Hladno je kad, gledajući sunčano vrijeme kroz prozor i oblake koji plutaju ispod, čujemo poruku pilota da letimo na nadmorskoj visini od 10 000 metara, a temperatura iznad njega je -50 stupnjeva Celzijusa.
Zašto letjeti tako visoko?
Visina od 10 km je prosjek. U pravilu govorimo o dometu unutar 9-12 kilometara, gdje su položeni tečajevi zrakoplova koji prevoze putnike. I nije pilot odabrao visinu. Pitanje odlučuje dispečer, upravo on izračunava visinu za svaki pojedini let.
Poznato je da je zrak na većim visinama tanji. To je zbog jednostavne okolnosti. Atmosferu planeta drži njegova gravitacija. Ta se sila najjače manifestira na površini, držeći zračnu ovojnicu planete, pružajući joj maksimalnu gustoću upravo u donjim slojevima. Porast atmosferske gustoće povezan je s tlakom iznad slojeva. Što je viši, slabiji je tlak zraka. Tlak raste bliže površini od težine gornjih slojeva zraka, kao što se u oceanu tlak povećava zbog gornjih slojeva vode. Zrakoplov i njegove performanse leta uvelike ovise o performansama zraka, prvenstveno o njegovoj gustoći.
Zrak je potreban za podizanje, za normalan rad motora. Vrijedno je zapamtiti da se bez kisika proces izgaranja ne odvija, motor se zaustavlja. Ako je gustoća mala, to je loše, ali ni previše ih nije potrebno. Optimalni uvjeti za civilne zrakoplove promatrani su na nadmorskoj visini od 10 km, u zračnom koridoru od 9 do 12 km, ovisno o vremenskim i drugim uvjetima. Prevelika gustoća nije potrebna iz razloga što ne dopušta razvijanje potrebne brzine. Gusta zračna masa usporava kretanje zrakoplova na isti način kao što voda usporava kretanje plivača.
Pored problema s razvojem brzine, let na maloj nadmorskoj visini donosi velike troškove goriva, dok se tijekom putovanja u razrjeđenijim zračnim masama troši manje goriva. To su međusobno povezane pojave - za kretanje u gušćem prostoru potrebno je više energije, a samim tim i više goriva.
Promotivni video:
Na visini preporučenoj za civilne zrakoplove mogu slobodno letjeti svojom normalnom brzinom od 800-950 km na sat, a da pritom ne dožive troškove goriva, primajući dovoljno kisika.
Optimalne visine
Gustoća zraka unutar ovih granica i dalje je dovoljna da zrakoplov leti točno određenom brzinom. Na većim visinama potrebna je veća brzina. Dakle, prilikom letenja na nadmorskoj visini od 12-15 km, civilni se avion mogao kretati samo nadzvučnim brzinama, inače ga zračne mase ne bi mogle zadržati u letu.
Moderne dizajnerske karakteristike civilnih zrakoplova čine ovu visinu optimalnom za njih. Međutim, oni mogu dobro letjeti na drugim visinama, ako je potrebno, malo višim ili znatno nižim. Ali to je neracionalno, a može se pokazati i opasnim, na primjer, zbog vremenskih uvjeta.