На борту самолёта мы часто слышим привычные фразы: «наш борт движется на высоте 9800 метров со скоростью 930 км/ч, погода в уездном городе N хорошая» и так далее. Но почему мы вообще летаем именно на такой высоте?
Существует мнение, что на больших высотах летать безопаснее. Говорят, раньше, лет 50–70 назад, самолёты поднимались не так высоко и поэтому чаще попадали в зоны турбулентности, что якобы приводило к катастрофам. Действительно, массовый переход на большие высоты произошёл в 1940–60-е годы, тогда как до этого стандартная высота полёта редко превышала 6000 метров.
Что же позволило подняться выше? На заре авиации, в 1920–30-е годы, преобладали поршневые двигатели без турбонаддува. С ростом высоты они быстро теряли мощность из-за падения плотности воздуха. Поэтому и летали тогда не выше условных 6 километров. К тому же без герметичных кабин экипаж и пассажиры страдали от гипоксии, холода и низкого давления.
В 1930–40-е годы произошёл перелом: появились турбонагнетатели и турбокомпрессоры, сохранявшие мощность двигателей на больших высотах. Сначала эти технологии использовались в военной авиации, но вскоре пришли и в гражданскую. Тогда же стали массово внедрять герметичные кабины и кислородные системы – это позволило безопасно летать всё выше: сначала на 6–8 километрах, а затем и на 10–11.
А что с турбулентностью? Она, как выяснилось, может быть сильной и на 5, и на 10 километрах – просто её природа разная. Повышенная аварийность в прошлом была связана скорее с несовершенством конструкций и материалов, чем с самим выбором высоты. В середине XX века в среднем происходило около 10 авиакатастроф на миллион вылетов. Сегодня – меньше одной. Авиация стала в десятки раз надёжнее, и теперь полёт считается одним из самых безопасных видов передвижения (хотя человеку с аэрофобией вряд ли это докажешь).
Но раз техника стала такой надёжной, может, стоит летать пониже? На самом деле всё упирается, как обычно, в деньги. Чем выше самолёт, тем ниже плотность воздуха, а значит, меньше лобовое сопротивление. Это экономит топливо, увеличивает дальность и снижает шум. На малой высоте сопротивление выше, топливо расходуется активнее, а полёты становятся менее выгодными. Поэтому оптимальная высота полёта в районе 10–11 километров – это прежде всего вопрос экономии, а не безопасности.
Но все-таки преимущество есть: погодные условия. Грозы, бури и сильные облачные фронты в основном происходят ниже, тогда как на высоте порядка 10 километров атмосфера обычно спокойнее.