De ce zboară avioanele atât de sus?

Înainte de a pătrunde în explicațiile tehnice, acordați-vă câteva secunde pentru a observa cerul. Când un avion de linie trece pe deasupra capului, pare minuscul. La această distanță, uneori distingem doar silueta sa albă și dârele lungi pe care le lasă în urmă. Totuși, în interiorul acestui aparat, sute de pasageri citesc, discută, se uită la un film sau iau masa ca și cum ar fi într-un living… la peste 10 kilometri deasupra Pământului.

Este o întrebare pe care mulți și-o pun: de ce zboară avioanele atât de sus? La urma urmei, nu ar fi mai simplu să rămână la câteva mii de metri altitudine? Călătoria nu ar fi mai rapidă zburând și mai sus? Și dacă ar apărea o problemă, nu ar fi mai liniștitor să fii mai aproape de sol?

Aceste interogații sunt perfect logice. De altfel, când descoperi aviația, îți imaginezi adesea că piloții aleg pur și simplu o altitudine care li se pare potrivită. În realitate, este mult mai complex. În spatele acestor cifre se ascund decenii de cercetări, teste în zbor și optimizări. Altitudinea de croazieră a unui avion este rezultatul unui echilibru extrem de precis între consumul de combustibil, performanțele aeronautice, siguranță, confortul pasagerilor și constrângerile traficului aerian.

Ca pilot, acesta este unul dintre subiectele care m-au fascinat cel mai mult când am început să zbor. La început, te gândești mai ales la decolare sau aterizare, dar descoperi rapid că cea mai mare parte a unui zbor se joacă… odată instalat la altitudine. Acolo avionul devine cel mai eficient.

În acest articol, vom înțelege de ce avioanele de linie evoluează în general între 10.000 și 12.000 de metri altitudine, de ce nu rămân mai jos, de ce nu urcă mai mult și cum această înălțime permite ca fiecare zbor să fie mai economic, mai confortabil și mai sigur.

La ce altitudine zboară un avion de linie?

Majoritatea avioanelor de linie moderne își efectuează croaziera între 30.000 și 40.000 de picioare, adică aproximativ 9.000 până la 12.000 de metri altitudine. Pentru a vă face o idee, aceasta reprezintă o înălțime de aproape doisprezece ori mai mare decât cea a Turnului Eiffel.

La această altitudine, peisajul s-a schimbat complet. Relieful a dispărut, norii se află adesea sub aparat, iar curbura Pământului devine uneori ușor perceptibilă în condiții excepționale.

Contrar a ceea ce s-ar putea crede, nu există o altitudine unică pe care toate avioanele o respectă. Fiecare zbor are propriul nivel de croazieră, determinat de numeroși parametri.

Primul este pur și simplu tipul de avion.

Un Airbus A320, utilizat pe zboruri mediu-curier în Europa, va evolua adesea în jurul a 35.000 de picioare, adică aproximativ 10.700 de metri. Un Airbus A350, conceput pentru distanțe foarte lungi, poate atinge regulat 39.000 sau chiar 41.000 de picioare când condițiile permit. Modelele Boeing 737, 787 sau 777 se situează de asemenea în acest interval de altitudine.

• Avion | Altitudine de croazieră obișnuită
• Airbus A320 | 33.000 la 37.000 picioare
• Airbus A330 | 35.000 la 39.000 picioare
• Airbus A350 | 37.000 la 41.000 picioare
• Boeing 737 | 33.000 la 39.000 picioare
• Boeing 777 | 35.000 la 43.000 picioare
• Boeing 787 | 35.000 la 43.000 picioare

Dar tipul de aparat este doar unul dintre elementele luate în calcul.

Greutatea avionului joacă, de asemenea, un rol major.

Imaginați-vă un zbor între Paris și Tokyo. În momentul decolării, avionul transportă câteva zeci de tone de combustibil. Este deci deosebit de greu. În această configurație, ar fi dificil, dacă nu imposibil, să ajungă imediat la altitudinea optimă.

Piloții încep deci adesea prin a zbura puțin mai jos, în jurul a 31.000 sau 33.000 de picioare. Apoi, pe parcursul orelor, pe măsură ce combustibilul este consumat și avionul devine mai ușor, ei cer controlului aerian autorizația de a urca progresiv. Aceasta se numește step climb, sau urcare pe paliere.

Această tehnică permite menținerea avionului la altitudinea unde este cel mai performant pe tot parcursul călătoriei.

În schimb, pe un zbor scurt între Marsilia și Nisa sau între Paris și Lyon, aparatul uneori nici nu are timp să atingă altitudinea ideală. O parte importantă a traseului este consacrată urcării, apoi trebuie deja pregătită coborârea. Nivelul de croazieră este deci adesea mai mic.

Vremea influențează de asemenea alegerea altitudinii.

Piloții și companiile aeriene caută permanent cel mai bun compromis între consumul de combustibil și condițiile atmosferice. Dacă sunt prevăzute turbulențe importante la un anumit nivel, poate fi mai interesant să zboare cu câteva mii de picioare mai sus sau mai jos pentru a oferi un traseu mai confortabil pasagerilor.

Vântul este un alt factor determinant. Celebrele curente-jet, sau jet streams, suflă uneori cu peste 300 km/h. Când sunt favorabile, ele permit reducerea semnificativă a duratei zborului și a consumului de combustibil. În schimb, când suflă din față, echipajele pot alege o altă altitudine pentru a le limita impactul.

În sfârșit, nu trebuie uitat că avioanele nu sunt niciodată singure pe cer.

În fiecare zi, zeci de mii de aparate circulă simultan în întreaga lume. Pentru a evita orice risc de coliziune, controlul aerian atribuie niveluri de zbor precise fiecărui avion. Două aparate care urmează o rută similară nu vor zbura în general exact la aceeași altitudine, ceea ce garantează o separare verticală permanentă.

În realitate, când un pilot anunță că avionul său va zbura la 36.000 de picioare, această valoare nu este niciodată aleasă la întâmplare. Ea rezultă dintr-o combinație de criterii tehnice, meteorologice, operaționale și economice studiate cu atenție chiar înainte de decolare.

Și dacă toate aceste constrângeri există, este pentru că o altitudine de aproximativ 11 kilometri oferă un avantaj considerabil: acolo avioanele de linie devin cele mai eficiente. Consumă mai puțin combustibil, parcurg distanțe mai mari și își exploatează la maximum performanțele.

Tocmai acest lucru îl vom descoperi în continuarea acestui articol.

De ce zborul atât de sus permite economisirea atâtor combustibil?

Dacă ar fi să rezumăm într-o frază principalul motiv pentru care avioanele de linie zboară la aproximativ 11 kilometri altitudine, ar fi acesta:

Cu cât un avion evoluează într-un aer mai puțin dens, cu atât trebuie să lupte mai puțin împotriva rezistenței aerului.

Pare aproape paradoxal. Mulți oameni își imaginează că un avion are nevoie de un aer “gros” pentru a zbura corect. În realitate, odată ce a decolat și a prins viteză, aproape inversul devine interesant.

Pentru a înțelege, imaginați-vă că mergeți cu bicicleta.

Într-o zi fără vânt, înaintați ușor. Acum, imaginați-vă că cineva vă împinge constant spre spate cu mâinile. Trebuie să depuneți mai mult efort pentru a menține aceeași viteză.

Această forță care vă încetinește există și pentru avioane. Se numește rezistență aerodinamică, sau mai simplu, rezistența aerului.

În fiecare secundă, un avion de linie lovește milioane de molecule de aer. Cu cât sunt mai numeroase, cu atât frânează mai mult aparatul. Motoarele trebuie atunci să producă mai multă tracțiune pentru a menține viteza de croazieră.

Or, pe măsură ce urcăm în altitudine, aerul devine din ce în ce mai puțin dens.

La aproximativ 11.000 de metri, conține mult mai puține molecule decât la nivelul mării. Avionul întâlnește deci mult mai puțină rezistență.

Este ca și cum un alergător ar trece de pe un drum noroios pe o pistă perfect netedă. Continuă să înainteze cu aceeași viteză, dar cu mult mai puțin efort.

Pentru un avion de linie, acest câștig este imens.

O economie de combustibil care se cifrează în tone

Companiile aeriene monitorizează consumul de combustibil cu o precizie impresionantă.

De ce? Pentru că combustibilul reprezintă unul dintre cele mai importante posturi de cheltuieli ale unui zbor.

Pe un zbor lung, câteva procente de economie pot reprezenta câteva tone de kerosen.

Și când o companie realizează câteva sute de zboruri în fiecare zi, aceste economii devin colosale.

Să luăm un exemplu simplu.

Imaginați-vă două avioane identice care leagă aceleași orașe.

• Primul zboară la 5.000 de metri.

• Al doilea zboară la 11.000 de metri.

Primul va trebui să lupte împotriva unui aer mult mai dens. Motoarele sale vor trebui să furnizeze mai multă tracțiune timp de ore întregi pentru a menține aceeași viteză.

Rezultat: va consuma net mai mult combustibil.

La scara unei întregi flote, aceasta ar reprezenta milioane de euro suplimentare în fiecare an.

Tocmai din acest motiv inginerii caută permanent să facă avioanele să zboare în intervalul lor de altitudine ideală.

Motoarele devin și ele mai eficiente

S-ar putea crede că motoarele cu reacție funcționează mai puțin bine când este mai puțin aer.

În realitate, ele sunt special concepute pentru a funcționa la mare altitudine.

Turboreactoarele moderne comprimă aerul înainte de combustie datorită mai multor etaje de compresoare extrem de puternice.

Chiar dacă aerul este mai rar la 11 kilometri altitudine, motoarele reușesc să îl comprime eficient înainte de a amesteca combustibilul.

Rezultatul este deosebit de interesant: ele produc tracțiunea necesară consumând în același timp mai puțin kerosen decât ar face-o mai jos.

De altfel, din acest motiv avioanele de linie nu rămân niciodată mult timp la joasă altitudine după decolare.

Piloții caută rapid să ajungă la nivelul de croazieră, acolo unde motoarele lucrează în cele mai bune condiții.

Și aripile profită de această altitudine

Motoarele nu sunt singurele care beneficiază de acest mediu.

Și aripile.

O aripă produce portanță datorită curgerii aerului în jurul profilului său.

Când avionul atinge viteza de croazieră, această portanță devine foarte eficientă.

La mare altitudine, chiar dacă aerul este mai puțin dens, viteza ridicată permite aripilor să continue să genereze suficientă portanță limitând în același timp puternic rezistența.

Cu alte cuvinte, avionul găsește un echilibru aproape ideal între două forțe:

• suficientă portanță pentru a rămâne în zbor;

• cât mai puțină rezistență posibil pentru a înainta.

Este exact ceea ce caută inginerii aeronautici de la începuturile aviației.

O viteză impresionantă… fără a avea această impresie

Când sunteți instalat lângă hublou, zborul pare adesea foarte calm.

Norii trec încet.

Peisajul pare aproape imobil.

Totuși, un Airbus A350 sau un Boeing 787 zboară în general în jurul a 900 km/h.

De ce această senzație de lentoare?

Pur și simplu pentru că avionul este foarte departe de sol.

Relieful, drumurile sau clădirile sunt atât de îndepărtate încât dau impresia că se mișcă încet.

Este exact același fenomen când privești o barcă în depărtare: pare că înaintează încet, deși navighează uneori cu câteva zeci de kilometri pe oră.

Această viteză ridicată, combinată cu un aer mai puțin dens, permite avioanelor să parcurgă mii de kilometri cu o eficiență remarcabilă.

Fiecare kilogram de combustibil contează

Când luăm avionul ca pasager, nu ne dăm neapărat seama.

Dar fiecare kilogram îmbarcat este calculat cu atenție înainte de plecare.

Companiile nu iau “mult mai mult combustibil pentru orice eventualitate”.

Piloții dispun bineînțeles de rezerve obligatorii prevăzute de reglementări, dar dincolo de acestea, fiecare kilogram suplimentar crește greutatea aparatului… și deci consumul său.

Este un cerc destul de simplu.

Cu cât un avion transportă mai mult combustibil, cu atât este mai greu.

Cu cât este mai greu, cu atât trebuie să producă mai multă portanță.

Cu cât produce mai multă portanță, cu atât creează mai multă rezistență.

Și cu cât creează mai multă rezistență, cu atât consumă mai mult.

Companiile caută deci permanent cel mai bun compromis între siguranță, autonomie și eficiență economică.

Altitudinea de croazieră face parte din cei mai importanți parametri pentru a atinge acest echilibru.

Piloții caută permanent altitudinea cea mai rentabilă

Contrar unei idei preconcepute, odată ce un avion atinge nivelul de croazieră, totul nu este fixat.

În timpul zborului, echipajul schimbă regulat informații cu controlul aerian.

Dacă avionul a devenit suficient de ușor sau dacă condițiile meteo evoluează, piloții pot cere o urcare către un nivel mai ridicat.

De ce?

Pentru că câteva mii de picioare suplimentare pot permite economisirea și mai multor combustibil.

În schimb, dacă sunt semnalate turbulențe sau dacă traficul este dens, pot alege să rămână temporar la altitudinea actuală.

Fiecare decizie vizează același obiectiv: efectuarea zborului în cel mai sigur, confortabil și eficient mod posibil.

În final, zborul la aproximativ 11 kilometri altitudine nu este o întâmplare. Este rodul a decenii de cercetări în aerodinamică, motorizare și exploatare aeriană. La această înălțime, avioanele întâlnesc mult mai puțină rezistență, motoarele lor funcționează într-un interval deosebit de performant, iar companiile economisesc cantități considerabile de combustibil.

Dar dacă această altitudine este atât de avantajoasă, o întrebare vine natural în minte: de ce să nu urcăm și mai sus? La urma urmei, dacă aerul este și mai puțin dens la 15 sau 18 kilometri altitudine, economiile nu ar fi și mai importante? Răspunsul este mai complex decât pare… și tocmai îl vom descoperi în partea următoare.

De ce avioanele nu zboară și mai sus?

În acest stadiu, o întrebare pare evidentă.

Dacă zborul la 11.000 de metri permite economisirea atâtor combustibil, de ce avioanele de linie nu urcă la 15.000, 18.000, sau chiar 20.000 de metri altitudine?

Intuitiv, ar părea logic. Cu cât urcăm mai sus, cu atât aerul este mai ușor. Am putea deci crede că rezistența scade și mai mult, și că economiile de combustibil devin și mai importante.

În realitate, nu funcționează așa.

Dincolo de o anumită altitudine, avantajele încep să dispară… apoi se transformă progresiv în dezavantaje.

Altitudinea de croazieră a unui avion de linie este de fapt un punct de echilibru. Prea jos, consumă mai mult. Prea sus, nu mai zboară în condiții bune.

La mare altitudine, aerul devine prea rar

Când urcăm pe munte, unii drumeți simt deja efectele altitudinii.

Respiratul devine puțin mai dificil.

Obosim mai repede.

Acest fenomen se explică printr-o diminuare a densității aerului.

Pentru un avion, este exact același principiu.

Pe măsură ce ne ridicăm, există din ce în ce mai puține molecule de aer disponibile.

La început, este o veste excelentă, deoarece reduce rezistența.

Dar trecut un anumit prag, problema se inversează.

Aripile dispun de mai puțin aer pentru a produce portanță.

Motoarele dispun de mai puțin aer pentru a asigura o combustie optimă.

Avionul ajunge deci la o limită unde devine dificil să continue urcarea.

Aripile au nevoie de aer pentru a susține avionul

Auzim uneori spunându-se că avioanele “zboară datorită vidului”. Este evident fals.

Aripile au nevoie de aer.

Curgerea aerului în jurul profilului lor este cea care creează portanța capabilă să mențină câteva zeci, sau chiar sute de tone pe cer.

Imaginați-vă acum că acest aer devine din ce în ce mai rar.

Aripile continuă să funcționeze, dar trebuie compensate printr-o viteză mai ridicată.

Cu alte cuvinte, cu cât aerul este mai ușor, cu atât avionul trebuie să meargă mai repede pentru a produce aceeași portanță.

Și aici apar limitele.

Pentru că un avion nu poate accelera la infinit.

Motoarele își ating și ele limitele

Reactoarele moderne sunt adevărate reușite tehnologice.

Funcționează perfect la altitudinea de croazieră obișnuită.

Dar și ele depind de aer.

Un turboreactor aspiră o cantitate enormă de aer în față.

Acest aer este comprimat, amestecat cu combustibilul, apoi aprins pentru a produce tracțiunea.

Dacă aerul devine prea rar, motoarele trebuie să lucreze mai mult pentru a obține același rezultat.

De la o anumită altitudine, pur și simplu nu mai sunt capabile să furnizeze suficientă tracțiune pentru a menține zborul în condiții bune.

Și aici, inginerii caută deci un compromis.

Obiectivul nu este să zboare cât mai sus posibil.

Obiectivul este să zboare acolo unde performanțele globale sunt cele mai bune.

Există o zonă unde marjele devin foarte mici

Piloții cunosc bine un fenomen pe care pasionații de aeronautică îl numesc uneori coffin corner, pe care l-am putea traduce prin “zona critică”.

Numele poate părea impresionant, dar principiul este destul de simplu.

Pentru ca un avion să rămână în zbor, trebuie să respecte anumite viteze.

Dacă zboară prea încet, aripile nu mai produc suficientă portanță și avionul poate intra în vrie.

În schimb, dacă zboară prea repede, riscă să depășească anumite limite aerodinamice.

La foarte mare altitudine, aceste două viteze se apropie progresiv.

Cu alte cuvinte, marja dintre “prea încet” și “prea repede” devine mult mai mică.

Piloții dispun atunci de mai puțină flexibilitate.

Tocmai pentru a evita această situație, avioanele de linie rămân la o altitudine unde performanțele lor rămân confortabile.

În exploatare normală, această zonă este perfect cunoscută și integrată în calculele de performanță. Echipajele nu se apropie de ea la întâmplare.

Fiecare avion posedă o altitudine maximă

Așa cum o mașină posedă o viteză maximă, un avion posedă o altitudine maximă.

Această limită depinde de numeroși parametri:

• greutatea sa;

• temperatura exterioară;

• tipul de motor;

• presiunea atmosferică;

• performanțele aparatului.

Un avion foarte încărcat nu va putea urca la fel de sus ca un avion aproape gol.

De aceea, un zbor lung efectuează adesea mai multe urcări succesive pe parcursul călătoriei.

La decolare, este greu din cauza combustibilului.

Câteva ore mai târziu, după ce a consumat câteva zeci de tone de kerosen, devine mai ușor.

Poate atunci să ceară să urce cu câteva mii de picioare pentru a-și regăsi altitudinea optimă.

Această tehnică este utilizată zilnic pe zborurile lung-curier.

De ce avioanele militare urcă uneori mult mai sus?

Este o comparație care revine des.

Unele avioane militare pot evolua mult deasupra avioanelor de linie.

De ce?

Pentru că nu au aceleași misiuni.

Un avion de vânătoare caută performanțe maxime pe o durată relativ scurtă.

Un avion de linie, în schimb, trebuie să transporte sute de pasageri timp de uneori douăsprezece sau cincisprezece ore, cu un consum controlat, un confort ridicat și o fiabilitate excepțională.

Constrângerile sunt total diferite.

Unele avioane specializate, cum ar fi vechile avioane spion, puteau atinge peste 20 de kilometri altitudine.

Dar erau concepute exclusiv pentru această misiune.

Arhitectura lor, motoarele lor și utilizarea lor nu au nimic comparabil cu cele ale unui avion de transport comercial.

De ce avioanele nu rămân mai jos?

După ce am înțeles de ce avioanele nu urcă mai mult, ne putem pune întrebarea inversă.

De ce să nu zburăm la doar 3.000 sau 4.000 de metri?

La urma urmei, acest lucru ar apropia avionul de sol.

Mulți pasageri ar avea poate sentimentul că sunt mai în siguranță.

Totuși, în practică, ar fi o idee foarte proastă.

Consumul ar exploda

Este consecința cea mai importantă.

La joasă altitudine, aerul este mult mai dens.

Aceasta înseamnă că avionul întâlnește o rezistență mult mai importantă.

Pentru a menține viteza de croazieră, ar trebui crescută tracțiunea motoarelor.

Cine spune mai multă tracțiune spune mai mult combustibil consumat.

Pe un zbor de câteva ore, diferența ar fi enormă.

Biletele ar costa mai mult și emisiile de CO₂ ar crește sensibil.

Zborul ar fi adesea mai puțin confortabil

Altă consecință: turbulențele.

Chiar dacă pot exista la toate altitudinile, straturile joase ale atmosferei sunt în general mult mai agitate.

Relieful, clădirile, variațiile de temperatură sau chiar furtunile creează mișcări de aer mai frecvente.

Zburând deasupra majorității acestor fenomene, avioanele de linie profită de un aer în general mai stabil.

Este unul dintre motivele pentru care, după decolare, trepidațiile dispar adesea odată ce croaziera este atinsă.

Desigur, există anumite turbulențe de mare altitudine, în special cele legate de curenții-jet, dar ele sunt astăzi larg anticipate datorită prognozelor meteorologice și informațiilor schimbate între echipaje.

Traficul aerian ar deveni mult mai complicat

Altitudinile joase sunt deja utilizate de numeroase aparate:

• aviație generală;

• elicoptere;

• avioane de antrenament;

• aviație agricolă;

• servicii de salvare.

Dacă toate avioanele de linie ar rămâne de asemenea în acest strat, gestionarea traficului ar deveni extrem de complexă.

Evoluând mai sus, avioanele mari dispun de un spațiu care le este mai bine adaptat, în timp ce celelalte categorii de aeronave utilizează niveluri diferite.

Această organizare contribuie la a face circulația aeriană mai fluidă și mai sigură.

În final, înțelegem că cei 10 până la 12 kilometri altitudine nu sunt nici o întâmplare, nici o tradiție. Este pur și simplu zona unde un avion de linie oferă cel mai bun compromis între consumul de combustibil, performanțe, confortul pasagerilor și siguranță. Mai sus, limitele aerodinamice și mecanice încep să apară. Mai jos, consumul crește puternic și condițiile de zbor devin în general mai puțin favorabile.

În partea următoare, vom răspunde la alte întrebări pe care mulți pasageri și le pun: turbulențele sunt cu adevărat mai puternice la altitudine? Piloții pot schimba nivelul de zbor în timpul călătoriei? Și de ce două avioane care urmează aceeași rută nu zboară aproape niciodată exact la aceeași altitudine?

Turbulențele sunt mai puternice la mare altitudine?

Dacă există o idee preconcepută care revine regulat la pasageri, este aceasta:

“Cu cât avionul zboară mai sus, cu atât sunt mai multe turbulențe.”

În realitate, este mult mai nuanțat.

De cele mai multe ori, este chiar invers.

Dacă companiile aeriene aleg să facă avioanele lor să zboare în jurul a 11.000 de metri, este și pentru că această altitudine oferă în general condiții de zbor mai stabile.

Pentru a înțelege de ce, trebuie mai întâi să știm ce sunt cu adevărat turbulențele.

Turbulențele sunt pur și simplu mișcări de aer

Contrar a ceea ce ne imaginăm uneori, o turbulență nu este o “groapă de aer”.

Această expresie este foarte răspândită, dar este înșelătoare.

Un avion nu cade niciodată într-un vid brusc.

El traversează pur și simplu o masă de aer care urcă, coboară sau își schimbă brutal direcția.

Imaginați-vă un râu.

Când este calm, o barcă înaintează fără dificultate.

Dar dacă curentul devine mai agitat, barca începe să se miște în toate sensurile.

Apa este mereu prezentă, dar este mai puțin stabilă.

Aerul se comportă exact în același mod.

Și cum un avion zboară în interiorul acestui imens “râu de aer”, el resimte imediat aceste mișcări.

De ce aerul este adesea mai calm la altitudine?

Lângă sol, atmosfera este permanent perturbată.

Soarele încălzește diferit orașele, pădurile, câmpurile sau marea.

Munții deviază vânturile.

Clădirile creează vârtejuri.

Furtunile generează curenți ascendenți puternici.

Toate aceste fenomene fac straturile joase ale atmosferei mult mai agitate.

Urcând la 10 sau 11 kilometri altitudine, avioanele trec deasupra unei mari părți din aceste perturbații.

Aerul este acolo adesea mai omogen.

Este ca și cum ați părăsi un drum plin de limitatoare de viteză pentru a ajunge pe o autostradă perfect netedă.

Iată de ce trepidațiile resimțite după decolare dispar în general odată ce croaziera este atinsă.

Atunci de ce resimțim uneori turbulențe puternice?

Pentru că nu toate turbulențele vin din relief sau din nori.

Unele apar direct la altitudine.

Cele mai cunoscute sunt turbulențele în aer clar.

Sunt deosebit de impresionante, deoarece survin uneori pe un cer perfect albastru.

Niciun nor.

Nicio furtună.

Niciun semn vizibil.

Totuși, avionul poate începe să vibreze.

Aceste turbulențe sunt adesea provocate de diferențele de viteză între două mase de aer, în special în apropierea celebrelor curente-jet (jet streams).

Vestea bună este că piloții dispun astăzi de numeroase instrumente pentru a le anticipa.

Avioanele care le traversează transmit observațiile lor.

Prognozele meteorologice sunt extrem de precise.

Controlul aerian poate propune o schimbare de altitudine.

În majoritatea cazurilor, câteva mii de picioare sunt suficiente pentru a regăsi un aer mult mai calm.

Turbulențele sunt periculoase?

Este probabil întrebarea care îi îngrijorează cel mai mult pe călători.

Răspunsul este foarte liniștitor.

Turbulențele sunt impresionante, dar sunt rar periculoase pentru avion.

Aparatele moderne sunt concepute pentru a rezista la constrângeri mult superioare celor întâlnite în exploatare normală.

În timpul testelor de certificare, aripile sunt supuse voluntar la eforturi extreme.

Ele se pot curba spectaculos fără a se rupe.

Ceea ce reprezintă principalul risc în timpul unei turbulențe nu este în general avionul în sine.

Sunt persoanele care nu poartă centura.

De aceea echipajele cer adesea să fie păstrată atașată, chiar și când indicatorul este stins.

O turbulență neprevăzută poate surveni în orice moment.

Câteva secunde sunt suficiente pentru ca un pasager neatașat să fie proiectat împotriva plafonului cabinei.

Piloții pot schimba altitudinea în timpul zborului?

Răspunsul este da.

Și acest lucru se întâmplă mult mai des decât ne imaginăm.

Contrar imaginii pe care ne-o facem uneori, un avion nu rămâne fixat la o altitudine unică pe tot parcursul călătoriei.

Piloții adaptează regulat nivelul de zbor în funcție de mai mulți parametri.

Urcările pe paliere

Să luăm exemplul unui zbor între Paris și Montreal.

La decolare, avionul transportă câteva zeci de tone de combustibil.

Este deci relativ greu.

Câteva ore mai târziu, o mare parte din acest combustibil a fost consumată.

Aparatul a devenit mai ușor.

Poate acum să zboare mai sus rămânând în zona sa de randament optim.

Piloții cer atunci controlului aerian autorizația de a urca.

Vorbim de urcare pe paliere, sau step climb.

Pe anumite zboruri foarte lungi, această operațiune poate fi repetată de mai multe ori.

Fiecare urcare permite reducerea ușoară a consumului de combustibil.

Pe o flotă întreagă, aceste mici economii reprezintă sume considerabile.

Schimbarea altitudinii pentru a evita turbulențele

Turbulențele constituie un alt motiv frecvent.

Când un avion semnalează o zonă agitată, informația este imediat transmisă celorlalte echipaje.

Controlul aerian poate atunci autoriza un aparat să urce sau să coboare pentru a evita acest strat de aer perturbat.

Uneori sunt suficiente doar 2.000 de picioare, adică aproximativ 600 de metri, pentru a regăsi un zbor perfect calm.

Este unul dintre numeroasele motive pentru care piloții schimbă constant informații cu controlorii.

Traficul aerian influențează și el altitudinea

În fiecare zi, mai mult de 100.000 de zboruri decolează și aterizează în întreaga lume.

Cerul este mult mai frecventat decât ne imaginăm.

Pentru a evita orice risc de coliziune, avioanele sunt separate conform mai multor criterii.

Altitudinea face parte din acestea.

Chiar dacă două aparate urmează practic aceeași rută, ele nu vor zbura în general la același nivel.

Această separare verticală este asigurată de controlul aerian.

Ea este completată de sistemele de bord de supraveghere, cum ar fi TCAS, capabil să alerteze piloții dacă două avioane se apropie anormal.

În practică, mai multe niveluri de siguranță se suprapun.

Acesta este motivul pentru care coliziunile între avioanele de linie au devenit extrem de rare.

De ce nu zboară toate avioanele la aceeași altitudine?

Dacă priviți un site de urmărire a zborurilor în timp real, veți observa rapid că altitudinile variază.

Un avion este la 33.000 de picioare.

Altul la 37.000.

Un al treilea la 39.000.

De ce?

Pentru că nu există o altitudine ideală pentru toată lumea.

Fiecare avion are propriile performanțe

Un Airbus A320, care efectuează un zbor de o oră, nu are aceleași nevoi ca un Airbus A350 care leagă Parisul de Singapore.

Greutatea lor este diferită.

Autonomia lor la fel.

Motoarele lor sunt concepute pentru misiuni diferite.

Este deci perfect normal ca ele să nu zboare exact la aceeași altitudine.

Sensul zborului este de asemenea luat în calcul

În numeroase regiuni ale lumii, nivelurile de zbor sunt organizate conform sensului de circulație.

De exemplu, un avion care zboară spre est nu va utiliza în general aceleași altitudini ca un avion care zboară spre vest.

Această organizare facilitează enorm munca controlului aerian.

Ea contribuie de asemenea la întărirea siguranței menținând o separare naturală între fluxurile de trafic.

Condițiile meteorologice evoluează constant

În sfârșit, vânturile se schimbă permanent.

O altitudine foarte favorabilă dimineața poate deveni mai puțin interesantă câteva ore mai târziu.

Echipajele analizează deci regulat prognozele pentru a alege nivelul care oferă cel mai bun compromis între rapiditate, consum și confort.

Înțelegem atunci că altitudinea de croazieră nu este niciodată o valoare aleasă la întâmplare.

Este rezultatul a numeroase calcule realizate înainte de plecare… apoi ajustate pe tot parcursul zborului în funcție de condițiile întâlnite.

În ultima parte a acestui articol, vom răspunde la mai multe întrebări fascinante: ce se întâmplă dacă un avion își pierde presurizarea la 11.000 de metri? Avioanele viitorului vor zbura și mai sus? Vom termina de asemenea cu un FAQ complet care răspunde la interogațiile cele mai frecvente ale pasagerilor.

Ce se întâmplă dacă un avion își pierde presurizarea la această altitudine?

Este o scenă pe care mulți călători au văzut-o deja într-un film.

Avionul zboară liniștit la peste 11.000 de metri când, brusc, măștile de oxigen cad din plafon.

Această imagine impresionează, și ea hrănește adesea o îngrijorare: este cu adevărat posibil să respiri la această altitudine?

Răspunsul este simplu: nu.

La aproximativ 11 kilometri altitudine, aerul este atât de puțin dens încât nu mai conține suficient oxigen pentru a permite organismului nostru să funcționeze normal.

Fără cabină presurizată, o persoană și-ar pierde rapid capacitățile de gândire, apoi ar sfârși prin a-și pierde cunoștința.

Din fericire, avioanele de linie sunt concepute tocmai pentru a evita această situație.

O cabină care recreează condițiile de la sol

Contrar a ceea ce s-ar putea crede, pasagerii nu respiră aerul exterior.

Motoarele preiau o parte din aer, care este apoi răcit, filtrat și trimis în cabină.

Presiunea este menținută la un nivel confortabil, corespunzând în general unei altitudini cuprinse între 1.800 și 2.400 de metri.

Cu alte cuvinte, chiar când avionul evoluează la peste 11.000 de metri, corpul dumneavoastră are impresia că se află la munte mai degrabă decât în vârful Everestului.

Este și din acest motiv că unele persoane resimt uneori o ușoară oboseală sau o senzație de urechi înfundate: presiunea nu este exact aceeași ca la nivelul mării.

De ce măștile cad automat?

Sistemele avionului monitorizează permanent presiunea din cabină.

Dacă este detectată o scădere anormală, măștile de oxigen sunt eliberate automat.

Mulți pasageri cred că aceste măști conțin o rezervă enormă de oxigen.

În realitate, ele sunt concepute pentru o misiune foarte precisă.

Ele permit ocupanților să respire timpul necesar piloților pentru a efectua o coborâre de urgență către o altitudine unde aerul devine natural respirabil.

Obiectivul nu este deci continuarea zborului la 11.000 de metri, ci atingerea rapidă a unei altitudini mai joase.

O procedură perfect stăpânită

În aviație, nimic nu este lăsat la voia întâmplării.

Echipajele se antrenează regulat pe simulator pentru a gestiona acest tip de situație.

Dacă survine o pierdere de presurizare, acțiunile de efectuat sunt clar definite.

Piloții își pun imediat masca de oxigen, stabilizează avionul, avertizează controlul aerian apoi amorsează o coborâre rapidă către o altitudine sigură.

Pentru pasageri, această manevră poate fi impresionantă.

Pentru piloți, este vorba de o procedură cunoscută și repetată de numeroase ori pe parcursul formării lor.

Din fericire, acest tip de eveniment rămâne extrem de rar.

Avioanele vor zbura și mai sus în viitor?

Aviația evoluează constant.

Avioanele sunt mai silențioase, mai economice în combustibil și mai performante decât acum doar douăzeci de ani.

Dar aceasta înseamnă că vor zbura mult mai sus mâine?

Probabil nu.

În orice caz, nu avioanele de linie pe care le utilizăm astăzi.

Așa cum am văzut anterior, aparatele actuale evoluează deja într-o zonă aproape ideală.

Urcarea mai mult ar aduce puține avantaje creând în același timp mai multe constrângeri tehnice.

În schimb, inginerii lucrează la alte piste pentru a îmbunătăți performanțele.

Avioane din ce în ce mai economice

Progresele privesc în principal:

• noile motoare;

• materialele compozite mai ușoare;

• îmbunătățirea aerodinamicii;

• combustibilii durabili;

• hidrogenul;

• optimizarea traiectoriilor datorită inteligenței artificiale.

Obiectivul rămâne mereu același: transportarea mai multor pasageri consumând mai puțină energie.

Și avioanele hipersonice?

Poate ați auzit de proiecte de avioane capabile să lege Parisul de New York în doar câteva ore.

Aceste aparate ar putea efectiv să evolueze mult mai sus decât avioanele de linie actuale.

Dar ar utiliza tehnologii complet diferite.

Viteza lor, motoarele lor și misiunea lor ar fi fără măsură cu cele ale unui Airbus A350 sau ale unui Boeing 787.

Pentru zborurile comerciale clasice, altitudinile actuale vor rămâne deci probabil norma încă mulți ani de acum încolo.

Ideile preconcepute despre altitudinea avioanelor

Aviația este un domeniu care suscită enormă curiozitate… dar și câteva idei false.

Iată-le pe cele pe care le auzim cel mai des.

„Avioanele zboară sus pentru a evita păsările.”

Este fals.

Chiar dacă coliziunile cu păsările reprezintă un risc real, ele survin în principal în timpul decolării și aterizării, când avioanele evoluează la joasă altitudine.

La 11 kilometri de sol, păsările pur și simplu nu mai sunt prezente.

„Piloții își aleg liber altitudinea.”

Nu exact.

Ei propun o altitudine optimă în funcție de performanțele avionului lor, dar aceasta trebuie validată de controlul aerian.

„Cu cât un avion zboară mai sus, cu atât merge mai repede.”

Nu neapărat.

Viteza depinde în principal de performanțele aparatului și de condițiile de vânt.

Urcarea mai sus nu înseamnă automat zborul mai rapid.

„Turbulențele sunt mereu mai puternice la altitudine.”

Este una dintre ideile preconcepute cele mai răspândite.

În realitate, majoritatea zborurilor de croazieră se desfășoară într-un aer foarte calm.

„Toate avioanele zboară la aceeași altitudine.”

Și aici, este fals.

Nivelul de croazieră depinde în special de:

• tipul aparatului;

• greutatea sa;

• vreme;

• distanța de parcurs;

• traficul aerian.

Ce trebuie să rețineți

Când privim un avion traversând cerul, este ușor să uităm tot ce se ascunde în spatele acestei aparente simplități.

Totuși, altitudinea la care zboară este rezultatul a decenii de cercetări, teste și optimizări.

Dacă avioanele de linie evoluează în general între 10.000 și 12.000 de metri, nu este o întâmplare.

La această înălțime, întâlnesc mai puțină rezistență a aerului, consumă mai puțin combustibil, oferă un confort mai bun pasagerilor și beneficiază de performanțe deosebit de eficiente.

Zborul mai jos ar crește puternic consumul și ar expune mai mult aparatul perturbațiilor atmosferei.

Zborul mult mai sus ar reduce dimpotrivă portanța aripilor și performanțele motoarelor.

Cu alte cuvinte, avioanele nu zboară nici prea sus, nici prea jos.

Ele evoluează pur și simplu acolo unde fizica le permite să fie cele mai performante.

Data viitoare când veți ridica ochii spre un avion lăsând o dâră fină albă pe cer, veți ști că se află probabil la o duzină de kilometri deasupra capului dumneavoastră… exact la altitudinea unde este cel mai eficient.

✈️ Articole care v-ar putea interesa

Dacă vă place să înțelegeți culisele aviației și să descoperiți ce se ascunde în spatele gesturilor sau fenomenelor pe care le observăm în zbor, aceste articole ar trebui de asemenea să vă placă:

• De ce trebuie deschise obloanele la decolare? Descoperiți de ce echipajele cer ridicarea obloanelor hublourilor înainte de fiecare decolare și aterizare, și în ce măsură această consemnă joacă un rol important pentru siguranța pasagerilor.

• Ce se întâmplă cu adevărat în timpul unui zbor lung-curier: De la pregătirea în cabină la schimbările de echipaj, trecând prin gestionarea combustibilului, somnul piloților și mese, plonjați în culisele unui zbor de câteva ore.

• De ce avioanele lasă dâre albe pe cer? Aceste dâre lungi sunt poluare, fum sau un fenomen meteorologic? Descoperiți adevărata lor origine și condițiile necesare formării lor.

Concluzie

La prima vedere, am putea crede că avioanele zboară la peste 10 kilometri altitudine pur și simplu pentru că sunt capabile. În realitate, această alegere este rezultatul unui echilibru extrem de precis între fizică, inginerie și exploatare aeriană.

La această altitudine, motoarele sunt mai eficiente, rezistența aerului scade, consumul de combustibil este optimizat și pasagerii profită în general de un zbor mai confortabil. Urcarea mai mult ar complica funcționarea avionului, în timp ce zborul mai jos ar antrena un consum mult mai important și condiții de zbor adesea mai puțin favorabile.

Aviația este fascinantă tocmai pentru că în spatele fiecărui detaliu se ascunde o explicație științifică. Fie că este vorba de altitudinea de croazieră, turbulențe, aripi care se deformează în zbor sau motoare, nimic nu este lăsat la voia întâmplării. Fiecare decizie răspunde la decenii de cercetare, inovație și experiență acumulate de ingineri, piloți și constructori.

Data viitoare când veți zări un avion traversând cerul, îl veți privi fără îndoială cu alți ochi. În spatele acestui mic punct alb care pare să alunece silențios deasupra norilor se ascunde o adevărată reușită tehnologică, gândită pentru a transporta sute de persoane în cel mai sigur, confortabil și eficient mod posibil.

🎥 Pentru a merge mai departe în video

Preferați explicațiile în imagini? Acest video ilustrează într-un mod foarte pedagogic de ce avioanele de linie zboară în general între 30.000 și 40.000 de picioare, și de ce ar fi contraproductiv să zburăm mult mai sus. O modalitate excelentă de a completa ceea ce tocmai ați descoperit în acest articol.

🛩️ Produse recomandate

Sunteți pasionat de aviație sau căutați o idee de cadou originală? Găsiți o selecție de produse inspirate de cele mai frumoase aparate care au marcat istoria aeronauticii.

• Descoperiți colecția noastră de
  Machete de Avioane de Linie : Airbus A320, A350, Boeing 737, 747, 777, Concorde… Reproduceri fidele pentru colecționari și iubitorii aviației civile.

• Explorați colecția noastră de Machete de Avioane de Vânătoare : Găsiți avioanele militare cele mai emblematice, de la Rafale la F-16, trecând prin Mirage 2000 și multe alte modele concepute pentru pasionații aviației de luptă.

• Îmbrăcați-vă pereții cu colecția noastră de Postere de Avioane : Ilustrații elegante și vizuale inspirate de cele mai frumoase avioane civile și militare pentru a aduce o notă aeronautică biroului, livingului sau spațiului dumneavoastră de lucru.

FAQ : De ce zboară avioanele atât de sus?

De ce zboară avioanele la aproximativ 11.000 de metri?

Pentru că această altitudine oferă cel mai bun echilibru între consumul de combustibil, performanțele motoarelor, portanța aripilor și confortul pasagerilor.

De ce avioanele nu zboară la 20.000 de metri?

La această altitudine, aerul este prea puțin dens pentru a permite avioanelor de linie actuale să zboare eficient. Motoarele și aripile își ating limitele.

Avioanele consumă cu adevărat mai puțin la altitudine?

Da. Aerul fiind mai puțin dens, rezistența scade puternic. Motoarele au deci nevoie de mai puțină tracțiune pentru a menține viteza de croazieră.

Turbulențele sunt periculoase?

În marea majoritate a cazurilor, nu. Avioanele sunt concepute pentru a rezista la constrângeri mult superioare turbulențelor întâlnite în exploatare normală. Principalul risc privește pasagerii care nu poartă centura.

Piloții pot schimba altitudinea în timpul zborului?

Da. Pot urca sau coborî pentru a evita turbulențele, a profita de vânturi mai favorabile sau a îmbunătăți consumul de combustibil, mereu cu autorizația controlului aerian.

Avioanele militare zboară mai sus decât avioanele de linie?

Unele da, dar sunt concepute pentru misiuni foarte diferite. Avioanele de transport comercial prioritizează înainte de toate eficiența, siguranța și economia de combustibil pe distanțe lungi.

Produse similare

Categorii

NoutățiMachetă avion: machete de avioane de linie și avioane de vânătoareMachetă avion de linieInterior/CasăDecorațiuni AvionBreloc avion