высоты. Пилоты больших самолетов летают выше и используют данные радиовышек, чтобы определять так называемую «радиолокационную» высоту.
Воздушное судно во время перелета находится под контролем авиадиспетчеров. Они сообщают пилотам высоту, которой следует придерживаться. Рассчитывая ее, диспетчеры учитывают ряд пунктов:
- Атмосферные условия.
- Маршруты других самолетов в этом районе.
- Оптимальную высоту для соответствующего типа самолетов.
- Стадию , в которой находится аппарат.
Информация о том, на какой высоте летают пассажирские самолеты, показывает скачок в развитии науки и самолетостроения в течение XX века. За это время авиация смогла пройти путь от первых беспилотных опытов до индустрии, которая связывает между собой все континенты мира.
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».
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
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.
«Только в полетах живут самолеты» - вы помните эти слова из знаменитой песни Юрия Антонова? Жизнь есть и в воздухе, и на земле, и под землей, и под водой. Так на каких высотах летают самолеты?
Дальше, выше, быстрее
Во времена гонки вооружений этот девиз применялся в отечественном самолетостроении. И нужно отметить, что с большим успехом. К примеру, такой экспонат, о котором мало кто помнит, как Су-100, был разработан в качестве стратегического бомбардировщика, но мог уйти от преследования любого истребителя, существовавшего в то время и долгое время спустя. К сожалению, из-за бюрократических проволочек он так и остался опытным образцом.
Для военной принципиальна большая скорость и высота полета, поскольку есть необходимость остаться труднодостижимым для наземных частей ПВО. На каких высотах летают самолеты этой категории?
Высота полета
Максимальная высота полета, или потолок, для каждого типа летательного аппарата рассчитывается и закладывается исходя из его предназначения. Если это истребитель, его высота полета должна быть максимально возможной. Ведь он должен будет «достать» противника, который может стараться уйти от погони, набирая высоту. Некоторые разработанные самолеты имеют практический потолок до 40 километров над уровнем моря, хотя подобные высоты непрактичны. Большинство современных истребителей разрабатываются для применения на высоте до 20-22 километров.
Транспортные и пассажирские авиалайнеры
У этих самолетов другая сфера применения, поэтому и требования к высоте и скорости их полета другие. Были единичные разработки пассажирских авиалайнеров, использующих сверхзвуковые скорости (типа «Конкорд»), но от них отказались из-за непрактичности применения в этой сфере. Однако скорость полета реактивных транспортных и пассажирских самолетов довольно внушительная.
Например, всем известный военно-транспортный самолет Ил-76 имеет крейсерскую скорость в 750-800 км/ч. Значит, максимальная скорость очень близка к сверхзвуковой. А практический потолок достигает 12 000 метров над уровнем моря. Расчетная высота для этого типа самолета - 8-9 км. Большинство современных крупных самолетов, предназначенных для перевозки грузов и пассажиров на большие расстояния, имеют подобные или близкие к ним летные характеристики.
Однако привычная нам система измерения скорости для самолетов, летающих на больших высотах, не всегда будет достаточно информативной. на высоте часто измеряется числом «М», соответствующим Для большой высоты полета этот показатель имеет большое значение, потому что на большой высоте уменьшается, а значит, уменьшается и скорость звука, выраженная в км/ч или в м/с. Поэтому при одной и той же скорости, выраженной в километрах в час, с изменением высоты будет изменяться скорость, выраженная в числе «М». Для обычного человека это кажется непринципиальным. Но для преодоления скорости звука потребуется существенное увеличение прочности конструкции, следовательно, и массы самолета, а также специфические формы крыла.
Для примера. Самолет, летящий у поверхности земли со скоростью звука, за один час преодолеет расстояние приблизительно в 1220 километров. Самолет на высоте 10 км, летящий со скоростью звука, за час преодолеет только 1076 километров. Чисто из практических соображений не будет смысла разгонять невоенный самолет до скорости звука и существенно увеличивать высоту его полета.
Местные авиалинии и другие сферы применения самолетов
Эта сфера авиации значительно отличается от рассмотренных выше. Дальность полета у самолетов, летающих на местных авиалиниях, измеряется несколькими сотнями километров. Чаще всего такие летательные аппараты оснащены винтовыми двигателями, имеющими существенно меньший расход топлива на километр.
На каких высотах летают самолеты, о которых речь идет сейчас, зависит от их назначения. В любом случае здесь уже речь идет не о десятках километров и часто даже не о километрах. Для этой категории предусмотрены низкие эшелоны. Обычно это высота 600, 900, 1200 метров для местных авиалиний. Самолеты, используемые в сельском хозяйстве для обработки угодий, редко поднимаются выше нескольких сотен метров, а непосредственное выполнение заданий происходит с высоты в несколько десятков метров. Подобные высоты полетов преобладают у самолетов, используемых для тушения пожаров.
Если у вас нет серьезных проблем с вестибулярным аппаратом, вы получите удовольствие от полета. А во время управления летательным аппаратом вы получите ни с чем не сравнимые впечатления. И неважно, на каких высотах летают самолеты. Вы почувствуете себя на высоте.
