Что такое эшелон и как самолеты не пересекаются в небе
Эшелон — это условная высота, которую занимают самолеты для безопасного движения по своему маршруту. Можно представить многоэтажное здание, где на четных этажах люди двигаются только справа налево, а на нечетных — наоборот. Аналогично система эшелонов распределяет самолеты по вертикали по разным уровням, чтобы они не летели навстречу друг другу.
С помощью эшелонов диспетчеры контролируют воздушные потоки, перенаправляют лайнеры на разные высоты и поддерживают между ними безопасную дистанцию. А пилоты знают, что во время полета на крейсерском эшелоне, когда лайнер несется под 900 км/ч, другое воздушное судно ему не помешает.
Приборы, которые измеряют высоту полета самолета, называются высотомеры или альтиметры. Они нужны для навигации, соблюдения эшелонов и безопасной посадки воздушного судна.
Высотомеры бывают:
- Барометрические — измеряют высоту по атмосферному давлению и используются в том числе для определения эшелонов.
- Радиотехнические — измеряют истинную высоту над землей и нужны на время взлета и посадки.
Чтобы измерить, на какой высоте летит самолет, в авиации используют атмосферное давление. Воздушная оболочка Земли неоднородна: чем выше мы поднимаемся, тем «тоньше» становится слой воздуха над нами и тем слабее он давит на нас и окружающие предметы.
Но рельеф местности и погода в разных точках земли сильно отличаются. Представьте, что диспетчер дает команду двум самолетам: «Занять высоту 9 000 м». При взлете пилоты настроили барометрические высотомеры на давление аэропортов вылета. Только в одном был в это время циклон с низким давлением, а в другом — антициклон с высоким. Самолеты набрали высоту, и высотомеры показывают 9 000 м, но реально в вертикальной плоскости между лайнерами может быть разница в десятки метров. Чтобы такой ситуации не происходило, все лайнеры после взлета переходят на «стандартное давление» 1 013 гПа.
Перед взлетом пилоты устанавливают на барометрических высотомерах атмосферное давление аэродрома вылета. Когда самолет набрал высоту, пилотам уже не нужно ориентироваться на рельеф земли. Вместо этого им требуется единая точка отсчета, чтобы синхронизироваться с другими воздушными судами в небе. Для этого пилоты переключают высотомер на «стандартное давление» 1 013 гПа
С момента, когда пилоты перешли на «стандартное давление», на высотомере они видят не реальную высоту от земли, а высоту на эшелоне.
Какие бывают эшелоны
В большинстве стран мира, в том числе и в России, эшелоны рассчитываются в футах и обозначаются тремя цифрами. Например, эшелон 340 — это полет на высоте 34 000 футов, или 10 350 м. Следующий над ним 350 — 35 000 футов, или 10 666 м. Между двумя эшелонами интервал по вертикали 1 000 футов, или 300 метров, — больше, чем высота главного здания МГУ на Воробьёвых горах. Этого расстояния достаточно, чтобы самолеты не мешали друг другу в небе.
Диспетчеры следят не только за расстоянием между самолетами по вертикали, но и по горизонтали. Между лайнерами дистанция должна быть:
- на крейсерском эшелоне — не менее 10 км,
- вблизи аэропортов — не менее 5 км.
Самолеты распределяются по эшелонам так, чтобы на одной высоте не двигаться навстречу друг другу. Для этого есть полукруговая система:
- Если самолет летит на восток (курс от 0° до 179°), ему дают нечетные эшелоны. Например, 310 (31 000 футов, число 31 — нечетное).
- Если самолет летит на запад (курс от 180° до 359°), ему дают четные эшелоны. Например, 320 (32 000 футов, число 32 — четное).
Если мы летим на эшелоне 340 и понимаем, впереди гроза и у нас есть возможность обойти ее сверху, необходимо поднять самолет не на 300 м, на ближайший эшелон, а на 600 м, где нет встречного движения. Разрешение сменить эшелон мы запрашиваем у диспетчера по радиосвязи.
Как выбирают высоту, на которой летит самолет
Высота, на которой проходит большая часть полета, называется крейсерский эшелон. Ее определяет штурман, подтверждает экипаж и дальше диспетчер.
Как правило, чем выше проходит полет, тем меньше топлива расходует лайнер — из-за разреженного воздуха (его сопротивление становится ниже, и самолеты летят быстрее и экономичнее).
Отсюда можно сделать вывод, что все самолеты должны подниматься на максимально возможные для них высоты. Но выбор крейсерского эшелона зависит от маршрута, типа и веса воздушного судна, температуры воздуха, скорости и направления ветра:
- Длина маршрута. На коротких перелетах, таких как Новосибирск — Томск, самолет не успевает набрать максимальную высоту. Тогда выбирается эшелон, ближайший к максимальному для данного самолета и маршрута.
- Вес самолета. Если у лайнера полная загрузка и полные баки топлива, то у него не получится высоко подняться. На длинном маршруте самолет сначала займет максимально возможную высоту для данной массы, затем, когда некоторая часть топлива сгорит и самолет станет легче, он может подняться выше (если длина маршрута позволяет).
- Направление ветра. Если на эшелоне 340 будет сильный встречный ветер, а на эшелоне 300 — попутный, то самолету выгоднее снизиться. Ветер сзади будет толкать лайнер, и он долетит быстрее, потратив меньше топлива.
При наборе высоты самолет расходует больше топлива, чем в крейсерском полете или в снижении. Поэтому на определенных маршрутах полет по параболической траектории приведет к большему расходу, чем полет на низком, но постоянном эшелоне.
Производитель каждого самолета (Boeing, Airbus, Embraer) выпустил таблицы с рекомендованными высотами полета в зависимости от длины маршрута. Авиакомпания пользуется ими, когда составляет план полета для каждого рейса.
Если хотите больше узнать о подготовке воздушного судна к взлету, отрыве от земли, наборе высоты и посадке в аэропорту прилета, читайте цикл статей о полете самолета.
Фото обложки: ALEXANDRO80 / Shutterstock.com