Kokiame didžiausiame aukštyje gali skristi keleiviniai orlaiviai?

Dauguma komercinių reaktyvinių lėktuvų skrenda panašiame maksimaliame aukštyje. Maksimalūs aukščiai nustatomi kiekvienam orlaivio tipui, atsižvelgiant į eksploatacines savybes ir saugos sumetimus. Kokios yra šios ribos ir kaip jos nustatomos?

Prieš pradėdami nagrinėti priežastis, apžvelgsime šiandienos komercinių orlaivių skrydžio aukščio ribas. Visiems lėktuvams nustatomas specifinis eksploatacijos (naudojimo) aukštis, kuriame orlaivis gali būti eksploatuojamas. Daugumos šiuolaikinių komercinių lėktuvų aukščiausia riba yra apie 41 000 pėdų. Tikslus aukštis labiausiai priklauso nuo variklių našumo (jis sukurtas taip, kad būtų maksimalus, kuris leistų efektyviai veikti).

Daugelio didelių plataus profilio lėktuvų skrydžio lubos siekia maždaug 12 500 metrų.

Pavyzdžiui, „Airbus A380“ – 43 100 pėdų, o A350 ir „Boeing 787“ – tiek pat (nors didesni „787-10“ ir A350-1000 yra žemesni – 41 100 pėdų ir 41 450 pėdų).

Naujausias siaurafiuzeliažis „Boeing 737 MAX“ yra sertifikuotas iki 41 000 pėdų (nors „Original“ ir „Classic“ serijų 737 lėktuvai gali skristi tik iki 37 000 pėdų). A320 šeimos lėktuvai skrenda šiek tiek žemiau, pavyzdžiui, „neo“ serijos lėktuvai – nuo 39 100 iki 39 800 pėdų.

Vis dėlto yra keletas didesnių apribojimų, kurie neatitinka dabartinių komercinių orlaivių specifikacijų. „Concorde“ galėjo skristi iki 60 000 pėdų. Daugelis privačių lėktuvų skraido maždaug iki 45 000-51 000 pėdų. O jei kalbėsime apie karinius reaktyvinius lėktuvus, tai „Lockheed SR-71 Blackbird“ priklauso įprasto skrydžio rekordas – 85 000 pėdų.

Kodėl reikia skristi taip aukštai?

Kyla klausimas, kodėl lėktuvai dažniausiai skrenda 35 000-40 000 pėdų aukštyje. Pagrindinė to priežastis – našumas. Didesniame aukštyje oras yra mažiau tankus, todėl jis kelia mažesnį pasipriešinimą (ir sudegina mažiau degalų). Reaktyviniai varikliai tokiame aukštyje taip pat veikia efektyviau.

Tačiau jei aukštis padidinamas per daug, reaktyviniai varikliai sukuria mažesnę trauką ir sumažėja sparnų keliamoji jėga. Akivaizdu, kad jų turi pakakti skrydžiui vykdyti. Taip pat reikia atsižvelgti į fiuzeliažo apkrovą. Lėktuvo su hermetizuota kabina fiuzeliažo apkrova didėja didėjant aukščiui (nes išorinis oro tankis mažėja, o vidinis slėgis išlieka toks pat).

Tikslus skrydžio metu pasirinktas aukštis (iki maksimalaus tam tipui nustatyto aukščio) priklauso nuo kelių veiksnių. Svarbiausias veiksnys yra vėjas, o siekiant optimalaus skrydžio labai svarbu atsižvelgti į didelio aukščio reaktyvinius srautus. Turbulencija, oro sąlygos ir kiti oro eismo apribojimai taip pat turi įtakos skrydžio lygiui.

Skrydžių komerciniais tikslais apribojimai

Yra dar viena priežastis, dėl kurios komercinių orlaivių skrydžiams nustatomos ribinės vertės ir kodėl varikliai optimizuojami skrydžiams tokiame aukštyje. Tai susiję su sauga.

Jei salone atsiranda dekompresija, orlaivis greitai nusileidžia į mažesnį aukštį. Akivaizdu, kad iš didesnio aukščio tai trunka ilgiau ir keleiviai daug greičiau prarastų sąmonę didesniame aukštyje. Labai svarbu, kad keleiviai ir įgula turėtų pakankamai laiko sureaguoti ir užsidėti deguonies kaukes prieš prarandant sąmonę.

Kaip tuomet privatūs lėktuvai ir „Concorde“ gali skristi aukščiau? Privatiems orlaiviams netaikomos tos pačios „sąminingos būsenos laiko“ nuostatos, o jų varikliai dažnai būna didesni, palyginti su orlaivio svoriu.

„Concorde“ buvo kitoks. Jis dėl konstrukcijos turėjo mažesnį pasipriešinimą ir galėjo pasiekti didesnį greitį, o kartu ir didesnę keliamąją jėgą. Be to, jame buvo sumažinta dekompresijos rizika, nes buvo įdiegta sistema, padedanti greitai nusileisti avariniu būdu. Turėdamas delta sparną, jis galėjo leistis daug greičiau. Maži jo langai taip pat sumažintų slėgio sumažėjimo greitį gedimo atveju.

Šaltinis: https://simpleflying.com/what-is-the-highest-altitude-passenger-aircraft-can-fly/