+7 (495) 720-06-54
Пн-пт: с 9:00 до 21:00, сб-вс: 10:00-18:00
Мы принимаем он-лайн заказы 24 часа*
 

Высота полета самолета: Высота полета самолета в гражданской и военной авиации

0

Как это работает. Высотомер

Фото: Александр Уткин

Высотомер – прибор, без которого сегодня не обходится ни один самолет. Правильное измерение и контроль высоты – залог безопасности полета. Поэтому на современном летательном аппарате средства, измеряющие высоту полета, часто дублируются. Отказ хотя бы одного из этих приборов расценивается как предпосылка к летному происшествию.

Об эволюции принципов измерения высоты полета с развитием авиации и устройстве современных высотомеров – в нашем материале.

На пути к полету вслепую  

Высота – не только главная мечта всех, кто стремится стать пилотом, но и один из самых важных параметров, которыми экипаж воздушного судна руководствуется в небе. От точного знания, на какой высоте проходит полет, зависит безопасность экипажа и пассажиров. Поэтому для определения высоты полета нужны специальные высокоточные устройства, которые называются высотомерами, или альтиметрами.

В первые годы становления авиации пилоты измеряли высоту полета, опираясь исключительно на свои органы чувств, то есть преимущественно на глаз, при этомсильно рискуя ночью и в непогоду. Интересно, что высотомеры на аэропланах появились позже многих других контрольно-измерительных приборов, например индикатора поворота и крена или гирокомпаса с авиагоризонтом.


Приборная панель кабины биплана Consolidated NY-2 на базе ВВС США Митчел Филд, 1929 г. Фото: архив Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института

Сегодня применяется несколько видов высотомеров, отличающихся по принципу работы, но первым из них был барометрический, то есть основанный на явлении падения атмосферного давления с набором высоты. «Наземный» вариант барометра-анероида был изобретен еще в 1844 году французом Люсьеном Види, и авиаконструкторам оставалось только приспособить прибор для применения в авиации. Нужно сказать, что первые барометрические высотомеры были не очень надежными спутниками пилотов, так как давали погрешность в несколько десятков метров.

Добиться нужной точности в измерении высоты полета удалось американскому изобретателю немецкого происхождения Полу Коллсману. Он объединил в одном устройстве анероид и детали точнейшего швейцарского хронометра. В 1929 году с помощью высотомера Коллсмана был совершен первый в мире «слепой» полет по приборам. И до сих пор в современных высотомерах применяются окошки, названные в честь этого изобретателя.

Устройство и работа барометрического высотомера

Как уже говорилось выше, в авиации применяются разные высотомеры, при этом барометрические и сегодня остаются в кабинах летательных аппаратов, уже более ста лет помогая пилотам определять высоту полета.

Все барометрические высотомеры, отечественные и зарубежные, имеют одинаковую принципиальную конструкцию. Атмосферное давление, которое попадает на прибор через приемник воздушных давлений, влияет на чувствительную мембрану, запаянную в герметичной анероидной коробке. Мембрана деформируется, реагируя на изменение давления. Эта реакция через систему кинематических звеньев передается указательной стрелке, которая перемещается на размеченной шкале. Именно эту шкалу видит в кабине экипаж и по ней определяет показатели высоты.


Сегодня чаще всего используются двухстрелочные высотомеры, циферблат которых похож на часовой: длинная стрелка делает оборот, когда судно поднимается на тысячу метров, при этом короткая стрелка перемещается на один сектор, то есть отмеряет километры. Пределы измерений могут отличаться для самолетов малой авиации, авиалайнеров или, например, истребителей. В отечественной практике это отражалось в названии прибора: ВД-10 – высоты до 10 тыс. км, ВД-20 – до 20 тыс. км, ВД-30 – до 30 тыс. км, где ВД означает «высотомер двухстрелочный». А, например, высотомеры самых больших высот применяются в космонавтике.

Для каждого измерительного прибора необходимо нулевое значение, или точка отсчета. Как мы уже выяснили, барометрический высотомер определяет высоту полета, исходя из разницы атмосферного давления на разных высотах. Соответственно, за значение, от которого ведется отсчет, берется давление на начальной высоте – им может быть давление на аэродроме посадки, над опасными объектами или давление, приведенное к уровню моря. Это давление, которое пилотам сообщают наземные службы, выставляется вручную и отображается в окошке Коллсмана, которое есть на каждом высотомере. Правильность установки такого давления – критически важный момент при полетах по приборам.

От измерения давления к радиолокации  

Чтобы избежать нештатных ситуаций и повысить безопасность полета, многие жизненно важные устройства на современных летательных аппаратах дублируются. Например, барометрический высотомер практически всегда дополняется радиотехническим, или радиовысотомером.

Он работает по принципу радиолокации и поэтому не зависит от состояния атмосферы, при этом являясь более точным. Чтобы определить высоту полета, радиовысотомер измеряет время прохождения радиосигнала от антенны на воздушном судне до поверхности и в обратную сторону. Конструктивно прибор состоит из СВЧ-радиопередатчика, антенна которого обычно располагается в нижней части судна, приемника сигналов и системы их обработки и вывода в кабину, а также сигнализации при угрозе столкновения с землей. Обычно устанавливается несколько радиовысотомеров, которые входят в различные самолетные системы.


Точные данные о высоте полета всех участников воздушного движения очень важны для эшелонирования. Вертикальное воздушное эшелонирование – это процесс, при котором разным самолетам в небе диспетчеры назначают разные высоты, чтобы избежать сближения и столкновения. Для соблюдения дистанции важно, чтобы высотомеры у самолетов, находящихся на разных эшелонах по высоте, работали одинаково и отталкивались от одних заданных параметров. По требованиям Международной организации гражданской авиации (ICAO) все воздушные суда должны в автоматическом режиме передавать информацию о своей высоте полета.

В нашей стране одним из лидеров в области разработки аэрометрической авионики является «Аэроприбор-Восход» (входит в «Концерн Радиоэлектронные технологии» Ростеха). Без малого 80 лет предприятие производит высотомерное оборудование, применяющееся в самолетах, вертолетах, парашютных системах, ракетной технике, беспилотниках и космических аппаратах.

Самолет Ил-76. Аэродинамика и динамика полета. Диапазон высот и скоростей полета.

Самолет Ил-76. Аэродинамика и динамика полета. Диапазон высот и скоростей полета.

Глава 7
ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САМОЛЕТА

7.1. Диапазон высот и скоростей полета.

    Самолет Ил-76 обладает достаточно широким для транспортных самолетов диапазоном высот и скоростей полета (рис. 7.1).
    На диапазоне высот и скоростей полета самолета представлены зависимости минимальной и максимальных допустимых истинных скоростей полета в зависимости от высоты. При рассмотренных условиях у земли разница между минимальной и максимальной скоростями составляет величину около 280 км/ч. Рост левой и правой границ скоростей с увеличением высоты полета объясняется тем, что при постоянной приборной скорости истинная скорость растет пропорционально снижению плотности воздуха.
    Самолет имеет достаточно высокую для транспортных самолетов тяговооруженность, поэтому на малых и средних высотах максимально располагаемая по тяге скорость существенно больше скорости, допустимой по прочности элементов конструкции. Как видно, у земли самолет способен разогнаться до скорости около 790 км/ч, тогда как существующие ограничения позволяют иметь скорость не более 600 км/ч. Таким образом, на максимальной разрешенной скорости самолет обладает большим избытком тяги. Это требует от летчика при полете на максимальных скоростях повышенного внимания за контролем скоростного режима. С увеличением высоты полета избыток тяги уменьшается, что приводит к сокращению разница между располагаемой и максимально допустимой скоростями. На высоте порядка 7000 м эта разница практически теряется и это состояние сохраняется до высоты около 10000 м. На больших высотах самолет не способен выйти на ограничение по максимальной скорости.

    Максимальная скорость установившегося горизонтального полета определяется соотношением располагаемых и потребных тяг. На рис. 7.2. приведены зависимости располагаемой и потребной тяг самолета в зависимости от скорости полета для различных высот. Видно, что у земли при допустимой скорости 600 км/ч потребная тяга составляет всего около 30% от располагаемой. Наличие столь большого избытка тяги способно вызвать интенсивный рост скорости при увеличении режима работы двигателей. По приведенному графику несложно проследить изменение максимальной скорости по высоте. На высотах 8000..10000 м располагаемая тяга практически не зависит от скорости. На больших высотах увеличение скорости приводит к некоторому росту тяги. Увеличение высоты полета приводит к к уменьшению тяги. Так, например, при скорости 600 км/ч увеличение высоты от 0 до 10000 м приводит к уменьшению располагаемой тяги более чем в два раза.
    Потребная тяга определяется аэродинамикой самолета – совокупностью индуктивного и безындуктивного сопротивлений. На первых режимах полета, относящихся к основной эксплуатационной области, определяющим является безындуктивное сопротивление. При докритических скоростях оно изменяется пропорционально квадрату скорости и плотности воздуха. Наибольшее значение, таким образом, оно имеет при на малых высотах и больших скоростях полета. Так, при полете у земли с истинной скоростью 790 км/ч лобовое сопротивление составляет около 240 кН. Это равно располагаемой тяге силовой установки на номинальном режиме. Поэтому при этих условиях самолет невозможно разогнать до большей скорости в горизонтальном полете. По мере увеличения высоты полета безындуктивное сопротивление уменьшается пропорционально плотности воздуха, в то время как располагаемая тяга снижается в меньшей степени. Максимальная скорость, которую можно достичь растет. На высотах более 7000 м оказывается существенным индуктивное сопротивление, которое растет при увеличении высоты. В результате интенсивность уменьшения общего сопротивления снижается. Как видно из рис. 7.2, при скорости 750 км/ч и увеличении высоты полета от 0 до 4000 м лобовое сопротивление уменьшилось на 42 кН, тогда как при увеличении высоты на такую же величину, но в диапазоне от 6000 до 10000 м снижение сопротивления составляет около 10 кН. Более сильное уменьшение располагаемой тяги по сравнению с потребной на высотах более 8000 м приводит к уменьшению максимальной скорости полета.
    Потолок самолета существенно зависит от массы самолета, температуры и давления воздуха. На рис. 7.3 представлена зависимость потолка от массы самолета. При четырех работающих на номинальном режиме двигателя в стандартных атмосферных условиях самолет способен набирать высоту при любой массе. Однако запас по углу атаки при этом оказывается небольшим, что небезопасно при воздействии на самолет вертикальных порывов при атмосферной турбулентности. В силу этого обстоятельства максимальная высота полета ограничивается ступенчато в соответствии с массой самолета.
    При отказе одного из двигателей самолет в стандартных атмосферных условиях может подниматься на большие высоты и при массе до 105 т достичь высоты 12000 м. При массе 160 т с работающими на номинальном режиме тремя двигателями самолет способен подниматься на высоту более 8000 м. Увеличение температуры воздуха снижает величину тяги и, как следствие, снижение потолка. Даже при наличии всего двух работающих двигателей самолет может иметь потолок около 10000 м.

Причинами аварии с самолетом в Удмуртии названы малая высота полета и солнечные лучи

Комиссия Межгосударственного авиационного комитета завершила расследование авиационного происшествия с самолетом ТЛ-2000Ш, которое произошло 22 августа текущего года в районе аэродрома Пирогово.

Комиссия Межгосударственного авиационного комитета завершила расследование авиационного происшествия с самолетом ТЛ-2000Ш, которое произошло 22 августа текущего года в районе аэродрома Пирогово (Завьяловский район, Удмуртия).

Как следует из материалов отчета МАК, размещенного на сайте комитета, инцидент произошел при выполнении тренировочного полета на имитацию отказа двигателя, вероятно, в результате выхода самолета на режим сваливания на предельно-малой высоте (15-20 м) из-за потери скорости.

Способствующими факторами называются ослепление пилота солнечными лучами и бликами от остекления кабины, что затруднило считывание значений скорости с приборной доски, а также предельно-малая высота полета, что не позволило командиру судна вывести его из сваливания и/или применить бортовую парашютную систему.

В отчете говорится, что в ходе проведенного расследования установлено, что система управления и двигатель самолета (2007 г.в.) находились в исправном и работоспособном состоянии. Пилот был достаточно опытен (10 068 часов налета) и подготовлен.

Вероятнее всего, отмечают в МАК, командир воздушного судна был ослеплен солнечными лучами и бликами, из-за чего не мог контролировать скорость полета. При потере скорости менее 80 км/ч произошло сваливание самолета, после чего он столкнулся с землей. Из-за скоротечности события он не успел привести в действие бортовую парашютную систему

По результатам расследования комиссией МАК разработаны рекомендации по повышению безопасности полетов в адрес авиационных властей страны и «Ижевского аэроклуба».

Напомним, в результате жесткой посадки легкомоторного самолета, принадлежащего ООО «Авиатех», 58-летний пилот получил серьезные травмы в виде перелома ноги. 40-летний пассажир получил незначительные травмы.

Следственными органами была начата проверка, а аэроклуб временно приостановил свою деятельность.

Фото пресс-службы МЧС по УР.

Нашли опечатку в тексте? Выделите её и нажмите ctrl+enter

Высота полета самолетов — максимальная высота, рекорд высоты полета

Понятие минимальной, максимальной и идеальной высоты полета воздушного судна

Набор высоты — один из самых важных этапов для успешного полета воздушного судна. Нередко внутри современных пассажирских лайнеров установлены табло, на которых производится демонстрация расстояния, отделяющего самолет от поверхности земли. Чем обусловлена высота полета пассажирского самолета? Как пилот понимает, на каком удалении от земли двигаться?

Все самолеты имеют перечень технических характеристик, который определяется назначением воздушного судна, его модификацией и моделью. Соотношение характеристик определяет для самолета его коридор следования, т. е. уровень воздушного пространства, оптимальный для перемещения.

Существуют различные высоты полета: 1. Истинная — от уровня точки, находящейся непосредственно под воздушным судном. 2. Относительная — от уровня порога ВПП, уровня аэродрома, наивысшей точки рельефа. 3. Абсолютная — от уровня моря.

Границы коридора определяются такими величинами, как максимальная высота и минимальная. В этих пределах самолет может осуществлять перемещение без угрозы утраты контроля над управлением и без повреждения систем машины. Для современных пассажирских самолетов доступные для перемещения уровни находятся в пределах от 9 до 12 км над землей.

Если максимальная высота полета пассажирского самолета определяется техническими возможностями судна и должна соблюдаться для безопасности полета, то и другая характеристика — идеальная — большей степени касается эргономики перемещения.

Идеальное значение также рассчитывается из характеристик конкретного воздушного судна. Это высота, при которой воздушное судно испытывает наименьшее сопротивление воздуха. В первую очередь, при снижении такого сопротивления снижается и расход топлива. Также испытывая минимальное трение о воздух, самолет дольше сохраняет невредимость корпуса и систем.

Определение высоты полета

Чтобы пилот мог контролировать высоту, необходимы надежные средства для ее измерения. На современном самолете применяют два способа измерения:

  1. Барометрический. Он основан на явлении падения атмосферного давления при подъеме в верхние слои атмосферы. Измеренное давление сравнивают со стандартным значением (760 мм рт. ст.). Разница показывает расстояние самолета от условного уровня. Такое измерение проводят с помощью альтиметра (по-русски этот прибор называют высотомером).
  2. Радиолокационный. Устройство измерения посылает вниз радиоволны (диапазон СВЧ). Сигнал отражается от поверхности земли и возвращается к приемнику. Время возвращения помогает определить расстояние от земли.

Применение двух методов позволяет достаточно точно определять положение воздушного судна во время полета.

Как определяется в конкретном случае

Чтобы измерить высоту, нужно иметь некоторую точку отсчета. Технически высота может измеряться от поверхности земли непосредственно под самолетом, от уровня моря, от высоты поверхности земли, на которой построен аэродром вылета. Но для достижения взаимопонимания между разными странами при управлении воздушным движением принято измерение от уровня, на котором давление составляет 760 мм рт. ст.

Как были установлены правила измерения

Правила полета, установленные в разных странах, могут отличаться. Так, в России (и ряде постсоветских стран) принято измерять высоту аэродрома по его давлению. Поэтому у стоящего на полосе самолета альтиметр показывает не «0», а высоту над уровнем моря.

Отличаются и единицы измерения. В основном применяют футы, но Китай и некоторые другие страны определяют высоту в метрах.

Важно! В авиации особенно жестко соблюдается правило: находясь на территории чужой страны, соблюдай ее законы. Поэтому при контакте с иностранным диспетчером пилот подстраивается под зарубежные стандарты.

Международные нормы движения в небе разрабатывает и видоизменяет Международная организация гражданской авиации (ИКАО). Последние изменения вводились в 2006 году. В России правила полетов создает Федеральное агентство воздушного транспорта.



Почему пассажирские самолеты летают на высоте 10000 метров?

Выбор высоты полета обусловлен тем, что на разных уровнях воздух имеет различную плотность. Чем выше от поверхности земли, тем плотность воздуха ниже. Соответственно, воздушное судно тратит меньше мощности на преодоление сопротивления воздуха и может развивать скорость выше при меньших энергозатратах. Вот почему самолеты в основном летают на высоте 10000 метров: здесь воздух гораздо реже, чем на ближайших к земле.

Но возникает резонный вопрос: почему самолет летает на высоте 10 км, а не еще выше, если это позволяет экономить расход топлива и ускоряет движение? Пассажирским самолетам важна устойчивость в воздушных потоках. Крылья удерживают самолет в воздухе, как бы опираясь на потоки ветра. При подъеме на выше 10 000 м крылья становятся бесполезны, т. к. они неспособны удерживать тело воздушного судна в условиях разреженной атмосферы.

С военными судами дело обстоит иначе. Они способны перемещаться и в условиях разреженного пространства, правда, пилот испытывает при этом перегрузки, аналогичные тем, что испытывает космонавт. Самые большие высоты покоряют беспилотные аппараты: экспериментальные модели NASA способны летать и на удалении 30 км от земли.

Почему небольшие частные самолеты или вертолеты не летают на одной высоте?

Так почему же легкие частные самолеты не летают так высоко? По данным Национальной ассоциации авиации, в большинстве случаев в этих самолетах используется поршневой двигатель, который работает так же, как двигатель вашего автомобиля, и эта мощность позволяет выполнять только короткие полеты. Этот тип двигателя не позволяет этим самолетам достигать тех же высот, что и коммерческий самолеты.

Легкие самолеты не имеют герметичных кабин, поэтому придерживаются высоты ниже 3000 метров. Чем выше летит самолет то пилот обязан надеть кислородную маску, чтобы сохранить сознание.

Пилоты также воздерживаются от полетов этих типах самолетов на больших высотах из-за потенциальных рисков для здоровья, таких как гипоксия, то есть, когда ткани не получают достаточно кислорода, согласно данным Национального института здоровья. Этот недостаток кислорода может произойти на больших высотах из-за снижения давления кислорода. Когда самолет поднимается, уровень кислорода уменьшается, что может вызвать быструю декомпрессию для самолета, который не находится под давлением так, как коммерческий самолет.

Правила расчета идеальной высоты лайнера

Высота полета — достаточно условное понятие. Фактический уровень полета несколько отличается от того, что показывает табло пилоту и что видит перед глазами диспетчер. Это связано с тем, что для расчета фактической показателя потребовалось бы постоянно вводить в расчеты давление, а оно в полете слишком часто меняется, из-за чего может происходить путаница.

Для упрощения расчетов введено такое понятие, как эшелон перехода. Это постоянная величина давления, выставленная на всех самолетах на высотометре в пределах одного воздушного пространства. Значение эшелона перехода сбрасывается только при взлете и при заходе на посадку, т. е. в ситуациях, когда необходимо знание фактической высоты. В разных странах эшелон перехода может отличаться: пилот меняет его по согласованию с диспетчером.

Вы боитесь летать на самолете на высоте 10000м

ДаНет

Кроме того, то, на какой высоте летает пассажирский самолет, зависит от направления его движения. Во всех аэропортах мира действует негласное правило выделение «воздушных дорог» — уровень, на котором должен пролетать самолет, чтобы не пересечься с другими воздушными судами. Для самолетов, отправляющихся на восток (юго- и северо-восток), назначается нечетная высота (9 км, 11 км). Для самолетов, летящих на запад — четная.

Разумеется, назначение коридоров происходит с учетом модели самолета, его потенциальных возможностей, веса, мощности и других характеристик. Например, при необходимости самолетом может быть достигнута максимальная высота, если на его пути находится опасная зона турбулентности или грозовой фронт.

Служба авиадиспетчеров

По какому времени летают самолеты в России

Идеальную высоту, на которую поднимется самолет, высчитывает диспетчер. Он находится в специальном штабе перед монитором мощного компьютера, где видит все авиаобъекты в небе, которые находятся рядом с конкретным бортом. Оборудование помещения позволяет контролировать ход всего полета каждого судна. В режиме настоящего времени диспетчеры отслеживают:

  • Местоположение самолета;
  • Метеорологические условия за бортом;
  • Ожидаемую атмосферу впереди;
  • Зоны возможной турбулентности на пути;
  • Вертикальные и боковые эшелоны следования авиалайнера;
  • Исправность работы всех систем в самолете;
  • Поступающие запросы пилотов на бортах и дают оперативные ответы.

Работники невидимого фронта – профессия авиадиспетчера

Авиалайнеры в небе летают не бесконтрольно. В облаках постоянно находятся тысячи воздушных кораблей. Чтобы не допустить их столкновения, соблюдаются строгие «правила воздушного движения». Каждый лайнер движется по своей дороге или реактивному маршруту. При прокладке маршрута или коридора следования учитываются погодные условия, природные катаклизмы, вооруженные конфликты на территории стран, над которыми будет проходить полет.

Эшелон движения каждого судна – это диапазон высот, в пределах которых летит лайнер. Без разрешения диспетчера авиалайнеры не поднимаются выше или не опускаются ниже своего эшелона. Существует также понятие бокового эшелонирования. Два борта могут находиться в воздухе на расстоянии не меньше 10 тысяч метров друг от друга, чтобы не допустить столкновения или завихрения воздушных потоков.

Дополнительная информация. Существуют утвержденные правила, по которым высота, на которую поднимается самолет, зависит от направления его движения. Суда, летящие в восточном направлении, занимают четные высоты, например, 30 или 36 тысяч футов. Авиалайнеры, которые движутся на запад, находятся всегда на нечетных высотах, например, 33 или 39 тысяч футов.

Кто определяет идеальную высоту?

Помимо того, что высота полета во многом определяется возможностями конкретной модели самолета, крейсерская высота для конкретного места задается такими факторами, как занятость воздушного коридора и погодные условия. Эти условия заблаговременно определяются диспетчерами.

В небе в каждый момент времени может находиться в среднем до пяти тысяч воздушных судов. В небе над крупными городами диспетчеры вынуждены планировать каждый рейс таким образом, что порой разница между одним и другим самолетом в высоте составляет всего пару десятков метров.

Однако когда самолет набирает высоту и выходит в горизонтальный полет, ситуация может измениться. Если погода резко меняется или на пути следования судна встает грозовой фронт, пилот должен сообщить диспетчеру о смене условий. Также при возникновении технических неполадок и других непредвиденных ситуаций пилот также может менять уровень движения, руководствуясь безопасностью пассажиров.

Таким образом, идеальная высота следования определяется авиаконструкторами, диспетчером и пилотом.

Какие факторы влияют на высоту полета

Как уже было сказано выше, маршрут каждого пассажирского самолета рассчитывается диспетчером. При определении оптимального расстояния над землей учитываются параметры, позволяющие обеспечить идеальную подъемную силу для конкретной модели воздушного транспорта. Составление подобных расчетов позволяет добиться высокой скорости передвижения в небе при минимальном потреблении топливной смеси.

Еще одним важным параметром является уровень температуры за бортом. Для обеспечения нормальной работы двигателей нужна температура в минус пятьдесят градусов. Естественное охлаждение позволяет предупредить перегрев и появление неисправностей.

Что такое эшелон в авиации?

Эшелонирование воздушного пространства — это задача диспетчеров, которые планируют рассредоточение самолетов таким образом, чтобы не допустить их критического сближения и возникновения аварийных ситуаций. Выделяют вертикальное эшелонирование, продольное и боковое, которые соответствуют тому или иному положению воздушных судов относительно друг друга.

Эшелоны полета — это своеобразные схемы, которых придерживается пилот, чтобы сохранить безопасность пассажиров и не сбиться с заданного курса. Для начала движения по эшелону используется эшелон перехода, т. е. условное значение, по которому движутся самолеты в определенном воздушном пространстве (например, над территорией аэропорта).

Таблица эшелонов различается в разных странах, в зависимости от того, какая схема используется в гражданской авиации на конкретной территории. Пилоты и диспетчеры переходят с одной схемы на другую при совершении международных и, особенно, межконтинентальных рейсов.

Факторы безопасности, влияющие на оптимальную высоту полета

Высотный самолет отличается от стандартного тем, что перемещение на больших высотах не вредит его системам. Это зависит от материала корпуса, формы крыльев, грузоподъемности и множества других факторов, заданных при конструировании летательного аппарата с определенной целью. Основные факторы, которыми определяется максимальная высота полета самолета:

  • модель и назначение судна;
  • грузоподъемность и фактическая загруженность на момент полета;
  • максимально допустимая скорость;
  • загруженность воздушного коридора, по которому проходит маршрут;
  • допустимый расход топлива;
  • степень разреженности атмосферы в конкретной высотной точке.

Обычно самолеты движутся на уровне больше 9000 м от земли. Это связано с тем, что здесь двигателям не требуется дополнительного охлаждения (за бортом достаточно холодно), на такой высоте нет птиц (их попадание в турбины опасно для летательного средства), судно следует выше уровня облаков (а значит, видимость хорошая и погодные условия практически не влияют). Помимо прочего, чем выше летит самолет, тем больше времени у экипажа для решения непредвиденных ситуаций.

Рекорды полетов

Какой же мировой рекорд высоты полета самолета? Он был поставлен в 1977 г., когда Александр Федотов и его сверхзвуковой МиГ-31 поднялись на 37 000 м. Достижение осталось рекордным для самолетов, которые поднимаются в воздух самостоятельно. Существуют также модели, доставляемые на других судах к определенной высоте и стартующие оттуда.

Пилоты же гражданской авиации управляют лайнерами на высоте максимум 13 000 м. Их задача — обеспечить безопасность пассажиров и максимально сэкономить топливо, а не стать рекордсменами. На текущий момент лучших показателей достигли модели Boeing и Airbus.

Человеческий фактор при выборе оптимальной высоты полета

Оптимальный уровень полета зависит не только от технических характеристик. Ранее уже упоминалось, что такие величины, как эшелон перехода могут различаться в аэропортах разных стран. Высота полета может различаться в зависимости от направления движения судна (быть четной или нечетной).

Однако набор высоты также может быть продиктован самим пилотом при возникновении непредвиденных ситуаций (например, столкновении с зоной сильной турбулентности). Такие ситуации в идеале должны быть предусмотрены диспетчерской службой, однако случаются природные явления, развивающиеся слишком стремительно, чтобы спланировать столкновение с ними заблаговременно. И тогда все зависит от человеческого фактора: быстроты принятия решений пилотом и мастерства экипажа.

Самые высотные пассажирские самолеты

Самые высотные самолеты среди гражданских строились не для того, чтобы кого-то удивить. Набор высоты позволяет этим самолетам избегать штормов и следовать по воздушным коридорам, недоступным другим моделям. Среди самых высотных моделей выделяют следующие:

  • Ту-154. Советский надежный пассажирский авиалайнер. Максимальная высота полета — 11 100 метров;
  • Боинг 737. Самый массовый пассажирский борт за всю историю. Максимальная крейсерская высота — 11 300 м;
  • А 380. Рекордсмен по максимальной высоте среди пассажирских воздушных судов: 13 115 м.

Таким образом, уровень следования пассажирских судов все равно значительно уступает техническим возможностям военных самолетов.

Рекорды высоты, достигаемые пассажирскими самолетами

Несмотря на то что высотные самолеты теоретически могут достигать больше 13 000 метров над землей, крейсерская высота пассажирских лайнеров практически никогда не превышает 12 000 метров. Это наиболее комфортный вариант для экипажа, пилота, пассажиров и самой техники: так она расходует наименьшее количество топлива и не подвергается преждевременному износу.

Ту-144

Однако авиастроение пыталось однажды «прыгнуть выше головы», выпустив сверхзвуковые пассажирские судна, способные побить рекорд высоты самолета гражданского назначения. Это были российский Ту-144 и французский Concorde. Они способны были перемещаться на уровне около 18 000 метров, а предельный показатель достигал 20 000 метров. Такие самолеты позволяли вдвое сократить время привычных воздушных маршрутов.

Concorde

Однако эти машины были сняты с эксплуатации по ряду причин. Во-первых, они были сложны и дорого обходились в плане технического обслуживания. Во-вторых, в ходе использования этих машин случались инциденты, повлекшие за собой гибель многих людей. В связи с этим самолеты были признаны ненадежными и выведены из использования.

С какой высоты начинается невесомость?

Любители и профессионалы в сфере авиатехники наверняка знают, что при определенных условиях в самолете можно достичь невесомости. С какой высоты начинается невесомость? На какой высоте летает самолет, который способен на такое?

На самом деле, крейсерская высота не столь важна, когда речь идет о достижении невесомости. При определенных маневрах и обычный гражданский самолет может вызвать кратковременный эффект снижения гравитации, например, люди, которые часто летают самолетами, иногда могут заметить подобный эффект при заходе судна на посадку.

Длительный (до 40 секунд) эффект потери гравитации на самолете можно создать, если выполнить маневр по эллипсоидной траектории: резкий набор высоты, краткое выравнивание и затем резкий сброс. Такой маневр называется «провал в воздухе». С его помощью тренируются выдерживать перегрузки будущие космонавты.

Также есть специальные самолет, на которых выполняется по несколько сессий перегрузок за один полет. Они принадлежат космическим агентствам разных стран. Маневры на таких самолетах обычно находятся на высотах от 30 км.

Оптимальные показатели высоты

Плотность воздуха в таких пределах остается достаточной, чтобы удерживать на лету борт, летящий с указанной скоростью. На больших высотах требуется развивать более значительную скорость. Так, при полете на высоте в 12-15 км гражданский самолет мог бы передвигаться только на сверхзвуковых скоростях, в противном случае воздушные массы не смогли бы удержать его на лету.

Современные конструктивные характеристики гражданских самолетов делают для них оптимальной именно эту высоту. Впрочем, они вполне могут летать и на других высотах, если это необходимо, несколько выше или гораздо ниже. Но это нерационально, и может оказаться опасным. Пилоты гражданских рейсов отвечают за жизни сотен людей, находящихся на борту, им нет никакого смысла рисковать, это было бы безответственно. Потому они придерживаются задаваемых им пределов, а диспетчер стремится провести каждый из самолетов наиболее безопасным и рациональным для него путем.

Таким образом, высота в 10 км оптимальна для гражданских самолетов по причине плотности воздуха и других показателей окружающей среды, характерных для таких высот. Это наиболее рациональная, экономичная, безопасная, удобная высота, в рамках которой проходит весь основной путь самолета, исключая моменты его взлета и посадки, либо нештатные ситуации, связанные со встречными рейсами в коридоре, погодными условиями, другими обстоятельствами, когда пилоты оказываются вынужденными лететь выше или ниже.

На какой высоте летают истребители?

Крейсерская высота конкретного истребителя зависит не столько от его характеристик, сколько от поставленной военной задачи. Набор высоты происходит аналогично гражданским самолетам: эшелон перехода определяется согласно отправной точке, а затем меняется при пересечении границ воздушного пространства, чтобы избежать столкновения с другими судами в одном эшелоне.

Уровень полета истребителя зависит от его поколения. Сверхзвуковые воздушные судна, к которым относятся практически все современные истребители, обычно следуют на высоте 18–20 км. Однако высота полета может меняться, в зависимости от возможностей самолета. Например, в 1977 году был установлен мировой рекорд высоты, покоренной истребителем: Александр Федотов на МиГ-25 достиг отметки в 37650 метров.

Температура и погода за бортом

Если вы часто пользуетесь услугами авиаперевозчиков, то обращаете внимание: пилоты информируют пассажиров о температуре за бортом. Но летите ли вы зимой или летом, чаще всего слышите, что показатель составляет – 50 ˚C. Почему так происходит?

Пассажирские лайнеры конструируются с расчетом, что они поднимутся на высоту 10 000 м. На этом уровне температура воздуха мало меняется в зависимости от времени года. Небольшие колебания возможны из-за разных факторов, в том числе погоды на участке, над которым вы пролетаете.

Космолет Virgin Galactic с миллиардером Брэнсоном успешно завершил полет в космос — Космос

НЬЮ-ЙОРК, 11 июля. /ТАСС/. Космолет Unity-22 компании Virgin Galactic в воскресенье совершил суборбитальный испытательный полет с экипажем. Аппарат поднялся в небо с космопорта Америка в штате Нью-Мексико и успешно вернулся на Землю после полета к границе атмосферы планеты. Трансляция полета велась на сайте компании.

В полете принял участие миллиардер, председатель правления компании Virgin Group Ричард Брэнсон. Самолет-носитель Eve, названный так в честь его матери Иветт Брэнсон, оторвался от взлетно-посадочной полосы в 10:40 по времени Восточного побережья США (17:40 мск). Отстыковка аппарата от самолета-носителя произошла в 11:25 по времени Восточного побережья США (18:25 мск) на высоте около 15 км.

В ходе полета аппарат смог подняться на высоту 86 км, где экипаж корабля из шести человек на несколько минут смог почувствовать невесомость. После этого Unity-22 вновь вошел в плотные слои атмосферы и совершил посадку в космопорту Америка (штат Нью-Мексико) в 11:38 по времени Восточного побережья США (18:38 мск). Общая продолжительность полета составила около часа, в ходе которого аппарат достиг скорости порядка 3 махов.

​​​​​​​На борту Unity-22, помимо Брэнсона, находились пять сотрудников Virgin Galactic — пилоты-испытатели Дэйв Макай и Майкл Мазуччи, ответственная за исследования Сириша Бандла, ведущий инженер компании Колин Беннет и глава программы подготовки астронавтов Бет Мозес.

Полет Virgin Galactic опередил на девять дней аналогичный запуск конкурентов из Blue Origin. 7 июня американский миллиардер, владелец компании Blue Origin Джефф Безос сообщил, что 20 июля полетит в космос вместе со своим братом Марком на корабле New Shepard. Также с ними в космос отправится пока не названный человек, выигравший билет на аукционе за $28 млн, и 82-летняя американка Уэлли Фанк, которая в 1960-е годы была самой молодой выпускницей космической программы для женщин.

В новость внесена правка (19:21 мск) — уточняется высота полета, верно — 86 км.​​​​​​​

Высотная авиация | Наука и жизнь

«Кто силен в воздухе, тот в наше время вообще силен», — сказал тов. Ворошилов.

Советский самолет АНТ-6, на котором майор Юмашев установил 3 международных рекорда высоты полета с грузом.

Летчик Виктор Евсеев перед полетом в стратосферу.

Самолет конструкции инж. Поликарпова. На этом самолете летчик Коккинаки поднялся на высоту 14 575 м.

Высотный скафандр летчика Вилли Поста. Сам Вили Пост стоит слева.

Во всех странах мира ведется ожесточенная борьба за господство в воздухе. В бешеной подготовке фашистских стран к новой мировой войне борьба за мощный воздушный флот приобрела доминирующее значение.

На одном из первых мест в числе задач качественного усиления авиации стоит задача повышения высотности полета.

Один из решающих моментов в авиации — это скорость. Но летать с большими скоростями в нижних слоях атмосферы трудно вследствие большой плотности воздуха.

Авиация должна подняться на большие высоты, чтобы в разреженных слоях воздуха добиться больших скоростей полета, уйти от неблагоприятных метеорологических условий, часто господствующих в нижних слоях атмосферы, и в случае военной обстановки уйти за пределы досягаемости зенитной артиллерии.

Посмотрим, каких результатов добилась мировая авиация в борьбе за высоту.

В Италии создан специальный стратосферный центр, работающий под личным наблюдением Муссолини. В особой школе итальянские летчики проходят специальную тренировку и совершают систематические высотные полеты.

В Северо-Американских Соединенных Штатах гигантский стратостат Эксплорер-11 установил мировой рекорд высоты полета — 22 066 м. Известный американский летчик Вилли Пост совершил ряд интересных стратосферных полетов, реализовав на практике преимущества полета на большой высоте. Во время перелета из Лос-Анжелоса в Нью-Йорк в марте 1935 г. он достиг скорости до 550 км/час, в то время как в нижних слоях атмосферы его самолет имел скорость около 250 км/час.

Во Франции, Англии и Германии уже несколько лет ведутся работы по созданию специальных стратосферных самолетов, так называемых стратопланов, для полетов на высотах в 14—16 км.

Наиболее яркую картину напряженной борьбы за высоту дают рекордные полеты, которые выражают максимальные достижения в этой области.

В 1933 г. французский летчик Густав Лемуан поднялся на самолете Потез-50 на высоту 13 661 м. Этим полетом Лемуан побил прежний рекорд высоты английского летчика Увинса, равный 13 404 м.

Через полгода: после полета Лемуана итальянский пилот Ренато Донати поднялся на высоту 14 433 м. Для этого полета на авиационных заводах Капрони был построен специальный самолет Са-114а с мотором в 530 л. с. и четырех лопастным дюралевым винтом с изменяющимся в полете шагом. Сам пилот был одет в теплый меховой костюм и снабжен кислородным прибором для дыхания в разреженном воздухе. Рекордный полет состоялся близ Рима в апреле 1934 г. Достигнув стратосферы, Донати почувствовал сильное недомогание. Несмотря на то, что самолет продолжал еще идти вверх со скоростью 3 м/сек, Донати решил начать спуск. Постепенный спуск на землю прошел благополучно, но сразу же после посадки пилот потерял сознание, и самолет стал кружиться по аэродрому, пока подбежавшие механики не остановили его. Потеря сознания была вызвана, по словам Донати, резкой переменой внешней среды.

Задачи стратосферной авиации

Полеты на большие высоты требуют особой заботы о предохранении жизни пилота. При полете в стратосферу необходимо защищать человеческий организм от низкой температуры и низкого давления воздуха. В решении этого вопроса выявляются два пути: устройство герметических кабин или создание специальных костюмов — скафандров. При полете у нижней границы стратосферы скафандр можно заменить утепленным костюмом и кислородной маской.

Следующей столь же важной задачей является создание высотного двигателя, сохраняющего свою мощность при полете в разреженных слоях воздуха. Для нормальной работы авиадвигателя требуется определенное количество воздуха. Работая у поверхности земли, авиационный двигатель засасывает внешний воздух с давлением в 1 ат. На больших же высотах, где воздух сильно разрежен, двигатель станет получать меньшее количество воздуха, в его цилиндрах не сможет происходить нормального горения топлива, и мотор будет давать гораздо меньшую мощность.

Чтобы сохранить мощность мотора, на высотных самолетах надо устраивать специальные нагнетатели, которые засасывают разреженный воздух, сжимают его до нормального давления и затем подают в цилиндры двигателя. Нагнетатели представляют собой сложные механизмы, обладающие большим весом.

На их работу приходится затрачивать часть мощности мотора, и притом чем более разрежен внешний воздух, тем большую долю всей мощности двигателя приходится тратить на работу нагнетателя.

Устройство нагнетателя не исчерпывает всей задачи. Мощность авиационного двигателя передается на воздушный винт, который создает тянущую силу. Сила тяги винта зависит от количества ометаемого им воздуха и от той скорости, с которой масса воздуха отбрасывается винтом назад. В разреженных слоях атмосферы обычный винт, загребая меньшее количество воздуха, будет давать пониженную тягу.

Чтобы получить от винта нужную тягу, необходимо изменить его конструкцию. Высотные винты делают с большим диаметром, обычно с большим числом лопастей, и придают им большую скорость вращения. Чтобы один и тот же винт мог эффективно работать и в стратосфере и в нижних слоях воздуха, его делают с поворачивающимися во время полета лопастями.

От успешного решения задач сохранения жизни пилотов и создания высотного двигателя зависит в основном развитие стратосферной авиации. Но, кроме того, перед высотной авиацией стоит еще ряд технических задач, без решения которых нельзя говорить о создании надежных стратопланов.

Над решением всего комплекса этих сложнейших технических проблем работают авиационные фирмы и военные лаборатории всего мира, j

В течение полутора лет после полета Дотати ни одной из стран не удалось поднять свой самолет на большую высоту.

Мировой рекорд Коккинаки

Главное соперничество в борьбе за высоту развертывалось между США, Францией и Италией, которым принадлежали все рекорды высоты.

Но вот на арену мировой борьбы за лучшую авиационную технику вышла молодая социалистическая страна со своей новой промышленностью, со своими смелыми людьми, овладевшими передовой техникой. И неожиданно для всех вдруг появилось известие о том, что советский пилот поднялся на 14 575 м.

Победоносное продвижение советской авиации ввысь началось с рекордного полета летчика Евсеева 10 августа 1935 г. Виктор Евсеев совершил подъем в стратосферу, достигнув высоты 11 080 м. На этой высоте он пробыл полтора часа, в течение которых дышал кислородом; из специально сконструированного им прибора, доказавшего полную надежность во время работы. Этим полетом был установлен новый всесоюзный рекорд высоты, перекрывший более чем на километр предыдущий рекорд, установленный в 1932 г. летчиком Поповым (9 960 м).

7 сентября т. Евсеев повторил полет, достигнув высоты 12 020 м.

20 ноября 1935 г. летчику Коккинаки удалось установить новый всесоюзный рекорд высоты—13 000 м. На другой день, 21 ноября, Коккинаки снова вылетел в стратосферу. Перед подъемом специальная комиссия тщательно осмотрела весь самолет и запломбировала приборы, которые должны были показать достигнутую высоту подъема. Старт был дан в 12 ч. 35 м. В 13 ч. 37 м. Коккинаки вернулся из стратосферы. Результатом полета было достижение нового мирового рекорда: высота подъема была определена комиссией в 14 575 м.

Мировое достижение в области высоты полета было завоевано Советским союзом1. При этом особенно ценным было то, что, как сказал конструктор самолета т. Поликарпов, «мы поставили мировой рекорд на серийной машине со стандартным мотором, в то время как итальянец Донати установил свой мировой рекорд на специальном самолете.»

Полет Коккинаки прошел блестяще. Он требовал громадной выдержки и стоил большого напряжения сил смелому пилоту — подлинному стахановцу авиации.

«Лететь было трудно, — рассказывает о своем полете т. Коккинаки. — Немного сказывалось утомление после предыдущего полета, сильно слепило солнце, ветер резал глаза. Как-то во время одного из последних подъемов стекла очков у меня покрылись сплошной коркой льда, и с тех пор я решил летать без очков. Плоскости самолета, мой комбинезон и шлем постепенно обледенели.

Начиная с двенадцати километров каждая сотня метров доставалась с большим трудом. Я чувствовал, что мне не хватает воздуха. Хотя кислородный прибор работал безотказно, но о стратосфере этого уже мало. Как только сделаешь вдох, — ощущаешь, что организму одного такого аппаратного питания мало. Больших напряжений также требовало и каждое, даже малейшее движение.»

Тов. Коккинаки, трезво отметив трудности высотных полетов, заявил:

«Я считаю эти мои полеты лишь началом работы по освоению стратосферы самолетом и надеюсь в дальнейшем завоевать еще большие высоты. Мой рекорд я рассматриваю как результат выполнения сталинских указаний о технике и людях, овладевших ею.»

Новые победы

Весною 1936 г. т. Коккинаки поручили испытание нового самолета конструктора С. В. Ильюшина ЦКБ-26.

Самолет ЦКБ-26 представляет собой металлический моноплан с двумя моторами М-85 по 800 л. с. Самолет обладал большой скороподъемностью и мог свободно набирать большую высоту. Коккинаки решил установить на нем международный рекорд высоты полета с грузом в 500 кг. До настоящего времени этот рекорд принадлежал французскому летчику Синьерину, который 21 сентября 1932 г. поднялся на самолете Бреге-198 на высоту 10285 м.

17 июля самолет Коккинаки был уже на старте. B 8 ч. 33 м. вечера пилот уверенно повел самолет в стратосферу. На высоте около 7 км Коккинаки заметил, что один из моторов стал слегка перегреваться, поэтому он на некоторое время прекратил подъем и полетел горизонтально. Мотор скоро пришел в нормальное состояние, и подъем продолжался. Искусно маневрируя, Коккинаки прошел между облаками и на высоте 9,5 км вышел в безоблачные слои воздуха. Вскоре приборы показали высоту более 11 км. Температура воздуха была —46 , т. е. значительно «теплее», чем во всех предыдущих полетах в стратосферу. В начале десятого часа вечера, когда солнце уже стало клониться к горизонту, пилот решил начать снижение, чтобы не пришлось садиться в темноте.

В 9 ч. 36 м., т. е. через 63 мин. после взлета, Коккинаки спокойно опустился на аэродроме.

Вся документация полета была направлена в Центральный аэроклуб, на основании чего его спортивная комиссия вынесла постановление: «Засвидетельствовать достигнутую пилотом В. К. Коккинаки высоту полета равной 11 458 м» и направить соответствующие материалы в президиум Международной авиационной федерации «для засвидетельствования и утверждения этого рекорда как международного».

Через несколько дней Коккинаки на том же самолете совершил еще один рейс в стратосферу, на этот раз уже с грузом в 1 т, и поднялся на 11 746 м.

Предыдущий международный рекорд высоты полета с коммерческой нагрузкой в 1 т также принадлежал французскому летчику Синьерину: в 1932 г. он поднялся на самолете Бреге-198 на высоту 8 980 м. Коккинаки во время своего полета 26 июля 1936 г. почти на 3 км перекрыл этот рекорд.

Одновременно с полетом Коккинаки очень удачно совершил стратосферный полет с грузом в 1 т летчик М. Ю. Алексеев. Полет Алексеева не был предварительно зарегистрирован в Центральном аэроклубе и поэтому не может считаться официальным рекордом. Но результат этого полета показывает новую победу нашей авиации и демонстрирует блестящие достижения конструкторской мысли в Советском союзе.

Летчик-испытатель М. Ю. Алексеев летел на транспортном самолете, сконструированном в Центральном аэродинамическом институте (ЦАГИ) бригадой инженера-конструктора А. А. Архангельского под руководством проф. А. Н. Туполева. Этот самолет представляет собой хорошо обтекаемый моноплан с убирающимся в полете шасси. Он имеет два советских мотора М-10О. Постройка произведена на заводе опытных конструкций ЦАГИ. Самолет оборудован новейшими советскими приборами. Во время полета Алексеев достиг высоты 12 123 м.

3 августа 1936 г. Коккинаки поднялся на высоту 13 110 м снова с грузом в 500 кг. Этим полетом неутомимый пилот не только перекрыл на 2825 м рекорд Синьерина, но превзошел и свое предыдущее достижение. Через несколько дней он опять поднялся в стратосферу с грузом в 1 т. В своем письме к товарищу Сталину Коккинаки писал об этом полете:

«21 августа я совершил высотный полет на двухмоторном транспортном самолете ЦКБ-26 конструкции инж. С. В. Ильюшина, имея на борту коммерческий груз в 1000 кг, и достиг высоты 12 101 м, тем самым превысил существующий международный рекорд, который принадлежал мне.

Продолжаю работать над высотными полетами.»

В течение одного месяца или точнее 35 дней летчик Коккинаки установил два международных рекорда и затем сам же перекрыл каждый из них, дав еще более высокие показания.

Закончив полеты в стратосферу с грузом в 500 и 1000 кг, Коккинаки перешел к выполнению новой задачи. 7 сентября 1936 г. он совершил подъем на том же самолете ЦКБ-26 с грузом в 2 т. Несмотря на густую облачность, смелый пилот, искусно выбирая отдельные просветы между облаками, поднял свою перегруженную машину на высоту 11 295 м.

Убедившись, что самолет перестал идти дальше вверх и летел горизонтально, пилот решил, что весь потолок выбран и начал спуск на землю, благополучно посадив машину на аэродроме. Весь полет продолжался 66 мин.

Третий международный рекорд высоты был завоеван Советским союзом. Своим полетом Коккинаки почти на 3000 м перекрыл прежний рекорд высоты подъема с грузом > 2 т. Этот рекорд был установлен 12 мая 1934 г. итальянскими летчиками Мауро и Оливари, которые на самолете Савойя-Маркетти-72 достигли высоты 8 438 м.

«Мне кажется, — сказал т. Коккинаки, — что все возможности машины в области высотных полетов использованы. Из шести существующих международных рекордов высоты — три установлены мною на самолете ЦКБ-26. Это лучше всего свидетельствует об исключительных качествах машины, сконструированной т. Ильюшиным».

СССР — впереди!

Через 4 дня после полета в стратосферу летчика Коккинаки с грузом в 2 т другой советский летчик майор Андрей Борисович Юмашев установил новый международный рекорд высоты полета с грузом в 5 т.

До этого времени рекорд высоты с нагрузкой в 5 т принадлежал французскому летчику Люсьену Купе, который поднялся в июле 1934 г. на самолете Фарман-221 с четырьмя моторами Гном-Рон К-14 на высоту 6649 м.

11 сентября 1936 г. т. Юмашев с воентехником 1 ранга Н. Л. Калашниковым совершили на советском самолете АНТ-6 с 4 моторами АМ-34 по 800 л. с. подъем на 8102 м, имея на борту 5 т груза.

«Чувствовали мы себя хорошо, — рассказывает Юмашев, — только очень мерзли руки, так как перчатки были недостаточно теплы, а кабина — открытая; температура воздуха на предельной высоте —37°.

Я лишь официально утвердил результаты, которые показывали и могут показывать сотни советских пилотов.»

Полет майора Юмашева еще раз показал блестящие качества нашей авиации и людей, работающих в ней.

Отвечая на поздравление вождя всех трудящихся товарища Сталина с достижением рекорда высоты, т. Юмашев писал:

«Как летчик-испытатель я сделаю все, что от меня зависит, чтобы машины, испытанные мною, были в руках героических летчиков нашей славной Красной армии грозным и бесперебойно действующим оружием.»

Дав такое обещание товарищу Сталину, Юмашев на другой же день подтвердил его новым рекордным полетом. 16 сентября 1936 г. он вместе с т. Калашниковым совершил высотный полет на самолете АНТ-6 с грузом в 10 т. Во время этого полета они достигли высоты в 6605 м, перекрыв более чем на 3000 м прежний международный рекорд.

Пять международных рекордов высоты полета на сухопутных самолетах с коммерческими нагрузками в полтонны, одну, две, пять и десять тонн были завоеваны нашими летчиками.

Из рекордов высотных полетов с грузом оставался только один — подъем максимального груза на высоту 2000 м. Итальянским пилотом Антонини был поднят на эту высоту груз в 10 т.

20 сентября 1936 г. советские пилоты решили и эту последнюю задачу. Летчик Юмашев с бортмехаником Шевердинским поднялись на самолете АНТ-6 на высоту 2000 м с грузом в 12 т.

Все шесть существующих международных рекордов полетов с грузом на высоту принадлежат теперь Советскому союзу. Год тому назад нам не принадлежало ни одного рекорда.

Таких темпов еще не знала мировая авиация!

Значение советских достижений особенно велико благодаря тому, что наши рекорды установлены не на специальных самолетах, а на серийных машинах, которые состоят на службе в нашем воздушном флоте. Эти достижения удалось осуществить благодаря высокому мастерству советских летчиков и наличию прекрасной производственной базы.

Победы советской высотной авиации еще раз показали, что под руководством партии и правительства, под личным наблюдением товарища Сталина Страна советов создала лучший в мире воздушный флот.

Москва
5/Х 1936

Комментарии к статье

1Так как в ноябре 1935 г. Советский союз еще не вступил в Международную авиационную федерацию, то официально полет Коккинаки не был признан рекордным и мировым рекордом высоты оставался полет Донати.

В настоящее время рекорд Донатя превзойден французским летчиком Детре — 14 800 м и затем англичанином Свэйном, поднявшимся в сентябре 1936 г. на высоту 15 229 м.

Оптимальная высота полета пассажирского самолета

Согласно каким принципам осуществляется перемещение самолетов по маршрутам? Какова высота полета пассажирского самолета? Почему летчики выбирают те или иные параметры для перемещения воздушных суден в пространстве? Чтобы получить ответ на представленные вопросы, нужно рассмотреть следующую информацию.

Понятие об «идеальной» высоте

Средняя высота полета пассажирского самолета находится в пределах от 9 до 12 тысяч метров над уровнем моря. Летчики прибегают к ее набору, поскольку в таких условиях на корпус авиационного средства передвижения оказывается меньшее сопротивление, ввиду разреженности воздуха. В этом одновременно есть свои плюсы и минусы. В таких условиях двигатели самолета потребляют меньше топлива. Однако движки испытывают недостаток в кислороде, что требуется для сжигания горючего. Поэтому, когда высота полета пассажирского самолета достигает предельно допустимых значений, мощность двигателей несколько падает. Как показывает практика, набору предельных высот сопутствует расточительный расход топлива.

Исходя из вышесказанного, опытные пилоты выбирают «идеальные» высоты. Выбор так называемой золотой середины способствует максимально быстрому передвижению пассажирского самолета, а также экономии горючего.

Соображения безопасности

Средняя высота полета пассажирского самолета в 10 000 метров выбирается отчасти из соображений безопасности. Почему же пилоты останавливаются именно на этом значении? На это имеется несколько причин:

  1. Высокомощные реактивные движки современных пассажирских самолетов достаточно быстро нагреваются до критических значений. Поэтому крайне нуждаются в качественном охлаждении, что дает возможность избежать возгораний. Температура за бортом на высоте 10 000 метров над уровнем моря достигает значений порядка -50 оС. Такие условия являются идеальными для охлаждения двигателей естественным путем.
  2. На указанные высоты не способны подниматься птицы. Отсутствие пернатых, которые могут на значительной скорости врезаться в стекла, обшивку самолета либо попадать в двигатели, является залогом безопасных перелетов.
  3. Если высота полета пассажирского самолета составляет 10-12 тысяч м, воздушное судно не подвергается воздействию дождя, снега, грозы, прочих естественных явлений, поскольку борт находится над областью формирования облаков.
  4. Перелеты на значительных высотах осуществляются ввиду вероятности возникновения внештатных ситуаций, например, сбоя с курса, возгорания двигателей, отказа бортовых систем, потери связи с диспетчерами. Находясь на расстоянии 10 000 м от земли, пилоты получают больше времени на раздумья, выполнение нужных маневров и принятие верных решений.

Требования маршрута

Как ни странно, в небе проложены свои маршруты для отдельных рейсов. Они пролегают на повышенных высотах. Таким образом, в случае возникновения вооруженных столкновений на территории определенных стран, над которыми пролетает самолет, пассажиры окажутся в относительной безопасности. Организация маршрутов на отдельных высотах в пределах от 9 до 12 тысяч километров также позволяет избежать загруженности пространства и случайных столкновений воздушных суден.

В заключение

Вот мы и разобрались, какая высота полета пассажирского самолета считается оптимальной. Определением маршрутов для передвижения воздушных суден занимаются в штаб-квартирах авиакомпаний. Здесь следят за ходом их передвижения и осуществляют необходимые корректировки. Поэтому отдельные самолеты могут изменять свою высоту по ходу рейса.

Присвоение высоты и проверка

  1. МИНИМУМ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЭШЕЛОНИРОВАНИЯ

Отдельные воздушные суда по правилам полетов по приборам (IFR), использующие следующие минимумы между высотами:

  1. До FL 410–1000 футов включительно.
  2. Применять 2000 футов на эшелоне полета 290 или выше между воздушными судами без RVSM и всеми другими воздушными судами на эшелоне полета 290 или выше.
  3. Выше 410 эшелона полета – 2000 футов, за исключением:
  1. В океаническом воздушном пространстве выше эшелона полета 450 между сверхзвуковым и любым другим самолетом — 4000 футов.
  2. Выше эшелона полета 600 между военными самолетами — 5000 футов.

ПРИМЕЧАНИЕ-

Процедуры эшелонирования в океане дополнены в Главе 8; Раздел 7, Раздел 8, Раздел 9 и Раздел 10.

ОБОЗНАЧЕНИЕ-

Приказ FAA JO 7110.65, параграф 5-5-5, вертикальное применение.
Приказ FAA JO 7110.65, параграф 6-6-1, приложение.
Приказ FAA JO 7110.65, параграф 9-2-14, Военные операции выше FL 600.

  1. НАПРАВЛЕНИЕ ПОЛЕТА

Расчистка самолета на высотах согласно ТБЛ 4-5-1.

TBL 4-5-1

Назначение высоты

Менее 3000 футов выше поверхность

Любой курс

Любая высота

На уровне FL 410 и ниже

от 0 до 179

Нечетная основная высота или эшелон полета с интервалом в 2000 футов

3000, 5000, FL 310, FL 330

от 180 до 359

Четная основная высота или эшелон полета с интервалом в 2000 футов

4000, 6000, FL 320, FL 340

Выше FL 410

от 0 до 179

Нечетные кардинальные эшелоны полета с интервалом в 4000 футов, начиная с эшелона полета  450

ЭП 450, ЭП 490, ЭП 530

от 180 до 359

Нечетные кардинальные эшелоны полета с интервалом в 4000 футов, начиная с эшелона полета  430

FL 430, FL   470, FL   510

Маршруты в одну сторону (кроме составных) системы)

Любой курс

Любая основная высота или эшелон полета ниже FL 410 или любой нечетный кардинальный эшелон полета выше FL 410

FL 270, FL   280, FL   290, FL   300, FL   310, FL   410, FL   430, FL   450

Внутри ALTRV

Любой курс

Любая высота или эшелон полета

В воздушных заправочных путях и якорях

Любой курс

блоков высоты по запросу.Любая высота или эшелон полета

050B080, ФЛ 180B220, ФЛ 280B310

НОМЕР-

Приказ FAA JO 7110.65, параграф 4-5-3, исключения.
Приказ FAA JO 7110.65, пункт 7-7-5, Задание высоты.
Приказ FAA JO 7110.65, пункт 9-3-2, минимум эшелонирования.

  1. ИСКЛЮЧЕНИЯ

Когда движение, метеорологические условия или эксплуатационные ограничения воздушного судна препятствуют назначению высот, предписанных в пункте 4-5-2, Направление полета, назначьте любую основную высоту или эшелон полета ниже FL 410 или любой нечетный основной эшелон полета на уровне или выше FL 410 без учета направление полета следующим образом:

ПРИМЕЧАНИЕ-

См. параграф 2-3-10 «Символика органов управления», где приведены сокращения и символы элементов управления, которые следует использовать вместе с этим параграфом.

  1. Для дорожных условий выполняйте это действие, только если существует одно из следующих условий:
  1. Самолеты остаются в пределах территории объекта, и предварительное разрешение получено от других затронутых позиций или секторов, или операции подпадают под действие Директивы по объекту.
  2. Самолеты будут выходить за пределы территории объекта, а конкретные операции и процедуры, разрешающие произвольное присвоение высоты, оговариваются в письме-соглашении между соответствующими объектами.
  1. Военные самолеты летают по произвольным маршрутам, и для этого необходимо получить предварительное разрешение от соответствующего объекта.
  2. Для метеорологических условий предпримите это действие только в том случае, если вы получите предварительное разрешение от других затрагиваемых позиций или секторов в пределах вашего объекта и, при необходимости, от соответствующего соседнего объекта.
  3. В отношении эксплуатационных ограничений самолета предпримите это действие только в том случае, если пилот сообщит вам, что доступная соответствующая высота превышает эксплуатационные ограничения его / ее самолета, и только после того, как вы получите предварительное разрешение от других затронутых позиций или секторов на вашем объекте и, при необходимости, от заинтересованный соседний объект.
  4. В соответствии с требованиями миссии выполняйте это действие только тогда, когда дрон работает на MTR.

ССЫЛКА-

Приказ FAA JO 7110.65, пункт 7-7-5, Задание высоты.
Приказ FAA JO 7110.65, пункт 9-3-2, минимум эшелонирования.

  1. НАИМЕНЬШИЙ ПОЛЕТНЫЙ ЭШЕЛОН

Если изменение атмосферного давления влияет на используемый эшелон полета в вашей зоне юрисдикции, используйте TBL 4-5-2, чтобы определить самый низкий используемый эшелон полета, чтобы разрешить воздушное судно на высоте 18 000 футов над уровнем моря или выше.

TBL 4-5-2

Самый низкий используемый FL

29,92 дюйма или выше

180

от 29,91 до 28,92 дюйма

190

от 28,91 до 27,92 дюйма

200

НОМЕР-

Приказ FAA JO 7110.65, пункт 9-3-2, минимум эшелонирования.

  1. РЕГУЛИРУЕМЫЙ МИНИМАЛЬНЫЙ ЭШОН ПОЛЕТА

Когда предписанная минимальная высота для полетов по ППП составляет 18 000 футов над уровнем моря или выше, а атмосферное давление ниже 29,92 дюйма, добавьте соответствующий поправочный коэффициент из TBL 4-5-3 к эшелону, эквивалентному минимальной высоте в футах, чтобы определить скорректированный минимальный эшелон полета.

TBL 4-5-3

Минимальная корректировка FL

29.92 дюйма или выше

Нет

от 29,91 до 29,42 дюйма

500 футов

от 29,41 до 28,92 дюйма

1000 футов

от 28,91 до 28,42 дюйма

1500 футов

28.от 41 до 27,92 дюйма

2000 футов

  1. МИНИМАЛЬНАЯ ВЫСОТА НА МАРШРУТЕ (MEA)

За исключением случаев, предусмотренных в подпунктах a и b ниже, назначайте высоты на уровне MEA или выше для выполняемого участка маршрута. Если применимо более низкое значение MEA для последующих участков маршрута, выдавайте более низкое значение MEA только после того, как воздушное судно преодолеет или пройдет контрольную точку/навигационное средство, за пределами которого применяется более низкое значение MEA, за исключением случаев, когда выдается ограничение на пересечение на уровне или выше более высокого значения MEA.

  1. Воздушное судно может получить разрешение ниже MEA, но не ниже MOCA для участка маршрута, по которому выполняется полет, если назначенная высота составляет не менее 300 футов над полом контролируемого воздушного пространства и выполняется одно из следующих условий:

ПРИМЕЧАНИЕ-

Диспетчеры должны знать, что в случае отказа радиосвязи или GNSS пилот будет подниматься на MEA для пролетаемого сегмента маршрута.

  1. Для самолетов, использующих VOR, VORTAC или TACAN для навигации, это применимо только в пределах 22 миль от этого NAVAID.
  2. При использовании радиолокационных процедур , предпринимаются следующие действия:
  1. При отсутствии опубликованного MOCA назначать высоты на MVA или MIA или выше по маршруту полета и
  2. Выдаются инструкции по потере связи.
  1. Самолет оборудован GNSS.
  1. Воздушному судну может быть разрешено летать по реактивным маршрутам ниже MEA (но не ниже предписанной минимальной высоты для полетов по ППП) или выше максимально разрешенной высоты, если в любом случае обеспечивается радиолокационное обслуживание.

ПРИМЕЧАНИЕ-

Минимальные полетные и максимальные разрешенные высоты для определенных участков реактивных маршрутов установлены над полом конструкции реактивных маршрутов из-за ограничений зоны действия навигационного сигнала.

  1. Если из-за MEA требуется большая высота, воздушное судно должно получить разрешение начать набор высоты до более высокого MEA следующим образом:
  1. Если MCA не указан, до или сразу после прохождения контрольной точки, где указан более высокий MEA.(см. рис. 4-5-1)

РИС. 4-5-1

MCA не указан

  1. Если указан MCA, до контрольной точки, чтобы пересечь контрольную точку на уровне или выше MCA. (См. рис. 4-5-2)

  1. MEA GNSS могут быть утверждены для опубликованных маршрутов ОВД. Воздушное движение может назначать GNSS MEA воздушным судам, оборудованным GNSS, если это установлено.

ПРИМЕЧАНИЕ-

На маршрутах ОВД на большой высоте MEA GNSS составляет FL180, если не опубликовано более высокое значение.

  1. Если MEA не были установлены, разрешите воздушному судну находиться на минимальной высоте или выше для полетов по ППП, предписанной разделом 91.177 раздела 14 CFR.

ССЫЛКА-

Приказ FAA JO 7110.65, параграф 4-2-8, полеты по ППП-ПВП и ПВП-ППП.
Приказ FAA JO 7110.65, параграф 4-4-1, использование маршрута.
Приказ FAA JO 7110.65, глава 5, раздел 6, пункт 5-6-1, приложение.
Приказ FAA JO 7110.65, пункт 7-7-5, Задание высоты.

  1. ИНФОРМАЦИЯ О ВЫСОТЕ

Дайте инструкции по высоте следующим образом:

ОБОЗНАЧЕНИЕ-

Приказ FAA JO 7110.65, параграф 4-2-1, пункты допуска.

  1. Высота для поддержания или круиза. При выдаче крейсерского полета в сочетании с ограничением разрешений аэропорта и неопубликованным маршрутом укажите соответствующую высоту пересечения, чтобы обеспечить доступ к местности до тех пор, пока воздушное судно не достигнет контрольной точки, точки или маршрута, где информация о высоте доступна пилоту.При выдаче круизного разрешения аэропорту, не имеющему опубликованного захода на посадку по приборам, может быть выдано круизное разрешение без ограничения пересечения.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

MAINTAIN/CRUISE (высота). ПОДДЕРЖИВАТЬ (высота)
ДО (время, исправление, путевая точка),
или
(количество миль или минут) МИЛЬ/МИНУТ ПРОШЛОЕ (фиксация, путевая точка).
КРЕСТ (фиксация, точка, путевая точка),
или
ПЕРЕХВАТ (маршрут) НА ИЛИ ВЫШЕ (высота), КРУИЗ (высота).

ПРИМЕЧАНИЕ-

  1. Высота пересечения должна обеспечивать запас высоты над препятствиями по ППП до точки, в которой воздушное судно находится на участке опубликованного маршрута или схемы захода на посадку по приборам.
  2. Когда воздушному судну выдается крейсерское разрешение на полет в аэропорт, в котором нет опубликованной схемы захода на посадку по приборам, невозможно выполнить требование относительно высоты пересечения, обеспечивающей клиренс над землей, до тех пор, пока воздушное судно не достигнет контрольной точки, точки или маршрута, где Информация о высоте доступна пилоту.В этих условиях крейсерское разрешение без ограничения пересечения разрешает пилоту определять минимальную высоту по ППП, как указано в 14 CFR, раздел 91.177, и снижаться до нее по усмотрению пилота, если она ниже высоты, указанной в крейсерском разрешении.
  1. Инструкции по подъему или спуску, включая ограничения по мере необходимости. Укажите ограничение по времени, ссылаясь на показания часов UTC с проверкой времени. Если вы осуществляете ретрансляцию через авторизованного поставщика услуг связи, например New York Radio, San Francisco Radio, FSS и т. д., посоветуйте радисту передать воздушному судну текущее время при передаче разрешения. Требование выдачи проверки времени должно игнорироваться, если разрешение выдается по линии связи диспетчер-пилот (CPDLC).
    ИСКЛЮЧЕНИЕ. Если вы находитесь в прямой двусторонней голосовой связи VHF/UHF с пилотом, а воздушное судно находится в радиолокационном контакте, вы можете указать ограничение прошедшего временного интервала, только с шагом в полные минуты, без какой-либо привязки к часам UTC.Ограничение по времени начинается после подтверждения разрешения пилотом .

ПРИМЕР-

  1. «United Four Seventeen, поднимитесь на одну три тысячи в два два один пять».
    «Время два два один один и одна четверть».
    Ожидается, что пилот выровняется на высоте 13 000 футов в 22:15 UTC.
  2. Через Relay-«Speedbird Five, набирайте высоту, чтобы достичь эшелона полета три-пять-ноль в один-два-один-пять, время» (Выдайте проверку времени).
  3. При радиолокационном контакте и при непосредственном контакте диспетчера с пилотом двусторонняя голосовая связь в диапазоне ОВЧ/УВЧ: «United Four Seventeen, снижайтесь до эшелона полета три пять ноль в течение двух минут». Ограничение по времени начинается после подтверждения разрешения пилотом.
  4. «United Four Seventeen поднимаются, чтобы покинуть эшелон три три ноль в течение двух минут, поддерживать эшелон три пять ноль».

ССЫЛКА-

Приказ FAA JO 7110.65, Параграф 1-2-1, Значения слов.
Приказ FAA JO 7110.65, параграф 2-4-17, Использование номеров.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

ПОДНИМАЙТЕСЬ/СПУСКАЙТЕ И ПОДДЕРЖИВАЙТЕ (высоту).
При необходимости
ПОСЛЕ ПРОХОДА (фикс, путевая точка),
или
AT (время) (время в часах, минутах и ​​ближайшей четверти минуты).
ПОДЪЕМ/СПУСК ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ (высота)
AT (time (выдать проверку времени) или fix, waypoint),
или
Вовремя). НАБИРАЙТЕ/СНИЖАЙТЕСЬ И ПОДДЕРЖИВАЙТЕ (высоту) КОГДА УСТАНАВЛИВАЕТСЯ ПО КРАЙНЕЙ МЕРЕ (количество миль или минут) МИЛЬ/МИНУТ ПРОШЕДШИЕ (контрольная точка, путевая точка) НА (НАВАИДНОМ) (указанном) РАДИАЛЕ.
НАБИРАЙТЕСЬ/СНИЖАЙТЕСЬ ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ (высоты) В (время или контрольная точка, путевая точка),
или
ТОЧКА (количество миль) МИЛЬ (направление) ОТ (название DME NAVAID),
или
ПОДДЕРЖИВАТЬ (высоту) ДО (время (выдать проверку времени), исправить, путевую точку), ЗАТЕМ НАБИРАЙТЕСЬ/СНИЖАЙТЕСЬ И ПОДДЕРЖИВАЙТЕ (высоту).
Через реле:
ПОДНИМИТЕСЬ, ЧТОБЫ ДОСТИГНУТЬ (высоту) В (время) (выдать проверку времени).
Или
Использование временного интервала при радиолокационном контакте и при непосредственном контакте диспетчера с пилотом, двусторонняя голосовая связь VHF/UHF:
НАБИРАЙТЕСЬ/СНИЖАЙТЕСЬ, ЧТОБЫ ДОСТИГАТЬ/ВЫХОДИТЬ (высота) В ТЕЧЕНИЕ (количество) МИНУТ, ПОДДЕРЖИВАЙТЕ (высоту).
Или
НАБИРАЙТЕСЬ/СНИЖАЙТЕСЬ, ЧТОБЫ ДОСТИГАТЬ/ВЫХОДИТЬ (высота) ЗА (количество) МИНУТ ИЛИ МЕНЬШЕ, ПОДДЕРЖИВАЙТЕ (высоту).

  1. Заданная высота для пересечения указанной контрольной точки или путевой точки; или указанная высота для пересечения расстояния (в милях) и направления от указанной точки отсчета или путевой точки.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

КРЕСТ (фиксация, путевая точка) НА (высота).
ПЕРЕСЕЧЕНИЕ (фиксация, путевая точка) НА ИЛИ ВЫШЕ/НИЖЕ (высота).
CROSS (количество миль) MILES (направление) OF (название контрольной точки, путевая точка) AT (высота).
ПЕРЕСЕЧЕНИЕ (количество миль) МИЛЬ (направление) ОТ (название контрольной точки, путевая точка) НА ИЛИ ВЫШЕ/НИЖЕ (высота).

  1. Указанная высота над установленной контрольной точкой для той части разрешения на снижение, где разрешено снижение по усмотрению пилота. В любое другое время, когда это возможно, санкционируйте набор высоты/снижение по усмотрению пилота.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

НАБИРАЙТЕСЬ/СНИЖАЙТЕСЬ ПО УСМОТРЕНИЮ ПИЛОТА.

ПРИМЕР-

«Объединенные Четыре Семнадцать, спускайтесь и поддерживайте шесть тысяч.”

ПРИМЕЧАНИЕ-

Ожидается, что пилот начнет снижение после получения разрешения и будет снижаться с предложенной скоростью, указанной в параграфе 4-4-10 AIM «Соблюдение разрешения», до достижения заданной высоты 6000 футов.

ПРИМЕР-

«Юнайтед Четыре Семнадцать, снижайтесь по усмотрению пилота, держите шесть тысяч».

ПРИМЕЧАНИЕ-

Пилоту разрешается выполнять снижение в контексте термина «по усмотрению пилота», как описано в AIM.

ПРИМЕР-

«United Four Seventeen пересекают Лейквью V-O-R на эшелоне полета два ноль-ноль или выше, снижаются и сохраняют шесть тысяч».

ПРИМЕЧАНИЕ-

Пилоту разрешается выполнять снижение «по своему усмотрению» до достижения ВОР «Лейквью». Пилот должен соблюдать разрешение на пересечение VOR Lakeview на эшелоне полета 200 или выше, и после прохождения VOR Lakeview пилот должен снижаться со скоростью, указанной в AIM, до достижения заданной высоты 6000 футов.

ПРИМЕР-

«United Four Seventeen, пересечь Лейквью V-O-R и поддерживать шесть тысяч».

ПРИМЕЧАНИЕ-

Пилоту разрешается снижаться «по своему усмотрению», но он должен соблюдать условия разрешения, чтобы пересечь VOR Lakeview на высоте 6000 футов.

ПРИМЕР-

«Юнайтед Четыре Семнадцать, снижайтесь сейчас до эшелона полета два семь ноль, пересекайте Лейквью V-O-R на отметке одна ноль тысяч или ниже, снижайтесь и выдерживайте шесть тысяч.”

ПРИМЕЧАНИЕ-

Ожидается, что пилот быстро выполнит и завершит снижение до эшелона полета 270 после получения разрешения. После достижения эшелона полета 270 пилоту разрешается снижаться «по своему усмотрению» до достижения VOR Lakeview. Пилот должен соблюдать условия разрешения, чтобы пересечь VOR Lakeview на высоте 10 000 футов или ниже. Ожидается, что после VOR Lakeview пилот будет снижаться со скоростью, указанной в AIM, до достижения высоты 6000 футов.

ПРИМЕЧАНИЕ-

  1. Разрешение на снижение, в котором указывается высота пересечения, разрешает снижение по усмотрению пилота на той части полета, к которой применяется ограничение высоты пересечения.
  2. В любом другом случае, когда предполагается разрешение на снижение по усмотрению пилота, это должно быть специально указано диспетчером.
  3. Пилоту может понадобиться знать о любых будущих ограничениях, которые могут повлиять на снижение, включая те, которые могут быть введены в другом секторе, чтобы должным образом спланировать снижение по усмотрению пилота.
  4. Диспетчеры должны знать, что скорости снижения в AIM являются только рекомендуемыми, и воздушные суда не всегда будут снижаться с такими скоростями.

ССЫЛКА-

Термин P/CG — на усмотрение пилота.

  1. Когда часть набора высоты/снижения может быть санкционирована по усмотрению пилота, укажите высоту, на которую воздушное судно должно набирать/снижаться, а затем высоту, которую необходимо поддерживать по усмотрению пилота.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

НАБИРАЙТЕСЬ/СНИЖАЙТЕСЬ СЕЙЧАС ДО (высоты), ЗАТЕМ НАБИРАЙТЕСЬ/СНИЖАЙТЕСЬ ПО УСМОТРЕНИЮ ПИЛОТА СОХРАНЯЙТЕ (высоту).

ПРИМЕР-

— United Three Ten, снижайтесь сейчас до эшелона два восемь ноль, затем снижайтесь по усмотрению пилота, сохраняя эшелон два четыре ноль.”

ПРИМЕЧАНИЕ-

  1. Ожидается, что пилот начнет снижение после получения разрешения и будет снижаться в соответствии с пунктом 4-4-10 AIM «Соблюдение разрешений» до эшелона полета 280. В этот момент пилоту разрешается продолжить снижение до эшелона полета 240. в контексте термина «по усмотрению пилота», как описано в AIM.
  2. Диспетчеры должны знать, что скорости снижения являются только рекомендуемыми, и воздушные суда не всегда будут снижаться с такими скоростями.
  1. Когда «усмотрение пилота» часть разрешения на набор высоты/снижения отменяется путем назначения новой высоты, информируйте пилота о том, что новая высота является «измененной высотой».

ПРИМЕР-

«Американ восемьдесят три, изменить высоту, снизиться и поддерживать эшелон полета два шесть ноль».

ПРИМЕЧАНИЕ-

American Eighty Three, эшелон полета 280, получил разрешение снижаться по усмотрению пилота до эшелона полета 240.Впоследствии заданная высота изменяется на FL 260. Таким образом, свобода действий пилота больше не разрешается.

  1. Высотные задания, включающие более одной высоты.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

ПОДДЕРЖИВАТЬ БЛОКИРОВКУ (высота) ЧЕРЕЗ (высоту).

  1. Инструкции по вертикальной навигации по SID/STAR с опубликованными ограничениями пересечения (Climb Via/Descend Via).
  1. При установке на SID/STAR.
  2. При навигации по опубликованному маршруту, ведущему к STAR.
  3. При разрешении прямо к путевой точке/исправлению без опубликованной высоты назначьте высоту пересечения.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

СПУСКАЙТЕ ЧЕРЕЗ (имя и номер ЗВЕЗДЫ).
СНИЖАЙТЕСЬ ПО (название и номер STAR и номер перехода на ВПП)
СНИЖАЙТЕСЬ ПО (название и номер STAR и номер взлетно-посадочной полосы).
CLIMB VIA (имя и номер SID).
ПРОДОЛЖАЙТЕ ПРЯМО (контрольная точка/контрольная точка), ПЕРЕСЕКАЕТСЯ (контрольная точка/контрольная точка) на (высоте) ЗАТЕМ СНИЖАЕТСЯ ЧЕРЕЗ (название и номер ЗВЕЗДЫ)

ПРИМЕР-

«Спускайтесь через прибытие Орла Пятерки.»
«Снижайтесь по прибытию Wynde Eight, правый переход на взлетно-посадочную полосу 28».
«Поднимитесь через отъезд Dawgs Four».
«Двигайтесь прямо к Денису, пролетите над Денисом на эшелоне два ноль ноль или выше, затем снижайтесь через прибытие Ммелл Один».

ПРИМЕЧАНИЕ-

Пилоты должны соблюдать все опубликованные ограничения скорости для SID/STAR, независимо от разрешения на подъем или спуск.
Разрешение на «снижение через» разрешает пилотам:

  1. Спускаться по усмотрению пилота, чтобы соответствовать опубликованным ограничениям для STAR.Пилоты, летающие по STAR, должны поддерживать последнюю заданную высоту до тех пор, пока не получат разрешение на снижение. Покинув высоту, пилот не может вернуться на эту высоту без разрешения УВД.
  2. При разрешении прямо к путевой точке снижаться по усмотрению пилота, чтобы соответствовать ограничениям процедуры. УВД берет на себя ответственность за пролет препятствий для воздушных судов, которые еще не вошли в схему или не вышли из нее.
  3. Чтобы отрегулировать скорость до достижения путевых точек с опубликованными ограничениями скорости.

ПРИМЕЧАНИЕ-

Получив разрешение на использование SID, содержащих опубликованные ограничения скорости, пилот должен соблюдать эти ограничения скорости независимо от разрешения на набор высоты. Разрешение на набор высоты разрешает пилотам:

  1. При использовании в разрешении на вылет по ППП, в PDC, DCL или при последующем разрешении после вылета в точку пути, указанную в SID, для присоединения к схеме после вылета или возобновления схемы.
  2. Когда вертикальная навигация прерывается и для поддержания назначается высота, которая не содержится в опубликованной схеме, набор высоты от этой ранее назначенной высоты по усмотрению пилота до высоты, указанной для следующей путевой точки.УВД должно обеспечивать пролет препятствий до тех пор, пока воздушное судно не установится на боковой и вертикальной траектории SID.
  3. После установки на изображенном вылете набрать высоту и соблюдать все опубликованные или установленные ограничения по высоте и скорости.

ССЫЛКА-

Приказ FAA JO 7110.65, параграф 4-4-2, изменения структуры маршрута.
Приказ FAA JO 7110.65, параграф 4-5-6, минимальная высота полета по маршруту.
Приказ FAA JO 7110.65, пункт 5-5-9, Отделение от препятствий.
P/CG — подъем через переход, спуск через переход.

ПРИМЕЧАНИЕ-

Пилоты, получившие разрешение на вертикальную навигацию, используя фразеологию «снижаться через» или «набирать высоту через», должны информировать УВД при первоначальном контакте о высоте ухода, переходе на ВПП или направлении посадки, если они назначены (STAR), и любых назначенных ограничениях, не опубликованных на процедура.

ПРИМЕР-

«Delta One Twenty One покидает эшелон полета один девять девять ноль, снижается через переход два-шесть взлетно-посадочной полосы прибытия Eagul Five.
«Delta One Twenty One покидает эшелон полета один девять-ноль в один-две тысячи, снижается через прибытие «Орел-пять», переход на взлетно-посадочную полосу два-шесть».
«JetBlue шесть ноль два вылетает с эшелона полета два один ноль, снижается через Ivane Two, прибывает на посадку на юг».
«Cactus Seven Eleven покидает две тысячи, поднимаясь через отъезд Laura Two».
«Кактус Семь-Одиннадцать, оставляя две тысячи за одну-шесть тысяч, восхождение через отъезд Лауры-2».

ОБОЗНАЧЕНИЕ-

AIM, параграф 5-2-8, Процедуры вылета по приборам (DP) — Процедуры вылета с препятствиями (ODP) и стандартные вылеты по приборам (SID).
P/CG — Верхняя высота, Нижняя высота. AIM, Параграф 5-4-1, Стандартные процедуры прибытия в терминал (STAR).

  1. Разрешение «снижаться через» не должно использоваться, если процедуры содержат только опубликованные «ожидаемые» ограничения по высоте и/или скорости.

ПРИМЕЧАНИЕ-

Пилоты не должны соблюдать опубликованные «ожидаемые» ограничения в случае потери связи, если УВД специально не посоветовало пилоту ожидать эти ограничения как часть дальнейшего разрешения.

  1. «Снижайтесь через» может использоваться на схемах, которые содержат как «ожидаемые», так и требуемые ограничения по высоте и скорости, только если ограничения по высоте и/или скорости или альтернативные ограничения выдаются для контрольной точки/точки пути, связанной со всеми ожидаемыми ограничениями.
  2. Разрешение «снижаться через» также может быть выдано, если воздушное судно прошло все контрольные точки/путевые точки, на которые распространяются ограничения ожидания.
  3. Если необходимо назначить высоту пересечения, которая отличается от высоты STAR или SID, сообщите об этом пилоту.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

СНИЖЕНИЕ ЧЕРЕЗ (название и номер ЗВЕЗДЫ) ПРИБЫТИЕ, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ ПЕРЕСЕКА (исправленная точка, путевая точка) , (исправленная информация о высоте).

ПРИМЕР-

«Юнайтед 454 спускаются через Харис одно прибытие, за исключением пересечения Хариса на высоте шесть тысяч или выше».

ПРИМЕЧАНИЕ-

Самолет должен следовать в поперечном и вертикальном направлении по прибытию Haris One и снижаться, чтобы пересечь Haris на высоте 16 000 или выше; остальная часть прибытия должна быть доставлена ​​в том виде, в котором она была опубликована.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

ПОДЪЕМ НАБОР ЧЕРЕЗ SID, КРОМЕ CROSS (фиксация, точка, путевая точка), (исправленная информация о высоте).
CLIMB VIA (название и номер SID), ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ CROSS (фиксированная точка, путевая точка), (измененная информация о высоте).

ПРИМЕР-

  1. «Набирайте высоту через SID, за исключением пересечения Мкалы на семи тысячах или выше».

ПРИМЕЧАНИЕ-

В примере 1 воздушное судно будет соблюдать заданную боковую траекторию вылета SID и любые опубликованные ограничения по скорости и высоте и набирать высоту, чтобы пересечь Мкалу на высоте 7000 или выше; оставшаяся часть вылета должна быть выполнена в том виде, в каком она опубликована.

ПРИМЕР-

  1. (Есть опубликованная высота на ВП Двине): «Двигайтесь прямо Двине, набирайте высоту через отъезд Сюзан-2, за исключением пересечения Мкалы на отметке семь тысяч или выше».

ПРИМЕЧАНИЕ-

В Примере 2 воздушное судно присоединится к вылету Suzan Two в Двине на опубликованной высоте, а затем будет соответствовать опубликованному боковому маршруту и ​​любым опубликованным ограничениям по скорости или высоте. Самолет будет набирать высоту, чтобы пересечь Мкалу на высоте 7000 или выше; оставшаяся часть вылета должна быть выполнена в том виде, в каком она опубликована.

  1. Когда воздушному судну была выдана промежуточная высота, и после вылета УВД может впоследствии разрешить воздушному судну набрать исходную максимальную высоту, опубликованную в SID, содержащем опубликованные ограничения пересечения, дать воздушному судну указание «набирать высоту через SID». Если по-прежнему требуется выдача другой высоты и соблюдение опубликованных ограничений, дайте воздушному судну команду «набирать высоту через SID, за исключением поддержания (высоты)».

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

ПОДЪЕМ ЧЕРЕЗ SID.
НАБИРАЙТЕСЬ ЧЕРЕЗ SID, КРОМЕ MAINTAIN (высота).

ПРИМЕР-

  1. (Самолету было выдано разрешение на вылет Teddd One, «набор высоты через SID» в разрешении на вылет по ППП. Вместо опубликованной максимальной высоты FL 230 была выдана промежуточная высота 10 000; после вылета УВД может выдать опубликованную максимальную высоту) : «Поднимитесь через SID».

ПРИМЕЧАНИЕ-

В примере 1 самолет будет отслеживать в поперечном и вертикальном направлении при вылете Teddd One и первоначально набирать высоту до 10 000; После повторной выдачи разрешения на набор высоты через промежуточную высоту воздушное судно продолжит набор высоты до FL230, соблюдая опубликованные ограничения.

ПРИМЕР-

  1. (Используя Пример 1, после вылета УВД может указать высоту выше опубликованной максимальной высоты): «Набрать высоту с помощью SID, за исключением сохранения эшелона два шесть ноль».

ПРИМЕЧАНИЕ-

В примере 2 самолет будет отслеживать в поперечном и вертикальном направлении при вылете Teddd One и первоначально набирать высоту до 10 000; после получения разрешения на набор высоты до эшелона FL260 самолет продолжит набор высоты, соблюдая опубликованные ограничения.

  1. Если необходимо задать промежуточную абсолютную высоту или задать нижнюю или верхнюю абсолютную высоту, не содержащуюся в STAR или SID, положения подпункта 4-5-7h могут использоваться вместе с подпунктом 4-5-7а.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

СНИЖАЙТЕСЬ ЧЕРЕЗ (название и номер ЗВЕЗДЫ) ПРИБЫТИЕ, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ ПОСЛЕ (исправленного) СОХРАНЕНИЯ (исправленной информации о высоте).

ПРИМЕР-

«Юнайтед 454 спускаются через Прибытие Орла Пять, за исключением того, что после того, как Гиено сохранит одну ноль тысяч.”

ПРИМЕЧАНИЕ-

Самолет должен отслеживать по горизонтали и вертикали в точке прибытия Eagul Five и снижаться, чтобы соблюдать все ограничения по скорости и высоте, до достижения Geeno, а затем поддерживать 10 000. Достигнув 10 000, воздушное судно должно поддерживать 10 000 до тех пор, пока диспетчер УВД не разрешит продолжить снижение.

ОБОЗНАЧЕНИЕ-

Приказ FAA JO 7110.65, пункт 4-7-1, Информация о допуске.
AIM, пункт 5-4-1, Стандартные процедуры прибытия в терминал (STAR).

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

НАБИРАЙТЕСЬ ЧЕРЕЗ SID, ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ ПОСЛЕ (название путевой точки), ПОДДЕРЖИВАЙТЕ (высота).

ПРИМЕР-

«Набирайте высоту через SID, кроме как после Барета, сохраняйте эшелон полета один девятый ноль».

ПРИМЕЧАНИЕ-

  1. Принимая во внимание тот принцип, что последнее выданное разрешение УВД имеет приоритет над предыдущим, фраза «поддерживать (высоту)» сама по себе отменяет ранее выданные ограничения по высоте, включая ограничения по высоте SID/STAR, если они не переформулированы или не изменены, и разрешает неограниченный набор высоты или снижение. .Ограничения скорости остаются в силе до тех пор, пока контроллер явно не отменит ограничения скорости.
  2. Повторно сформулируйте «подъем/снижение через», а затем используйте фразеологию «за исключением» или «за исключением поддержания», чтобы изменить опубликованные ограничения или назначить новую высоту наибольшего/нижнего уровня. Используйте фразеологию «возобновить» с «поддерживать», чтобы присоединиться к маршруту и ​​назначить новую высоту, если не требуется соблюдение опубликованных ограничений по высоте.

ССЫЛКА-

Приказ FAA JO 7110.65, Параграф 4-2-5, Поправки к маршруту или высоте.
Приказ FAA JO 7110.65, параграф 5-6-2, методы.
AIM, параграф 4-4-10 Соблюдение допуска.
ЦЕЛЬ, параграф 5-2-8. Процедуры вылета по приборам (DP) — процедуры вылета с препятствиями (ODP) и стандартные схемы вылета по приборам (SID).

  1. Когда пилот не может принять разрешение, отдайте измененные инструкции, чтобы обеспечить положительный контроль и утвержденное эшелонирование.

ПРИМЕЧАНИЕ-

  1. 14 CFR, раздел 91.123 говорится, что пилоту не разрешается отклоняться от разрешения УВД, «которое было получено… если не получено измененное разрешение» (за исключением случаев возникновения чрезвычайной ситуации).
  2. Таким образом, ожидается, что пилот сообщит диспетчеру, если разрешение не может быть принято при выдаче разрешения. «Мы постараемся» и другие подобные подтверждения не означают принятия пилотом разрешения УВД.
  3. Ожидается, что диспетчеры будут выдавать разрешения УВД, которые соответствуют обычным эксплуатационным возможностям воздушных судов и не требуют внесения поправок в последнюю минуту для обеспечения утвержденного эшелонирования.
  4. «Ускорение» не должно использоваться вместо соответствующих ограничений для обеспечения разделения.

ССЫЛКА-

Приказ FAA JO 7110.65, пункт 10-1-3, Предоставление помощи.

  1. ОЖИДАЕМЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВЫСОТЫ

Если возможно, сообщите воздушному судну, когда ожидать разрешения на набор высоты или снижения или запросить изменение высоты от другого средства.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

ОЖИДАТЬ ВЫШЕ/НИЖЕ В (количество миль или минут) MILES/MINUTES,
или
В (исправить).ЗАПРОСИТЬ ИЗМЕНЕНИЕ ВЫСОТЫ/ЭШЕЛОНА ПОЛЕТА ОТ (название объекта).
При необходимости
AT (время, фиксированная точка или высота).

ОБОЗНАЧЕНИЕ-

Приказ FAA JO 7110.65, параграф 2-2-6, данные о ходе полета по ППП.

  1. ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ВЫСОТЫ — БЕЗ РАДИОЛОКАТОРА
  1. Попросите пилота подтвердить назначенную высоту при первоначальном контакте и при получении отчетов о местоположении, за исключением случаев, когда:

ПРИМЕЧАНИЕ-

Для целей настоящего параграфа «первоначальный контакт» означает первый радиоконтакт пилота с каждым сектором/позицией.

  1. Пилот указывает заданную высоту или
  2. Вы назначаете новую высоту поднимающемуся или снижающемуся самолету, или
  3. ТЕРМИНАЛ. Самолет был передан вам из другого сектора/позиции в пределах вашего объекта (внутри объекта).

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

(В условиях горизонтального полета),
VERIFY AT (высота/эшелон полета).
(В ситуациях набора высоты/спуска),
(если воздушному судну присвоена высота ниже минимального используемого эшелона полета),
ПРОВЕРЬТЕ ЗАДАННУЮ ВЫСОТУ (высоту).
(Если воздушному судну был присвоен эшелон полета на уровне или выше самого низкого используемого эшелона полета),
ПРОВЕРЬТЕ НАЗНАЧЕННЫЙ ЭШЕЛОН ПОЛЕТА (эшелон полета).

  1. США. Подтвердите все показания высоты пилота.

ФРАЗЕОЛОГИЯ-

(Если высота считывается правильно),
УТВЕРЖДЕНИЕ (высота).
(Если высота считывается неправильно),
ОТРИЦАТЕЛЬНО. ПОДЪЕМ/СПУСК И ПОДДЕРЖКА (высота),
или
ОТРИЦАТЕЛЬНО.ПОДДЕРЖИВАТЬ (высоту).

Влияние полета и высоты над уровнем моря

Опубликованная литература о младенцах и детях, совершающих авиарейсы, немногочисленна и ограничивается сообщениями о случаях и обсервационными исследованиями. Нет исследований в форме испытаний, например, чтобы проверить, нужно ли предпринимать конкретное действие или нет. Такая ситуация существует потому, что, во-первых, проблемы в полете считаются редкостью; во-вторых, клинические исследователи обычно не имеют дело с большим количеством пациентов, путешествующих по воздуху; и, в-третьих, существуют существенные логистические проблемы при проведении исследований с участием авиакомпаний и их рейсов.Однако имеется больше данных о проблемах высокогорья; это преимущественно наблюдение, и оно расширило наше понимание более экстремальных эффектов высоты и, в частности, гипоксии. 1 Тем не менее, существует мало опубликованных руководств для практикующих врачей, которые либо дают советы пациентам или родителям, либо вынуждены решать медицинские проблемы в полете. Руководство, которое действительно существует, в основном направлено на взрослых и дается на основе небольшой доказательной базы. 2, 3 Следовательно, необходимо больше узнать о том, что происходит в полете или на высоте — по мере накопления таких знаний можно будет обеспечить предоставление лучшего руководства по управлению.

Существует ряд изменений окружающей среды, происходящих с высотой, включая понижение влажности, облучение (особенно над полярными районами), температуру, атмосферное давление и парциальное давление кислорода. К дополнительным эффектам, возникающим в результате полета, относятся движение, вибрация, шум, нехватка места и усталость, например, от «джетлага».Из этих физических эффектов падение уровня кислорода связано с наиболее серьезными последствиями. В таблице 1 приведены данные о различном содержании кислорода в атмосфере на разных высотах. На уровне моря барометрическое давление составляет 760 мм рт. ст. (~ 100 кПа), а воздух имеет атмосферное парциальное давление кислорода (pO 2 ) 160 мм рт. ст. (~ 21 кПа), то есть 21% атмосферного давления. Рейсы авиакомпаний обычно выполняются на высоте 9150–13 000 м (30–40 000 футов) над уровнем моря, где атмосферное pO 2 обычно составляет ⩽5 кПа, что обычно приводит к летальному уровню гипоксии дыхательных путей (альвеолярной). .Поэтому кабины самолетов экологически модифицированы для атмосферного давления на высоте 1530–2440 м (5000–8000 футов) над уровнем моря. На максимальной высоте кабины 2440 м (8000 футов) атмосферное давление составляет 75 кПа (565 мм рт. ст.), что дает атмосферное pO 2 , равное 15,7 кПа (118 мм рт. ст.). Это эквивалентно 15–16% атмосферного кислорода, доступного на уровне моря.

Таблица 1

Атмосферное и парциальное давление кислорода на разных высотах

Серьезные последствия высотной гипоксии обычно не проявляются до тех пор, пока атмосферное давление не упадет до уровня примерно 3000–3500 м (10–12 000 футов), хотя существуют значительные различия в реакции на гипоксию у разных людей.Правила воздушных полетов требуют, чтобы самолеты летали с максимальной высотой кабины около 2440 м, хотя исследование, в котором измерялась высота кабины в полете на 204 рейсах самолетов, показало, что средняя высота составляет 1894 м (6214 футов), а максимальная высота составляет 2717 м (8915 футов). ). Было отмечено, что самолеты нового поколения летали на большей высоте, чем старые самолеты, с большим риском воздействия высоты на пассажиров. 4 Таким образом, на рейсах коммерческих авиакомпаний могут наблюдаться различные уровни гипоксии дыхательных путей.Поэтому полезно знать и осознавать потенциальные риски для младенцев и детей на больших высотах.

ВОСПРИИМЧИВОСТЬ МЛАДЕНЦЕВ И ДЕТЕЙ

Младенцы и дети имеют ряд анатомических и физиологических различий, из-за которых их реакции на болезни и стрессы, такие как воздействие высокогорья, отличаются от реакций взрослых. Они особенно применимы к новорожденным и младенцам в первые 12 месяцев жизни и обобщены в таблице 2. Многие из перечисленных факторов могут способствовать повышенной тенденции к несоответствию вентиляции и перфузии в раннем возрасте, в результате чего младенцы и дети младшего возраста особенно восприимчивы к эпизодам гипоксемии, 15 особенно при заболеваниях и гипоксии дыхательных путей.Побочные эффекты хронической гипоксии хорошо документированы, особенно в раннем младенчестве и при хронических заболеваниях легких. К ним относятся:

Таблица 2

Факторы, повышающие восприимчивость младенцев и детей раннего возраста к гипоксемии

Важность этих факторов для здорового младенца, который переносит более короткие периоды гипоксии, как это происходит во время авиаперелетов, неизвестна. Тем не менее имеются данные о краткосрочных эффектах гипоксии в младенчестве, обсуждаемых ниже.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ВЫСОТЫ

Многочисленные исследования изучали влияние высоты, как краткосрочное, так и долгосрочное; они хорошо изучены 16– 20 и обобщены в таблице 3. Многие из эффектов высоты были изучены при изучении физиологии путешественников (обычно взрослых) в высокогорных районах и сравнении этого с физиологией жителей высокогорья и низкогорья. Исследования у детей в высокогорных регионах мира (>3000 м) показали, что у них выше минутная вентиляция легких, дыхательный объем, продолжительность выдоха, жизненная емкость легких, 24 легочная податливость, диффузионная способность, 25 экстракция кислорода, 23 гематокриты и уровни гемоглобина, 26, 27 и легочная гипертензия, 28 и для поддержания легочной сосудистой реактивности. 29, 30

Стол 3

Физиологические эффекты большой высоты

Младенцы и дети также имеют более низкие уровни SaO 2 , в зависимости от высоты над уровнем моря. Результаты ряда исследований, посвященных SaO 2 , обобщены в таблице 4. Некоторые из этих исследований были направлены на определение нормальных уровней оксигенации на их высоте, чтобы помочь в принятии решений о том, когда назначать оксигенотерапию.На уровне моря были определены нормальные уровни SaO 2 , но, как и во всех подобных исследованиях, результаты сильно зависят от модели используемого пульсоксиметра, точности, с которой исключаются измерения во время артефактов движения, и состояния младенца. . При использовании пульсоксиметра Nellcor N-200 измерения в спокойном сне (когда движения минимальны и более надежно достигается устойчивое состояние) составляют 96–100 % у здоровых младенцев и детей. 31, 38, 39 Эти значения аналогичны значениям, полученным Ройландом и его коллегами, 32 , которые использовали Nellcor N10 в Лиме, ​​Перу (уровень моря), для сбора контрольных данных для своих измерений на высоте.Видно, что до высоты 3000 м средние значения SaO 2 превышают 90%. В Тибете Ниермейер и др. обнаружили более низкие значения у младенцев, рожденных от матерей китайских иммигрантов, даже несмотря на то, что беременность и роды произошли на высоте, по сравнению с младенцами коренных ханьцев. 14 Несмотря на то, что новорожденные младенцы, вынашиваемые и рожденные на большой высоте, демонстрируют повышенную способность извлекать большее количество вдыхаемого кислорода по сравнению с новорожденными, 23 в Тибете, результаты, полученные в Тибете, показывают, что существуют также генетически унаследованные факторы, обеспечивающие защиту от гипоксемия на больших высотах.

Стол 4

Нормальный SaO 2 уровней на разных высотах

Гипоксемия была определена в условиях высокогорья как более полезный предиктор тяжести заболевания и тесно связана со смертностью при острых заболеваниях. 32, 34 Таким образом, была признана ценность пульсоксиметрии и необходимость дальнейшего изучения ее роли в этой клинической ситуации. Лучшее понимание последствий гипоксии, связанной с высотой, получено в результате экспериментальных исследований, чем в исследованиях детей, живущих на большой высоте.

ПОСЛЕДСТВИЯ ГИПОКСИИ

Воздействие гипоксии обычно сопровождается увеличением минутной вентиляции, главным образом в результате увеличения дыхательного объема. Новорожденные, рожденные в срок или недоношенные, демонстрируют характерную двухфазную реакцию с преходящим повышением вентиляции, за которым следует снижение на 3–5 минут. 40 Это снижение вентиляции может сохраняться в течение некоторого времени после восстановления нормоксического дыхания. Этот двухфазный ответ недолговечен, обычно исчезает в возрасте нескольких недель, но может сохраняться дольше у недоношенных детей. 40 Это может сделать их более склонными к гипоксемии по сравнению с гипоксией окружающей среды. Эффект угнетения дыхания, по-видимому, связан с удлинением времени выдоха; было обнаружено, что это не связано с изменением рефлекса Геринга-Брейера, который включает активность блуждающего нерва. 41

У 34 здоровых младенцев воздействие 15% кислорода в течение шести часов на уровне моря вызвало гипоксемию со средним снижением SaO 2 на 4,9%. 42 Реакция была очень изменчивой (диапазон 9.от 3% до 0,7%), и не прогнозируется исходя из исходных переменных оксигенации, частоты дыхания или характера дыхания. Наблюдалось снижение регулярности дыхания (соответствующее спокойному сну), увеличение продолжительности периодического дыхания и, что интересно, уменьшение продолжительных апноэ-пауз. Последнее противоположно эффекту, отмеченному у недоношенных новорожденных, у которых возникало усиление апноэ. 43 Эпизодическая десатурация происходила намного чаще, а исходные уровни ниже 80% прекратили воздействие у четырех младенцев после 1 года.9–5,2 часа. Ни один из новорожденных не возбудился к гипоксемии.

В ходе другого исследования уровня моря 30 детей в возрасте 5–7 лет подвергались воздействию 12% кислорода в течение 10 минут; 7 из 10 пациентов, у которых показатель SaO 2 упал на ⩽88%, имели в анамнезе реактивное заболевание дыхательных путей. 44 Десатурация была лучшим предиктором реактивного заболевания дыхательных путей, чем спирометрия (положительные прогностические значения 70% и 30% соответственно): десатурация имела чувствительность 100% для реактивного заболевания дыхательных путей. Это говорит о том, что заболевание мелких дыхательных путей способствует предрасположенности к десатурации при воздействии гипоксии.Это может быть связано с тем, что гипоксия дыхательных путей/альвеол вызывает бронхоконстрикцию.

Невозможно предсказать при первом воздействии гипоксии степень гипоксемии и какой-либо системный эффект без проведения некоторых предварительных тестов (см. далее в разделе «Использование кислородной терапии»). Впоследствии у людей может быть повторяющийся ответ на гипоксию. 45 Хотя это знание важно для пациентов с уже выявленными заболеваниями, именно тем, кто здоров и путешествует в высокогорье, больше всего полезно знать об их индивидуальной реакции, чтобы снизить риск серьезных или опасных для жизни состояния, такие как высотный отек легких или головного мозга.

ПРОБЛЕМЫ НА БОЛЬШОЙ ВЫСОТЕ

Острая горная болезнь, высокогорный отек легких и высокогорный отек мозга обычно возникают на высоте более 2400 м (8000 футов) над уровнем моря и представляют собой крайние последствия гипоксии, связанной с высотой. Острая горная болезнь является самым легким проявлением высотной болезни и более обратима, чем отек легких или мозга. Быстрый подъем и предшествующие эпизоды острой горной болезни являются важными факторами риска.При распознавании симптомов у 28% из 558 детей, путешествующих с высоты 1600 м до 2835 м, развилась острая горная болезнь. 46 Однако у 21% из 405 детей развились аналогичные симптомы при путешествии на уровень моря, что свидетельствует о том, что истинная частота этого осложнения составляет 7%, а само путешествие вызывает у ребенка значительный стресс. Невербальные дети не могут сотрудничать с самоотчетом, необходимым для диагностики острой горной болезни. Чтобы преодолеть это, были попытки оценить таких детей с помощью шкалы «беспокойства», и по ее оценкам 21% детей в возрасте 3–36 месяцев страдают острой горной болезнью при переходе с 1610 м на 3488 м.Это хорошо сравнимо с заболеваемостью 20% у 45 взрослых, используя обычную систему подсчета очков. 47

Острая горная болезнь проявляется головной болью, тошнотой, рвотой, анорексией, слабостью и бессонницей. Могут быть периферические отеки, а в некоторых случаях при осмотре выявляются хрипы на вдохе. Симптомы появляются через 12–24 часа после прибытия на высоту и ухудшаются в течение 2–3 дней, после чего исчезают. Разрешение обычно происходит во время отдыха и без дальнейшего подъема. Дексаметазон помогает облегчить симптомы (в дополнение к простому обезболиванию) отдельно или в сочетании с ацетазоламидом.Хотя официально ацетазоламид не изучался у детей, он также использовался для профилактики острой горной болезни.

Высотный отек легких более серьезен, но, к счастью, встречается реже. В Лидвилле, штат Колорадо (3100 м), высотный отек легких наблюдался у 50/100 000 населения, но у 140/100 000 при ограничении анализа до 1–14 лет. 48 Большинство эпизодов началось через 1–3 дня после возвращения из 2–7-дневного визита на небольшую высоту, но также были затронуты «жители низин», посещавшие высокогорье.Факторами риска являются быстрый подъем, физическая нагрузка, воздействие холода и предшествующие эпизоды высокогорного отека легких. Симптомы включают одышку, кашель и боль в груди и сопровождаются учащением сердцебиения и дыхания, цианозом, хрипами, легкой лихорадкой и громким вторым тоном сердца. Рентгенологическое исследование грудной клетки x показывает двусторонние легочные инфильтраты, а при умеренном лейкоцитозе и лихорадке может дать картину, первоначально неотличимую от пневмонии. Отек может прогрессировать, вызывая дыхательную недостаточность, кому и смерть.Лечение включает оксигенотерапию, отдых и, в более тяжелых случаях, спуск на более низкую высоту. Другие эффективные методы лечения включают нифедипин (0,5 мг/кг/доза каждые 8 ​​часов), положительное давление в дыхательных путях и фентоламин.

Высотный отек головного мозга — более редкое и более тяжелое проявление острой горной болезни, имеющее те же клинические признаки, но, кроме того, нарушение зрения, головокружение, ухудшение памяти, галлюцинации, атаксию, дезориентацию и изменения сетчатки (например, кровоизлияния и отек диска зрительного нерва).Такие случаи могут быстро прогрессировать до комы и смерти. Лечение включает кислород, спуск и дексаметазон (0,15 мг/кг/доза каждые 4 часа).

Хроническая горная болезнь относится к ситуации, когда многие из вышеперечисленных признаков развиваются медленнее. Это наблюдается преимущественно у пожилых людей, которые жили в высокогорных регионах мира, а не у детей, и реагирует на спуск на более низкую высоту. Однако есть свидетельства того, что у новорожденных могут развиться хронические проблемы, связанные с гипоксией.Из 15 ханьских (китайских) младенцев, выношенных и рожденных в Тибете на высоте 3658 м над уровнем моря, у 14 неоднократно наблюдались цианотические эпизоды во время сна, кормления и легкие респираторные заболевания, по сравнению с только 1/15 младенцев, рожденных матерями коренных тибетцев. У младенцев хань были более низкие уровни SaO 2 , и у троих развились признаки нарушения кровообращения (шум и галоп, центральный цианоз, отек стопы). 14 Вероятно, у этих младенцев были ранние или развивающиеся стадии подострой детской горной болезни , которая может привести к смерти от легочной гипертензии и правожелудочковой сердечной недостаточности. 49

Осведомленность о проявлениях болезней, связанных с высотой, и о факторах, которые делают младенцев и детей младшего возраста восприимчивыми, помогает давать рекомендации по воздействию высокогорья.

ПОДВЕРЖЕННОСТЬ ПРОБЛЕМАМ ВЫСОТЫ

Два важных фактора, влияющих на острую горную болезнь, включают плохую гипоксическую дыхательную реакцию и потерю нормального диуреза, наблюдаемую на высоте. Гипоксическая вентиляционная реакция представляет собой увеличение минутной вентиляции, опосредованное гипоксией каротидного тела, приводящее к стимуляции дыхательного центра ствола головного мозга.Если этого не происходит, то не происходит повышенного выдыхания углекислого газа, развития респираторного алкалоза и обусловленной этим (защитной) церебральной вазоконстрикции. Это в сочетании с увеличением объема крови, вероятно, способствует усилению мозгового кровотока и развитию легкого отека мозга в виде острой горной болезни.

Высотный отек легких связан со склонностью человека реагировать на гипоксию аномально повышенным давлением в легочной артерии. 50 Поскольку легочная гипертензия возникает из-за вазоконстрикции прекапиллярных артериол, неясно, как повышенное давление в легочной артерии приводит к отеку легких. Это может произойти в результате утечки капилляров из-за повышенного гидростатического давления в областях, не защищенных гипоксией, вызванной вазоконстрикцией. В качестве альтернативы целостность альвеолярно-капиллярной мембраны может быть повреждена самой гипоксией или медиаторами воспаления.

То, что медиаторы воспаления могут быть вовлечены в изменение целостности капиллярно-альвеолярной мембраны, подтверждается тем фактом, что 79% детей, у которых развился высотный отек легких, перенесли респираторную инфекцию за две недели до прибытия на высоту, по сравнению с 13% взрослых (детский контроль не использовался). 51 В качестве маркера воспалительной реакции у восьми пациентов с астмой и средним возрастом 14 лет, которые вернулись на высоту 1560 м после 14-дневного перерыва на уровне моря, было выявлено повышение реактивности дыхательных путей и медиаторов воспаления по сравнению с контрольной группой. кто остался на высоте. 52

Совсем недавно было показано, что генетические факторы могут играть важную роль в защите от воздействия высоты. Наличие специфического генотипа ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) (аллель I), приводящего к низкой активности АПФ, связано с защитой уровней SaO 2 у альпинистов, быстро поднимающихся на высоту более 5000 м. 53 Кроме того, альпинисты, подверженные высотному отеку легких, чаще имели определенные генетические маркеры, связанные с низким уровнем выработки оксида азота в легких. 54

Эти данные помогают понять причины восприимчивости некоторых людей к эффектам гипоксии, связанной с высотой.

ГИПОКСИЯ И СИНДРОМ ВНЕЗАПНОЙ ДЕТСКОЙ СМЕРТИ

Существует спор о том, связаны ли эффекты высокогорной гипоксии с внезапной и неожиданной детской смертью. 55 Однако существуют эпидемиологические, патологические и клинические доказательства связи гипоксии с внезапной смертью. Тот факт, что эпизоды тяжелой гипоксемии могут привести к внезапной смерти, подтверждает такую ​​связь. 56 Существует также высокая распространенность гипоксемии у недоношенных детей, перенесших клиническую смерть. 57 Кроме того, эпидемиологические исследования выявили, что группы младенцев с риском субклинической гипоксемии — недоношенные дети, дети с респираторными инфекциями и те, кто перенес очевидные опасные для жизни события — также являются группами с повышенным риском внезапной гипоксемии. младенческая смерть.Другие эпидемиологические исследования показали связь между смертностью и высотой над уровнем моря.

Геттс и Хилл изучили количество младенцев, умерших от синдрома внезапной детской смерти (СВДС), и уровень рождаемости в штате Небраска за период с 1973 по 1978 год и разделили округа на 13 различных высотных поясов. 58 Существовала сильная корреляция между высотой над уровнем моря и частотой СВДС, которая не применялась к другим постнеонатальным смертям. На высоте 300 м СВДС составлял 25% всех постнеонатальных смертей и увеличивался пропорционально высоте, пока на высоте 1500 м СВДС не составлял 55% смертей.Младенцы с СВДС умерли в среднем в возрасте 9 недель на высоте 1200 м по сравнению с 17-недельным возрастом на высоте 300 м, что позволяет предположить, что гипоксия на больших высотах может ускорить любую восприимчивость к внезапной смерти. Хотя социальный класс не контролировался, младенцы с СВДС на высоте имели более высокий уровень дородового ухода.

В Колорадо смертность недоношенных детей на высоте (>2740 м) была на 73% выше, чем на высоте <2130 м. 59 Это различие относилось к смертям от респираторных заболеваний и не существовало для смертей, не связанных с респираторными заболеваниями.Поскольку масса тела при рождении была ниже на больших высотах (и это относилось ко всем беременностям), было высказано предположение, что внутриутробная гипоксия может повлиять на развитие легких плода и увеличить риск преждевременной смертности. 59 Это может включать повышенную склонность к гипоксемии, связанную с повышенной смертностью от респираторных заболеваний. 34 Последующий обзор смертей в Колорадо не выявил влияния высоты над уровнем моря на абсолютное число смертей от СВДС или других смертей; 60 однако это не было связано со смертностью населения.

В Австрии риск СВДС постепенно возрастал на больших высотах в зависимости от реакции на дозу (отношение шансов 1,12/100 м; 95% доверительный интервал от 1,02 до 1,24). 61 Эта связь была еще сильнее для младенцев, лежащих на животе, что является известным фактором риска СВДС (отношение шансов для >1000 м по сравнению с ⩽600 м, 4,4). В этом исследовании учитывались социально-экономические переменные. Авторы пришли к выводу, что более высокая частота СВДС с увеличением высоты может быть объяснена относительной гипоксией окружающей среды для младенца, влиянием материнской гипоксии на рост плода или более низкими температурами наружного воздуха с результирующим повышением температуры в помещении (также постулируется как механизм потенциального риска СВДС).

Ранее обсуждалось, что аномальная гипоксическая дыхательная реакция увеличивает риск высокогорной болезни. Точно так же младенцы, перенесшие очевидные опасные для жизни события, часто считающиеся живой моделью СВДС, были описаны как имеющие меньшее увеличение дыхательного объема, 62 и более слабые реакции возбуждения 63 в ответ на гипоксию или гиперкапнию, по сравнению с контрольной группой. .

Существует патологическое подтверждение связи между гипоксией и СВДС: Naeye обнаружил патологические маркеры гипоксии у младенцев, умерших от СВДС, 64 и увеличение мышечной массы в легочных артериолах было зарегистрировано у младенцев с СВДС. 65

Тем не менее, несмотря на приведенные выше доказательства связи гипоксии, связанной с высотой, и внезапной смерти, высота в кабинах самолетов, вероятно, недостаточно высока, чтобы вызвать серьезные проблемы. В британском Конфиденциальном исследовании мертворождений и смертей в младенчестве (CESDI, 1995–96) вопросы об использовании авиаперелетов были заданы родителям 130 случаев синдрома внезапной детской смерти (СВДС) и 528 контрольным группам. 66 Ни один из умерших младенцев не летал, по сравнению с двумя контрольными.Однако размер выборки мог быть слишком мал, чтобы не учитывать связь между авиаперелетами и внезапной младенческой смертью.

Несмотря на отчеты о случаях, 42 данные, свидетельствующие о том, что существует повышенная вероятность смерти младенцев во время и в первые несколько дней после дальнемагистрального авиаперелета, недостаточно убедительны, чтобы давать рекомендации о том, что младенцам не следует летать. Милнер в соответствующей редакционной статье пришел к выводу, что полеты безопасны для здоровых детей первого года жизни. 67 Также было предложено соблюдать осторожность при использовании седативных средств и выполнении полетов с текущими респираторными инфекциями, особенно у детей в возрасте до 1 года. 68 Для изучения этих рисков необходимы дальнейшие исследования.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КИСЛОРОДНОЙ ТЕРАПИИ

В нормативных исследованиях, проведенных у детей в условиях высокогорья, ключевой вопрос для исследователей заключался в том, когда следует назначать оксигенотерапию. Например, должен ли здоровый ребенок, у которого уровень SaO 2 ниже нормального диапазона на любой заданной высоте, получать дополнительный вдыхаемый кислород? Клиницисты давали дополнительный кислород младенцам без заболевания легких для поддержания SaO 2 ⩾90% на высоте 1610 м, 33 и ⩾88% на высоте 2800 м. 36 Уже было описано, что у младенцев на большой высоте уровни SaO 2 ниже по сравнению с уровнем моря (см. таблицу 4), а у части детей на больших высотах развивается легочная гипертензия, правожелудочковая недостаточность и смерть. При наличии проблем с дыханием целесообразно использовать оксигенотерапию для поддержания уровней SaO 2 на верхней границе соответствующего нормального диапазона.

Применительно к уровню моря катетеризация сердца у младенцев с бронхолегочной дисплазией показала, что легочная гипертензия развивается, когда SaO 2 падает с 96–98% до 93–94%, при этом наибольшие изменения происходят при SaO 2 ниже 90 %. 69

В попытке определить, должны ли пациенты с сопутствующими заболеваниями получать дополнительный вдыхаемый кислород при полете на самолете, были разработаны методы воздействия на пациента гипоксической средой, подобной той, что находится в салоне самолета. В тесте имитации гипоксии на высоте (HAST) приняли участие 22 взрослых пациента с хронической обструктивной болезнью легких, которым вводили 20,9%, 17,1%, 15,1% и 13,9% вдыхаемого кислорода для определения эффектов гипоксии на высоте 1524 м, 2438 м и 3048 м. (5000, 8000 и 10 000 футов) над уровнем моря.Это исследование включало обширный мониторинг, включая использование образцов артериальной крови. Артериальное рО 2 на уровне моря оказалось лучшим предсказателем высокогорного артериального рО 2 ; 70 плохими предикторами были исследования функции легких, респираторный ацидоз и толерантность к физической нагрузке.

В другом исследовании 30 взрослых были помещены в плетизмограф тела с 15% кислорода, контролировались уровни SaO 2 , а затем определялось, что поток дополнительного вдыхаемого кислорода восстанавливает уровни SaO 2 до 90% или исходные уровни в 21%. кислород. 71 Когда пациентам вводили кислород со скоростью 2 л/мин через назальные канюли, все еще находясь в 15% атмосферном кислороде, уровни SaO 2 восстановились у всех, кроме одного пациента, которому требовалось 3 л/мин. Авторы пришли к выводу, что при условии, что уровни SaO 2 не превышают обычный уровень пациентов, не должно происходить значительных изменений уровня углекислого газа в артериальной крови.

В исследовании у 22 детей в возрасте 11–16 лет с муковисцидозом измерялась реакция на 15% кислорода перед полетом в пункт назначения на большой высоте (1800 м). 72 Лабораторный тест был на 100 % чувствительным и высокоспецифичным при выявлении лиц с риском проявления десатурации ниже 90 %. Несмотря на то, что у взрослых наблюдается некоторая воспроизводимость индивидуальной реакции на воздействие высокогорья, 45 индивидуальная толерантность к гипоксемии чрезвычайно вариабельна. Таким образом, авторы пришли к выводу, что тест может выявить только группу , среди которых вероятность возникновения клинических проблем выше. Ранее считалось, что пациенты с муковисцидозом подвержены риску высокогорья. 73, 74 Совсем недавно пациентов с другими хроническими заболеваниями легких оценивали, помещая пациента в бокс, наполненный 15% O 2 , и затем титруя поток, необходимый для повышения уровня SaO 2 до нормального . Для младенцев это можно сделать, посадив их на колени родителей (Buchdahl R и Bush A, личное сообщение).

Ни в одном из этих тестов пациенты не подвергались воздействию кислорода в течение продолжительного времени, которое может иметь место при трансконтинентальных перелетах.Parkin и соавт. обнаружили, что десатурация до ⩽80% в течение ⩾1 минуты происходила при воздействии 15% кислорода у 4/34 здоровых младенцев, но через различные периоды времени: 1,9–5,2 часа (среднее время воздействия 15% кислорода составляло 6,3 часа). 42 Только более продолжительные исследования, проведенные на младенцах, подвергшихся воздействию гипоксической среды, например, во время дальних перелетов или в высокогорных пунктах назначения, позволят ответить на вопрос, влияет ли продолжительность воздействия на степень реакции.

ВОЗДУШНАЯ ПЕРЕВОЗКА БОЛЬНЫХ ДЕТЕЙ

Транспортировка больных новорожденных и детей в специализированные отделения может осуществляться самолетом или вертолетом, что позволяет быстро преодолевать большие расстояния.В этих условиях важно учитывать другие эффекты транспорта, а также эффекты гипоксии. К ним относятся расширение захваченных газов, стресс от шума, вибрации и движения, а также снижение температуры.

Если пациент получает дополнительный вдыхаемый кислород, фракционная концентрация вдыхаемого кислорода может быть увеличена для учета гипоксии на высоте. Это лучше всего титровать во время путешествия с помощью непрерывной пульсоксиметрии, как это было сделано, например, при переводе 6-летнего мальчика из Ванкувера, Канада в Лондон, Англия, на расстояние 4907 миль для трансплантации сердце-легкие. 75 В этом случае самолет (Lear 35) летел на малой высоте (максимальное давление в кабине 3700 футов) для обеспечения уровней SaO 2 не менее 80%. У пациентов, находящихся на ИВЛ, также можно было бы увеличить положительное давление в конце выдоха, чтобы помочь оксигенации.

Силы положительной гравитации (G) во время взлета и посадки могут привести к скоплению крови, например, в нижних конечностях при взлете, если голова находится в направлении передней части самолета.Такие эффекты могут быть вредными при шоке, как и прилив крови к голове в случаях повышенного внутричерепного давления. Респираторная поддержка с положительным давлением в дыхательных путях может усиливать действие сил гравитации, в то время как размещение пациента перпендикулярно направлению движения снижает эти эффекты.

Газы расширяются на высоте (100 мл на уровне моря становятся 130 мл на высоте 1830 м (6000 футов) и 400 мл на высоте 10 000 м). Это может оказывать неблагоприятное воздействие на газы, попавшие в полости тела, такие как плевральная полость, кишечник и среднее ухо.Без предвидения и лечения этих проблем могут возникнуть сильный дискомфорт, боль и клиническая нестабильность. Они могут быть результатом пневмоторакса, пневмомедиастинума, интерстициальной эмфиземы легких и подкожной эмфиземы. Аномальные скопления воздуха, например, в плевральной полости, следует дренировать перед транспортировкой по воздуху. Внутрилегочные кисты неизменно уравновешиваются при всплытии и не разрываются. Герметичные кабины снизят вероятность проблем с расширением газа.

Вертолеты создают большую нагрузку из-за вибрации и шума, чем самолеты с неподвижным крылом, что в большинстве случаев невозможно предотвратить.Однако стресс от них может особенно беспокоить больного новорожденного, вызывая гипоксемию, апноэ или брадикардию. 76 Следует поддерживать температурный режим, поскольку переохлаждение и озноб увеличивают потребление кислорода и могут усугубить метаболический ацидоз и гипогликемию у больных пациентов. Так как влажность падает с высотой, для ее обеспечения следует использовать дополнительные средства, например, во вдыхаемых газах. Это поможет контролировать температуру, баланс жидкости и стойкость выделений.

ДРУГИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ

Существует мало опубликованных рекомендаций относительно пригодности полетов или путешествий на большой высоте для медицинских состояний, кроме тех, при которых гипоксия является фактором риска. Например, рекомендации относительно времени поездки после операции, особенно когда воздух попал в полость тела, в основном зависят от мнения отдельных практикующих врачей. Руководящие принципы Британского торакального общества рекомендуют подождать две недели после неосложненной торакальной операции и шесть недель после разрешения пневмоторакса. 2 Удивительно, но в этих рекомендациях не упоминается о том, что следует избегать полетов при обострении астмы.

Обсуждались риски полетов с серозным средним отитом (клей уха): опасность либо в том, что воздух в среднем ухе не выходит из-за расширения при подъеме, либо в том, что воздух не попадает в среднее ухо при спуске, из-за дисфункции евстахиевой трубы. Эта неспособность уравновесить давление в среднем ухе более вероятна у детей с гипертрофией аденоидов и рецидивирующим средним отитом.Средние уши, которые полностью заполнены жидкостью, вероятно, с меньшей вероятностью вызовут проблемы, чем те, где есть граница между жидкостью и воздухом. 77 Поскольку воздух легче проходит от уха к носоглотке, опущение может представлять большую проблему. Если евстахиева труба не вентилируется, труба может засориться из-за более высокого атмосферного давления. 78 Простые маневры, такие как глотание, питье жидкости и Вальсальвас во время подъема и спуска, могут помочь избежать таких проблем.В качестве альтернативы назальные деконгестанты использовались за 1–2 часа до взлета и за 30 минут до снижения.

Пациенты с серповидно-клеточной анемией подвержены риску серповидно-клеточного криза во время полета. Особенно это относится к пациентам со спленомегалией и относительно более высокой вязкостью крови (например, с близким к нормальному уровню гемоглобина). Таким образом, пациенты с HbSC и серповидноклеточной талассемией подвергаются большему риску, поэтому оксигенотерапия рекомендуется на высоте более 2135 м (7000 футов). 79 В этих рекомендациях предполагается, что при классической серповидно-клеточной анемии, когда селезенка, как известно, ранее подвергалась аутоинфаркту, путешествие в герметичном самолете не должно представлять проблемы.

СОВЕТЫ ПО ПОЕЗДКАМ НА БОЛЬШУЮ ВЫСОТУ

В связи с увеличением числа семей и детей, путешествующих на отдых в высокогорные районы, необходимо предоставлять информацию о рисках высотной болезни, чтобы можно было принимать обоснованные решения.Обсуждавшиеся ранее факторы, которые приводят к повышенному риску острого заболевания, включают:

  • Молодой возраст

  • Упражнение

  • Генетическая предрасположенность

  • Недавнее заражение

  • Быстрое восхождение

  • Большая высота

  • Состояние гидратации

  • Основное заболевание.

Подчеркивается важность постепенного подъема, но это не всегда возможно при увеличении доступности высокогорных мест. Рекомендуется отдых по прибытии, поддержание хорошей гидратации и раннее распознавание новых симптомов, которые, возможно, связаны с высотной болезнью. У невербальных детей неспецифические симптомы, такие как раздражительность, навязчивость, чрезмерный плач, плохой аппетит, вялость и рвота, следует оценивать с учетом проблем, связанных с высотой.

Недавние рекомендации для детей включали совет немедленно начинать спуск у любого ребенка, который почувствовал себя плохо на высоте выше 2500 м. 80 Из-за риска развития подострой детской горной болезни детям до 2 лет также рекомендовалось спать не выше 2000 м, а детям 2–10 лет — не выше 3000 м. Кроме того, путешественники должны знать об основных заболеваниях, повышающих восприимчивость к проблемам, связанным с гипоксией, как показано в таблице 5.

Стол 5

Медицинские состояния с повышенным риском возникновения проблем, связанных с гипоксией

СОВЕТЫ ДЛЯ ПОЛЕТОВ

Любая неуверенность в том, будут ли последствия для здоровья младенца или ребенка во время или после полета авиакомпании, должна включать медицинскую консультацию, чтобы убедиться, что ребенок здоров.У младенцев раннего возраста некоторую уверенность можно получить при нормальных уровнях SaO 2 на уровне моря, хотя это не позволяет предсказать реакцию на гипоксию, связанную с высотой, особенно у детей с осложненным перинатальным течением (Buchdahl R, Bush A, личное сообщение) . Если имеется респираторная проблема, которая, как известно, связана с гипоксемией или может быть связана с ней (см. таблицу 5), следует провести дополнительную оценку, чтобы решить, следует ли использовать дополнительный кислород в полете. В идеале это должно включать в себя некоторую форму испытания на гипоксию для имитации полета, но это не всегда доступно.Мнение о том, что в полете может понадобиться кислород, должно сопровождаться запросом в авиакомпанию о предоставлении кислорода, так как об этом необходимо договариваться заранее. Предполетная оценка потока кислорода, необходимого для поддержания адекватного SaO 2 , и обеспечение наличия запасов кислорода (при необходимости) до и после полета помогает минимизировать стресс полета для пациента и лиц, осуществляющих уход. Мониторинг SaO 2 в полете может быть обнадеживающим, если пациент получает дополнительный вдыхаемый кислород; если кислород не используется, неизвестно, какой уровень кислорода следует считать «нормальным».

УПРАВЛЕНИЕ ОБЫЧНЫМИ МЕДИЦИНСКИМИ ПОМОЩЬЯМИ

Неотложная медицинская помощь младенцам и детям в полете, к счастью, встречается редко. Если у ребенка известно заболевание, важно, чтобы родители/опекуны четко понимали, как справляться с потенциальными проблемами. Обычно они ничем не отличаются от тех, которые могут возникать каждый день, хотя стресс от дальних поездок и изменения физической среды в салоне самолета и часового пояса повышают вероятность ухудшения большинства физических условий.Перед длительными перелетами рекомендуется проконсультироваться с врачом, который обычно следит за состоянием здоровья ребенка, особенно в тех случаях, когда стабильность состояния ребенка ниже оптимальной или когда клиническое ухудшение имеет потенциально серьезные или опасные для жизни последствия.

Хотя в списках пассажиров на многих рейсах указан один или несколько медицинских работников, которые могут оказать неотложную помощь, было бы предпочтительно, чтобы все родители/опекуны прошли обучение основам жизнеобеспечения.Базовая информация о том, как оказывать неотложную медицинскую помощь младенцам и детям младшего возраста, хорошо освещена в ряде стандартных руководств, таких как Advanced Pediare Life Support . 81 Однако наличие и стандарт аптечек и медицинского оборудования сильно различаются в разных авиакомпаниях, что затрудняет точное руководство по управлению в самолете.

ССЫЛКИ

  1. Барри П.В. , Поллард А.Дж.Высотная болезнь. BMJ2003;326:915–19.

  2. Рабочая группа по авиаперевозкам Комитета по стандартам медицинской помощи Британского торакального общества . Управление пассажирами с респираторными заболеваниями при планировании авиаперелетов. Торакс 2002; 57: 289–304.

  3. Cummin ARC , Николсон А.Н., ред. Авиационная медицина и авиапассажир. Лондон: Арнольд Пресс, 2002: 66–78.

  4. Коттрелл Дж.Дж. .Воздействие на высоту во время полета самолета. Летать выше. Грудь1988;93:81–3.

  5. Voelkel NF . Механизмы гипоксической легочной вазоконстрикции. Am Rev Respir Dis1986;133:1186–95.

  6. Джеймс Л.С. , Роу Р.Д. Характер реакции легочного и системного артериального давления у новорожденных и детей старшего возраста на кратковременные периоды гипоксии. J Pediatr1957;51:5–11.

  7. Teague WG , Pian MS, Heldt GP, и др. Резкое снижение фракции вдыхаемого кислорода усиливает сужение дыхательных путей у младенцев с хроническими заболеваниями легких. Am Rev Respir Dis1988;137:861–5.

  8. Tay-Uyboco JS , Kwiatkowski K, Cates DB, et al. Гипоксическое сужение дыхательных путей у младенцев с очень низкой массой тела при рождении, выздоравливающих после бронхолегочной дисплазии средней и тяжелой степени.J Pediatr1989;115:456–9.

  9. Young S , Geelhoed GC, Stick SM, и др. Влияние возраста на десатурацию кислорода во время ингаляционной провокации гистамином у нормальных младенцев. Pediatr Pulmonol1993;16:158–62.

  10. Mortola JP , Fisher JT, Smith B, и др. Динамика дыхания у детей раннего возраста. J Appl Physiol Respir Environ Exercise Physiol1982;52:1209–15.

  11. Мартинес FD . Синдром внезапной детской смерти и окклюзия малых дыхательных путей: факты и гипотеза. Педиатрия 1991; 87: 190–8.

  12. Мартинес Ф.Д. , Тауссиг Л.М., Морган В.Дж. У младенцев с заболеваниями верхних дыхательных путей наблюдается значительное снижение максимальной скорости выдоха. Pediatr Pulmonol1990;9:91–5.

  13. Hislop AA , Haworth SG.Размер и структура дыхательных путей в нормальном легком плода и младенца, а также влияние преждевременных родов и искусственной вентиляции легких. Am Rev Respir Dis1989; 140: 1717–26.

  14. Нирмейер С. , Ян П., Шанмина, и др. Насыщение артериальной крови кислородом у тибетских и ханьских младенцев, родившихся в Лхасе, Тибет. N Engl J Med1995;333:1248–52.

  15. Poets CF , Samuels MP, Southall DP.Возможная роль внутрилегочного шунтирования в генезе гипоксических эпизодов у младенцев и детей раннего возраста. Педиатрия 1992; 90: 385–91.

  16. Lenfant G , Sullivan K. Адаптация к большой высоте. N Engl J Med1971;284:1298–309.

  17. Lockhart A , Saiag B. Высота над уровнем моря и легочное кровообращение человека. Clin Sci1981;60:599–605.

  18. De Meer K , Heymans HS, Zijlstra WG.Физическая адаптация детей к жизни в условиях высокогорья. Eur J Pediatr1995;154:263–72.

  19. Плотник TC , Нирмиер С., Дурмович А.Г. Высотные заболевания у детей. Curr Probl Pediatr1998;28:177–98.

  20. Лахири С. , Броуди Дж. С., Мотояма Е. К., и др. Регуляция дыхания у новорожденных в условиях высокогорья. J Appl Physiol Respir Environ Exercise Physiol1978;44:673–8.

  21. Хлопок EK , Grunstein MM. Влияние гипоксии на дыхательный контроль у новорожденных на большой высоте. J Appl Physiol Respir Environ Exercise Physiol1980;48:587–95.

  22. Mortola JP , Rezzonico R, Fisher JT, и др. Податливость дыхательной системы у детей, рожденных в условиях высокогорья. Am Rev Respir Dis1990;142:43–8.

  23. Mortola JP , Frappell PB, Frappell DE, и др. Вентиляция и газовый обмен у детей, рожденных на большой высоте, и их реакции на гипероксию. Am Rev Respir Dis1992;146:1206–9.

  24. Lahiri S , DeLaney RG, Brody JS, и др. Относительная роль экологических и генетических факторов в адаптации органов дыхания к высокогорью. Природа 1976; 261: 133–5.

  25. Варгас Э. , Берд Дж., Хаас Дж., и др. Легочная диффузионная способность у детей раннего возраста из горных районов Анд. Дыхание 1982; 43: 330–5.

  26. Ballew C , Haas JD. Гематологические доказательства гипоксии плода среди новорожденных на большой высоте в Боливии. Am J Obstet Gynecol1986;155:166–9.

  27. Moore LG , Rounds SS, Jahnigen D, и др. Масса тела младенца при рождении связана с оксигенацией артериальной оксигенации матери на большой высоте.J Appl Physiol1982;52:695–9.

  28. Пеньялоза Д. , Ариас-Стелла Дж., Симе Ф., и др. Сердце и легочное кровообращение у детей высокогорья. Педиатрия 1964; 34: 568–82.

  29. Sime F , Banchero N, Penaloza D, и др. Легочная гипертензия у детей, рожденных и проживающих в условиях высокогорья. Am J Cardiol1963;11:143–9.

  30. Niermeyer S , Shaffer EM, Thilo E, et al. Артериальная оксигенация и легочное артериальное давление у здоровых новорожденных и младенцев на большой высоте. J Pediatr1993;123:767–72.

  31. Poets CF , Stebbens VA, Samuels MP, et al. Насыщение кислородом и характер дыхания у детей. Педиатрия 1993; 92: 686–90.

  32. Reuland DS , Steinhoff MC, Gilman RH, и др. Распространенность и прогнозирование гипоксемии у детей с респираторными инфекциями в перуанских Андах.J Pediatr1991;119:900–6.

  33. Thilo EH , Park-Moore B, Berman ER, и др. Насыщение кислородом по данным пульсоксиметрии у здоровых младенцев на высоте 1610 м (5280 футов). Что нормально? Ам Дж. Дис Чайлд, 1991; 145:1137–40.

  34. Onyango FE , Steinhoff MC, Wafula EM, и др. Гипоксемия у кенийских детей раннего возраста с острой инфекцией нижних дыхательных путей.BMJ1993; 306: 612–15.

  35. Лосано JM , Duque OR, Buitrago T, и др. Эталонные значения пульсоксиметрии на большой высоте. Arch Dis Child1992; 67: 299–301.

  36. Николас Р. , Ярон М., Ривз Дж. Насыщение кислородом у детей, живущих на умеренной высоте. J Am Board Fam Pract1993; 6: 452–6.

  37. Гамбоа Р , Мартикорена Э.Presión arterial pulmonar en el recién nacido en las grandes alturas. Ach Inst Biol Andina, 1971; 4:55–66.

  38. Poets CF , Стеббенс В.А., Саутхолл Д.П. Насыщение артериальной крови кислородом и дыхательные движения в течение первого года жизни. J Dev Physiol1991;15:341–5.

  39. Poets CF , Стеббенс В.А., Александр Дж.Р., и др. Насыщение артериальной крови кислородом у недоношенных детей при выписке из стационара и через шесть недель.J Pediatr1992;120:447–54.

  40. Martin RJ , DiFiore JM, Jana L, и др. Сохранение двухфазной вентиляционной реакции на гипоксию у недоношенных детей. J Pediatr1998;132:960–4.

  41. Mortola JP , Trippenbach T, Rezzonico R, и др. Рефлексы Геринга-Брейера у высотных детей. Clin Sci1995;88:345–50.

  42. Parkin KJ , Poets CF, O’Brien LM, et al. Влияние воздействия 15% кислорода на характер дыхания и насыщение кислородом у младенцев: интервенционное исследование. BMJ1998;316:887–94.

  43. Ригатто Х , Брэди Дж.П. Периодическое дыхание и апноэ у недоношенных детей. II. Гипоксия как первичное событие. Педиатрия 1972; 50: 219–28.

  44. Wagner C , Brooks JG, Richter SE, и др. «Тест насыщения 88%»: простой тест функции легких для маленьких детей.Педиатрия1994;93:63–7.

  45. Форстер П . Воспроизводимость индивидуальной реакции на воздействие высокогорья. BMJ1984; 289:1269.

  46. Theis MK , Honigman B, Yip R, и др. Острая горная болезнь у детей на высоте 2835 метров. Ам Дж. Дис Чайлд, 1993; 147:143–5.

  47. Yaron M , Waldman N, Niermyer S, et al. Диагностика острой горной болезни у довербальных детей. Arch Pediatr Adolesc Med1998;152:683–7.

  48. Scoggin CH , Hyers TM, Reeves JT, и др. Высотный отек легких у детей и молодых людей из Лидвилля, штат Колорадо. N Engl J Med1977;297:1269–72.

  49. Sui GJ , Liu YH, Cheng XS, и др. Подострая детская горная болезнь.Дж. Патол, 1988; 155:161–70.

  50. Fasules JW , Wiggins JW, Wolfe RR. Повышенная вазореактивность легких у детей из Лидвилля, штат Колорадо, после выздоровления от высокогорного отека легких. Тираж 1985; 72: 957–62.

  51. Durmowicz AG , Noordeweir E, Nicholas R, et al. Воспалительные процессы могут предрасполагать детей к высокогорному отеку легких.J Pediatr1997;130:838–40.

  52. Christie PE , Yntema JL, Tagari P, и др. Влияние высоты на экскрецию лейкотриена (ЛТ) Е4 с мочой и реакцию дыхательных путей на гистамин у детей с атопической астмой. Eur Respir J1995;8:357–63.

  53. Woods DR , Pollard AJ, Collier DJ, и др. Инсерционный/делеционный полиморфизм гена ангиотензин I-превращающего фермента и насыщение артериальной крови кислородом на большой высоте.Am J Respir Crit Care Med2002;166:362–6.

  54. Дрома Y , Ханаока М., Ота М., и др. Положительная ассоциация полиморфизма гена эндотелиальной синтазы оксида азота с высокогорным отеком легких. Тираж 2002; 106: 826–30.

  55. Нирмейер С , Мур LG. Механизм связи гипоксии и синдрома внезапной детской смерти неизвестен. BMJ1998;317:675–6.

  56. Southall DP , Samuels MP, Talbert DG. Рецидивирующие цианотические эпизоды с тяжелой артериальной гипоксемией и внутрилегочным шунтированием: механизм внезапной смерти. Arch Dis Child1990;65:953–61.

  57. Samuels MP , Poets CF, Stebbens VA, et al. Насыщение кислородом и характер дыхания у недоношенных детей с цианотическими эпизодами. Acta Paediatr1992;81:875–80.

  58. Getts AG , Hill HF. Синдром внезапной детской смерти: заболеваемость на разных высотах. Dev Med Child Neurol1982;24:61–8.

  59. Маккалоу RE , Ривз Дж.Т. Задержка роста плода и повышенная младенческая смертность на большой высоте. Arch Environ Health2977;32:36–9.

  60. Баркин Р.М. , Хартли М.Р., Брукс Дж.Г.Влияние высокогорья на синдром внезапной детской смерти. Педиатрия 1981; 68: 891–2.

  61. Kohlendorfer U , Kiechl S, Sperl W. Жизнь на большой высоте и риск синдрома внезапной детской смерти. Arch Dis Child1998;79:506–9.

  62. Hunt CE , McCulloch K, Brouillette RT. Сниженная гипоксическая дыхательная реакция при синдроме внезапной детской смерти. J Appl Physiol Respir Environ Exercise Physiol1981;50:1313–17.

  63. McCulloch K , Brouillette RT, Guzzetta AJ, и др. Реакции возбуждения при синдроме внезапной смерти младенцев, находящихся на грани промаха, и у здоровых младенцев. J Pediatr1982;101:911–17.

  64. Найе РЛ . Легочные артериолы и артерии при синдроме внезапной детской смерти. Дж. Клин Патол, 1978; 31:198–9.

  65. Уильямс А , Воутер Г., Рейд Л.Повышенная мышечность малого круга кровообращения у пострадавших от синдрома внезапной детской смерти. Педиатрия1979;63:18–23.

  66. Platt M , Fleming PJ, Blair PS, и др. Гипоксические реакции у младенцев. Опасность для младенцев от авиаперелетов должна быть небольшой. BMJ1998;317:676.

  67. Милнер AD . Влияние 15% кислорода на дыхание и оксигенацию у младенцев.BMJ1998;316:873–4.

  68. Савулеску Й . Гипоксические реакции у детей раннего возраста. Общественность должна быть предупреждена о слабых доказательствах риска серьезного вреда. BMJ1998;317:677.

  69. Abman SH , Wolfe RR, Accurso FJ, et al. Реакция легочных сосудов на кислород у детей раннего возраста с тяжелой бронхолегочной дисплазией. Педиатрия1985;75:80–4.

  70. Гонг Х , Ташкин Д.П., Ли Э.Ю., и др. Имитация гипоксии на высоте. Оценка пациентов с хронической обструкцией дыхательных путей. Am Rev Respir Dis1984;130:980–6.

  71. Крамер Д. , Уорд С., Геддес Д. Оценка оксигенации во время авиаперелетов. Thorax1996;51:202–3.

  72. Oades PJ , Buchdahl RM, Bush A. Прогнозирование гипоксемии на большой высоте у детей с муковисцидозом.BMJ1994; 308: 15–18.

  73. Speechly-Dick ME , Rimmer SJ, Hodson ME. Обострения муковисцидоза после отпуска на большой высоте — поучительная история. Respir Med1992;86:55–6.

  74. Buchdahl RM , Babiker A, Bush A, et al. Прогнозирование гипоксемии во время полетов у детей с муковисцидозом. Thorax2001;56:877–8.

  75. Macnab AJ , Vachon J, Susak LE, и др. Стабилизация насыщения кислородом в полете путем контроля высоты при тяжелой дыхательной недостаточности. Aviat Space Environ Med1990;61:829–32.

  76. Миллер С . Физиологическое влияние воздушного транспорта на новорожденного. Неонатальная сеть – J Уход за новорожденными, 1994; 13:7–10.

  77. Вайс М.Х. , Фрост Джо. Могут ли дети со средним отитом с выпотом безопасно летать? Clin Pediatr1987;26:567–8.

  78. Коричневый TP . Симптомы среднего уха во время полета. Способы предотвращения тяжелого исхода. Постдипломная медицина 1994; 96: 135–42.

  79. Зеленый RL , Охотник RG, Сержант GR. Серповидноклеточная и высота. BMJ1971; 4: 593–5.

  80. Поллард А.Дж. , Мердок Д.Р., Берч П. Дети в горах. BMJ1998;316:874–5.

  81. Макуэй-Джонс К. , Молинье Э., Филлипс Б., Витеска С., ред. Усовершенствованная педиатрическая система жизнеобеспечения. Практический подход, 3-е изд. Лондон: BMJ Books, 2001.

    .

Управляемость на большой высоте

Современные коммерческие самолеты не только быстрые, тихие и удобные, но и обладают аэродинамической эффективностью. Например, все транспортные модели Boeing используют стреловидность крыла для минимизации крейсерского сопротивления на высоких скоростях.Это позволяет самолетам летать с более высокими числами Маха до достижения критического числа Маха, при котором на крыле начинают образовываться ударные волны и сопротивление значительно возрастает.

С внедрением компьютеров в систему управления полетом самолета возможны и другие аэродинамические улучшения. Однако, поскольку эти улучшения могут повлиять на устойчивость самолета, летные экипажи должны знать, как центр тяжести и высота влияют на летно-технические характеристики и характеристики управляемости самолетов, на которых они летают. Это требует понимания следующих ключевых понятий:

1.Положительная и расслабленная продольная статическая устойчивость.
2. Компьютеры управления полетом и повышения устойчивости.
3. Маневренная устойчивость.

1 Положительная и ослабленная продольная статическая устойчивость
В полете крылья обычного самолета создают момент тангажа вниз носом. Чтобы сбалансировать это, требуется загрузка на хвосте. Самолетам, загруженным ЦТ сзади вперед, требуется меньшая нагрузка на хвост.

Поскольку нагрузка на хвост представляет собой отрицательную подъемную силу, эффективно увеличивающую вес самолета, расположение центра тяжести влияет на крейсерские характеристики любого самолета.Полет с задней ЦТ уменьшит нагрузку на хвост и улучшит крейсерские характеристики.

Когда самолеты эксплуатируются вблизи предела ЦТ задней части, нагрузка на хвост сводится к минимуму, а углы атаки и лобового сопротивления уменьшаются. Однако перемещение центра тяжести назад снижает продольную статическую устойчивость самолета, о чем должны знать все летные экипажи (см. рис. 1 и «Статическая продольная устойчивость и стабильность скорости» ниже).

Поскольку воздушная скорость изменяется от состояния балансировки, усилие на колонне, необходимое для поддержания новой скорости (без повторной балансировки), является мерой статической продольной устойчивости.Для любого обычного самолета расположение ЦТ оказывает наибольшее влияние на статическую продольную устойчивость. Для статически устойчивого самолета требуемое усилие на колонну при изменении скорости от триммерного состояния меньше в задней ЦТ, чем в передней ЦТ. Минимальный средний уклон, разрешенный Федеральным авиационным управлением США FAR Part 25, составляет один фунт на каждые шесть узлов. По мере того, как ЦТ перемещается назад, он достигает точки, в которой усилие на ручке на узел падает до нуля, а затем меняет направление. Это место называется нейтральной точкой.Разница между фактическим положением ЦТ и нейтральной точкой называется статическим запасом. С ЦТ впереди нейтральной точки самолет имеет положительный статический запас и положительную статическую продольную устойчивость. В ЦТ позади нейтральной точки самолет имеет отрицательный статический запас, статически нестабилен и требует некоторой формы аугментации для полета с приемлемой рабочей нагрузкой.

2 Компьютеры управления полетом и Повышение стабильности
Тенденция проектирования современных самолетов состоит в том, чтобы иметь меньшую статическую продольную устойчивость, часто называемую ослабленной статической устойчивостью (RSS), чтобы воспользоваться преимуществами улучшенной топливной экономичности.Проще говоря, некоторые самолеты в настоящее время спроектированы так, чтобы быть аэродинамически эффективными, а устойчивость увеличена с помощью электроники, чтобы градиенты усилия на ручке управления соответствовали сертификационным требованиям. Существует множество методов повышения стабильности. Например, в Boeing 777 и MD-11 используются компьютеры управления полетом, которые регулируют положение привода руля высоты, чтобы создать видимость большей продольной устойчивости, чем есть на самом деле. Другими словами, компьютеры берут на себя дополнительную нагрузку, вызванную полетами с RSS.

Повышенная устойчивость обеспечивает лучшие крейсерские характеристики без увеличения рабочей нагрузки и без побочных эффектов от полета с задней центровкой. Эта технология также позволяет уменьшить размер хвостового оперения, что еще больше снижает сопротивление и вес. Однако часть 25 FAR требует, чтобы управляемость оставалась адекватной для продолжения безопасного полета и посадки после отказа системы аугментации. Таким образом, существует практический предел того, как далеко может уйти ЦТ.

Боинг 777 использует резервные цифровые компьютеры управления полетом для обеспечения положительной (статической продольной) устойчивости и повышает эту устойчивость за счет обратной связи по воздушной скорости.MD-11 использует компьютеры для обеспечения стабильности нейтральной скорости. Другими словами, ЦТ MD-11 оказывается в нейтральной точке. MD-11 использует отклонение руля высоты, чтобы удерживать положение на любой скорости в пределах нормального диапазона полета, а затем балансирует стабилизатор. Это известно как система «удержания отношения».

3 Устойчивость при маневрировании
Устойчивость при маневрировании, как и статическая устойчивость, зависит от положения центра тяжести. Однако, когда центр тяжести находится сзади и вблизи нейтральной точки, высота также оказывает существенное влияние.Поскольку плотность воздуха оказывает заметное влияние на демпфирующий момент горизонтального хвостового оперения, более высокие скорости тангажа будут приводить к тем же отклонениям руля высоты по мере увеличения высоты. С точки зрения летного экипажа, по мере увеличения высоты сила тяги будет приводить к большему изменению угла тангажа, что приводит к увеличению угла атаки и g . В то время как хорошо спроектированная система управления полетом, будь то механическая или электронная, уменьшит изменение усилия ручки управления в зависимости от центра тяжести и высоты, полностью устранить это изменение очень сложно из-за конструктивных ограничений.

Например, при одном и том же движении поверхности управления при постоянной воздушной скорости самолет на высоте 35 000 футов (10 670 м) испытывает более высокую скорость тангажа, чем самолет на высоте 5 000 футов (1524 м), поскольку аэродинамическое демпфирование меньше. Скорость тангажа выше, но результирующее изменение траектории полета — нет. Следовательно, изменение угла атаки больше, создавая большую подъемную силу и большее g . Если система управления предназначена для обеспечения фиксированного отношения усилия на штурвале к отклонению руля высоты, потребуется меньшее усилие на штоке, чтобы создать те же 92 122 g 92 123 по мере увеличения высоты.

Этот принцип лежит в основе высотных характеристик управляемости самолетов РСС. Если самолет RSS не имеет системы аугментации для компенсации устойчивости при маневрировании, для маневрирования на высоте требуются более легкие колонные силы. Продольное маневрирование требует скорости тангажа, а атмосфера обеспечивает демпфирование скорости тангажа. По мере уменьшения плотности воздуха демпфирование скорости тангажа уменьшается, что приводит к снижению устойчивости при маневрировании (см. рис. 2 и «Устойчивость при маневрировании» ниже).

Дополнительным эффектом является то, что при заданном изменении положения изменение скороподъемности пропорционально истинной воздушной скорости. Таким образом, для изменения пространственного положения на 500 футов в минуту (фут/мин) при 290 узлах указанной воздушной скорости (киас) на уровне моря такое же изменение пространственного положения при 290 киасах (истинная воздушная скорость 490 узлов) на высоте 35 000 футов составит почти 900 футов в минуту. . Эта характеристика в основном верна для небольших изменений пространственного положения, например, для удержания высоты. Именно поэтому на большой высоте требуются плавные и небольшие управляющие воздействия, особенно при отключении автопилота.

Резюме
Использование увеличения стреловидности крыла и повышения устойчивости на современных коммерческих самолетах делает их более экономичными. Однако летные экипажи должны понимать влияние центровки и высоты на летно-технические характеристики и управляемость. Например, работа с задним ЦТ улучшает крейсерские характеристики, но перемещение ЦТ назад снижает статическую продольную устойчивость и маневренную устойчивость. Многие современные коммерческие самолеты используют некоторую форму повышения устойчивости, чтобы компенсировать ослабленную устойчивость.Однако пока ЦТ находится в допустимом диапазоне, управляемость будет адекватной с аугментацией или без нее. Понимание статической и маневренной продольной устойчивости является важным элементом подготовки летного экипажа.

———————————————— —

Рисунок 1:
Статическая продольная устойчивость и стабильность скорости

Рисунок 1 представляет собой график стабильности скорости, который представляет собой способ демонстрации статической продольной устойчивости в полете.Он измеряет взаимосвязь между воздушной скоростью и продольной управляющей силой. Проще говоря, стабильность скорости — это мера управляющей силы, необходимой для удержания самолета на воздушной скорости, отличной от уравновешенной воздушной скорости, при фиксированных дроссельных заслонках в положении уравновешенной тяги. Самолетам с положительной статической продольной устойчивостью требуется тяговое усилие для поддержания скорости ниже балансируемой скорости и толкающее усилие для поддержания скорости выше балансируемой скорости. Для обычных самолетов (без повышения устойчивости) это конструктивное требование стандарта U.S. Правила Федерального авиационного управления (FAR), часть 25. Однако в неустойчивом самолете — самолете с отрицательной статической продольной устойчивостью — если самолет находится в балансировке и летный экипаж прикладывает тяговое усилие, самолет сначала набирает тангаж и замедлиться, но скорость тангажа быстро станет достаточно большой, чтобы потребовать ослабления тяги и, в конечном итоге, силы толкания, чтобы поддерживать постоянную скорость ниже начальной скорости дифферентовки. Обратное верно, когда летный экипаж пытается разогнать самолет из сбалансированного состояния.Эта сложная задача может быть решена без увеличения нагрузки на экипаж за счет использования ЭВМ для повышения устойчивости.

Статическая продольная устойчивость и устойчивость по скорости
СТАТИЧЕСКАЯ ПРОДОЛЬНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ
Статическая продольная устойчивость является мерой стремления самолета сохранять заданный угол атаки в полете с ускорением 1 g . Строго говоря, это мера начальной реакции самолета по тангажу на изменение угла атаки.После возмущения статически устойчивый самолет имеет тенденцию возвращаться на угол атаки, на который он рассчитан. И наоборот, статически неустойчивый самолет имеет тенденцию отклоняться от уравновешенного угла атаки после возмущения. Термином «статическая продольная устойчивость» называют коэффициент устойчивости (См-альфа) для момента тангажа за счет изменения угла атаки. В устойчивом обычном самолете центр тяжести находится впереди нейтральной точки самолета (крыло плюс хвост). Увеличение угла атаки от дифферента увеличивает подъемную силу крыла и приводит к увеличению момента тангажа.Это возвращает самолет к исходному углу атаки. Если ЦТ находится позади нейтральной точки, увеличение угла атаки приводит к увеличению тангажа самолета в сторону от исходного состояния балансировки.

СТАБИЛЬНОСТЬ СКОРОСТИ
На практике летные испытания для сертификации статической продольной устойчивости, проводимые Федеральным управлением гражданской авиации США, измеряют стабильность скорости, параметр, эквивалентный Cm-альфа. Проще говоря, стабильность скорости — это мера управляющей силы, необходимой для удержания самолета на воздушной скорости, отличной от уравновешенной воздушной скорости.Дроссельные заслонки фиксируются в положении уравновешенной тяги, чтобы исключить изменения момента тангажа из-за тяги. Стабильность скорости измеряется балансировкой самолета в горизонтальном полете с фиксированными дросселями в состоянии балансировки, а затем медленным изменением воздушной скорости с помощью штурвала.

———————————————— —

Рисунок 2:
Усилие на колонке управления

На рис. 2 показан график зависимости усилия на штурвале от нормального ускорения стабильного самолета.Он не представляет данные для какого-либо конкретного самолета, а вместо этого отражает типичные характеристики устойчивости при маневрировании обычного самолета без модернизированных модулей. На левой оси отображаются значения усилия на колонне руля высоты, которые увеличиваются в направлении вверх, а на нижней оси отображаются значения нормального ускорения ( g ), которые увеличиваются в правом направлении. Чем ниже уклон, тем меньше маневренная устойчивость. Нижний левый угол графика показывает, что необходимо приложить определенное усилие, прежде чем самолет начнет движение с 1 g полета.Эта ситуация, называемая трением и отрывом, возникает из-за необходимости преодолевать статическое трение штока управления и центрирующую пружину чувствительной системы. Из графика видно, что положение ЦТ и его влияние на положительную продольную статическую устойчивость влияет на маневренную устойчивость. Стабильность при маневрировании, или сила рукояти на грамм, выше при переднем ЦТ, независимо от высоты. Другими словами, на любой высоте усилие на рычаге на 92 122 г 92 123 выше, когда ЦТ смещен вперед, чем когда ЦТ смещен назад.Это имеет серьезные последствия для маневров на крутых поворотах. Например, для выполнения горизонтального разворота при крене 60 градусов требуется 2 g на любом самолете. Хотя график показывает, что самолет по-прежнему более стабилен в переднем ЦТ, чем в кормовом, он также показывает, что высота сильно влияет на силу, необходимую для тяги одного и того же 2 g в любом положении ЦТ. Этот график наглядно демонстрирует, что маневрирование на большой высоте требует меньшего усилия колонны, чем на малой высоте.

УСТОЙЧИВОСТЬ ПРИ МАНЕВРЕНИИ
Устойчивость при маневрировании связана со статической продольной устойчивостью.Это мера тенденций продольной устойчивости самолета в полете, отличном от 1 g , и он учитывает влияние аэродинамического демпфирования скорости тангажа во время маневрирования, например, при восстановлении после нарушения тангажа.

Сила колонны требуется для маневра в продольном направлении. Для большинства самолетов статическая устойчивость направлена ​​на поддержание самолета в полете 1 g на триммерном угле атаки. Сила колонны создает момент тангажа через рули высоты или стабилизатор в некоторых самолетах, который в конечном итоге уравновешивается демпфирующим моментом, создаваемым горизонтальным оперением, и моментом из-за изменения угла атаки.В этот момент, если сила поддерживается и тяги достаточно для поддержания воздушной скорости, самолет стабилизируется на новом угле атаки с соответствующими изменениями подъемной силы и g . Поскольку моменты тангажа теперь уравновешены, пилот должен удерживать силу колонны. Если сила столба снимается, момент тангажа от руля высоты или стабилизатора становится равным нулю, а моменты от тангажа и угла атаки снижают скорость тангажа до нуля, и самолет возвращается к полету с перегрузкой 1 g .Это описание маневренного полета указывает на то, что маневренная устойчивость для заданной конфигурации проявляется для летного экипажа в виде силы столба, необходимой для поддержания определенного уровня g . Обычно это называется «усилие палки на г ».

Проблемы оценки распределения высот полета по данным телеметрии или альтиметрии | Биотелеметрия животных

Описание распределения животных в пространстве окружающей среды имеет основополагающее значение для понимания их потребностей в ресурсах, когнитивных процессов, энергетических стратегий и экологических характеристик.Распределение животных в горизонтальном пространстве доминировало в экологических исследованиях [1], однако вертикальное измерение также важно для летающих животных, а также для ныряющих и лазающих по деревьям животных [2,3,4,5]. Например, данные о высоте полета документируют вертикальную нишу и экологию сообщества воздушных собирателей [6, 7]. Данные о высоте полета количественно определяют стратегии полета и связанную с ними тактику распределения энергии [8, 9], а также их взаимосвязь с факторами окружающей среды (например, [10]). Наконец, с прикладной точки зрения, нам необходимо точное и безошибочное описание распределения птиц и других животных в воздушной сфере, чтобы избежать столкновений с искусственными сооружениями и самолетами в нынешнем контексте растущего вторжения человека в воздушное пространство [ 11, 12].

Однако мониторинг вертикального использования воздушного пространства дикими животными остается сложной задачей. Наземные съемки ограничены по своему полю зрения и временному окну. Бортовой мониторинг (например, с планеров) сложен с точки зрения логистики и ограничен погодными условиями. Методологии, основанные на радаре, обычно недостаточно специфичны, чтобы относить записи к видам (но см. [13, 14]). Таким образом, для наблюдения за летающими видами стали популярными методы отслеживания животных, такие как глобальные системы позиционирования (GPS) и высотомеры [15].Они записывают данные, даже когда животные находятся вне поля зрения наземных наблюдателей, в течение длительных, потенциально непрерывных периодов времени и без какой-либо неопределенности в отношении того, какие виды или особи находятся под наблюдением. Например, мы можем зафиксировать парение хищных птиц над открытым морем ночью [16]. Однако данные, которые регистрируют GPS и альтиметры, не безошибочны [17,18,19,20]. Обычно за непреодолимыми барьерами, такими как земля, регистрируется несколько однозначно ошибочных положений [10, 21, 22, 23, 24, 25], что делает появление ошибок особенно более очевидным в данных о высоте полета, чем в других данных отслеживания движения.

Большинство исследований способов борьбы с ошибками выборки в данных о местоположении были сосредоточены на горизонтальном движении животных [20, 26, 27, 28]. Существует очень мало указаний для экологов по проблемам, характерным для данных об использовании вертикального пространства [29]. Многие практики считают, что данные о вертикальном перемещении необходимо «фильтровать» перед анализом, т. е. они отбрасывают некоторые записи, прежде чем приступить к анализу. Они могут отбрасывать записи, находящиеся слишком далеко от предыдущих (как это часто делается для горизонтальных данных [27]), слишком далеко за непроходимыми барьерами [24, 25] или полученные из-за ненадежной конфигурации спутниковой сети GPS [29].Вместо того, чтобы отбрасывать более ошибочные записи, исследователи также иногда предпочитали сбрасывать их до правдоподобных значений [21, 23]. Однако при неправильном применении такие фильтры могут иметь нежелательные последствия. Мы начнем с рассмотрения источников ошибок в данных GPS и высотомера о высоте полета. Затем мы повторно проанализируем тематические исследования высоты полета трех видов хищников [10] и дополним их новыми данными контролируемых полевых испытаний и моделирования, чтобы проиллюстрировать важность надлежащей обработки ошибок в данных об использовании вертикального воздушного пространства.

Обзор источников ошибок в данных о высоте полета от GPS и высотомеров

Везде мы ссылаемся на высоту полета h , которая представляет собой расстояние до земли под птицей, отличное от высоты полета z . Высота полета обозначает расстояние до исходной высоты, часто эллипсоида, то есть геометрически совершенной (но упрощенной) модели уровня моря, как задокументировано Всемирной геодезической системой (WGS84 или EPSG:4326). В качестве альтернативы, некоторые устройства GPS могут обеспечивать высоту относительно эмпирического уровня моря, измеренную в контрольной точке за контрольный период.Например, во Франции норма «NGF-IGN 1969» означает, что высота измеряется относительно среднего уровня моря в порту Марселя между 1884 и 1896 годами. В качестве альтернативы некоторые устройства GPS могут измерять высоту относительно геоида, что является моделью уровня моря, если бы на него влияли только локальное гравитационное поле и вращение Земли, т. е. без влияния суши и ветра [30]. Существуют базы данных и простые формулы для преобразования из одной системы отсчета в другую, но это, тем не менее, представляет собой первый потенциальный источник ошибок в данных о высоте полета.

Высота полета над землей вычисляется как

$$h = z-z_{\text{DEM}} \left( {x,y} \right),$$

где \(z_{\text{ DEM}} \left( {x,y} \right)\) — высота над уровнем моря, предсказанная цифровой моделью рельефа (DEM) в записанном горизонтальном положении \(\left( {x,y} \right)\), в той же системе отсчета, что и z . Ошибки в h могут быть вызваны ошибками в любом из трех компонентов: \(z\), \(z_{\text{DEM}}\) или \(\left( {x,y} \right )\) (Рисунок.1). Важно отметить, что в зависимости от приложения исследователи могут захотеть изучить z , а не h [8, 9]. В приведенном ниже списке только первый и второй источники ошибки влияют на z . Остальные три влияют на h , но не на z .

Рис. 1

Иллюстрация разницы между истинной и зарегистрированной высотой полета . a Истинная высота полета над землей ( h истина ) и истинная высота над эллипсоидом ( z истина ). b Добавление пяти источников ошибок с обведенными цифрами, относящимися к заголовкам в «Обзоре источников ошибок». ЦМР означает цифровую модель рельефа. c Две дорожки с одинаковым количеством ошибок. Птица на треке 1 летит высоко, поэтому все записанные данные о высоте полета остаются положительными, несмотря на ошибки. Птица следа 2 летит низко, поэтому некоторые записанные данные не соответствуют цифровой модели высот

  1. 1.

    Ошибка в \(z\), когда \(z\) дается GPS

Если регистрируемый GPS, на \(z\) влияют «эквивалентная ошибка диапазона пользователя» (UERE) и «вертикальное снижение точности» (VDOP) [31, 32].

UERE возникает из-за диффузии и дифракции в атмосфере, отражения от препятствий и шума приемника [31, 32]. Аббревиатура UERE обычно напрямую относится к среднеквадратической ошибке, но здесь вместо нее мы будем использовать обозначение \(\sigma_{\text{UERE}}\). \(\sigma_{\text{UERE}}\) обычно составляет порядка нескольких метров и считается постоянной во времени для данного устройства. Некоторые производители GPS указывают горизонтальную \(\sigma_{\text{UERE}}\), или же ее можно оценить по данным [33].Однако \(\sigma_{\text{UERE}}\) по общему мнению больше по вертикальной оси, чем по горизонтальной оси [19, 34], а это означает, что производитель предоставляет \(\sigma_{\text{UERE}}\) следует считать консервативным для вертикальных применений и использовать с соответствующей осторожностью.

Фактор снижения точности вертикального положения (VDOP) количественно определяет влияние изменений размера и пространственной конфигурации доступной спутниковой сети на точность записей GPS [31, 32] (дополнительный файл 1: рис.С1). Чем больше спутников доступно и чем более равномерно они разнесены, тем надежнее позиционирование. Некоторые производители GPS предоставляют значение VDOP для каждой записи, но многие предоставляют только более общее значение DOP.

Когда \(\sigma_{\text{UERE}}\) и VDOP известны, процесс, генерирующий ошибки, может быть аппроксимирован гауссовским процессом с изменяющимся во времени стандартным отклонением \(\sigma_{z} \left( t \right) = {\text{VDOP}}\left( t \right) \cdot \sigma_{\text{UERE}}\) (уравнение.6,45 в [32]). Следовательно, DOP не является прямым показателем точности. Разброс распределения ошибок увеличивается с DOP, но ошибка в любой данной записи является стохастической. Таким образом, DOP не предназначен для использования в качестве фильтра данных (например, отбрасывания любых данных с DOP выше заданного порога), а вместо этого его следует использовать для моделирования процесса, генерирующего ошибки.

  1. 2.

    Ошибка в \(z\), когда \(z\) определяется альтиметром

Если записывается с помощью альтиметра, \(z\) вычисляется из атмосферного давления по формуле \ (z = c \cdot T \cdot \log \left( {P_{\text{REF}} /P} \right)\) [35, 36]. c — калибровочная постоянная, которая в основном зависит от состава воздуха (например, процентного содержания пара) и гравитационного поля. T — температура воздуха в Кельвинах, P — атмосферное давление, а P REF — атмосферное давление на контрольной высоте (оба давления в мбар или в Паскалях). Однако эта формула справедлива только тогда, когда атмосфера находится в равновесии. Изменения температуры, давления и состава воздуха, т. е. погоды, изменяют связь между z и P .Эти влияния трудно полностью контролировать, потому что необходимо измерять погодные переменные как там, где находится птица, так и на эталонной высоте непосредственно под птицей. Другими словами, альтиметры могут быть более точными, чем GPS, для контроля высоты полета, но только в течение коротких периодов времени, когда погоду можно считать постоянной и альтиметр откалиброван для этой погоды. В идеале следует регулярно калибровать высотомеры, используя прямые наблюдения за высотой полета и точные измерения P REF и T .К сожалению, полевые калибровки редко осуществимы на практике (но см. [37, 38]). Следствием этого является то, что высотомеры часто неправильно откалиброваны. Степень неправильной калибровки зависит в основном от погоды. Это создает временную автокорреляцию во временном ряду ошибок. Таким образом, в течение ограниченного периода времени характер ошибок больше похож на предвзятость (систематическая завышенная или заниженная оценка высоты полета), чем на ошибку в статистическом смысле случайного процесса с нулевым средним, одинаково и независимо распределенным.Важно отметить, что данные альтиметра по-прежнему позволяют вычислить производную от высоты полета, т. е. скорость набора высоты, поскольку величину смещения можно считать постоянной в течение коротких периодов времени. Далее (см. «Величина вертикальных ошибок GPS и высотомеров» в разделе «Результаты») мы непосредственно сравним ошибки GPS и высотомеров, используя контролируемые полевые эксперименты.

  1. 3.

    Горизонтальная ошибка GPS

\(\left( {x,y} \right)\) также зависит от эквивалентной пользователю ошибки диапазона и снижения точности (рис.1). Таким образом, горизонтальная ошибка в \(\left( {x,y} \right)\) также может быть описана как гауссовский процесс с изменяющимся во времени стандартным отклонением: \(\sigma_{xy} \left( t \right) = 1/\sqrt 2 \cdot {\text{HDOP}}\left( t \right) \cdot \sigma_{\text{UERE}}\). Обратите внимание, что здесь мы используем горизонтальное снижение коэффициента точности, HDOP. Часто упускаемое из виду последствие ошибок в горизонтальном положении заключается в том, что они вносят недостатки в связь с пространственно явными ковариатами окружающей среды [39, 40]. В частности, отметка земли \(z_{\text{DEM}}\) извлекается из местоположения \(\left( {x,y} \right)\), которое немного отличается от истинного местоположения [24].Если местность очень неровная, то высота земли в зарегистрированном местоположении \(\left( {x,y} \right)\) может значительно отличаться от отметки земли ниже фактического местоположения птицы. Далее (см. «Горизонтальные ошибки могут вызывать вертикальные ошибки» в «Результатах») мы будем использовать моделирование для количественной оценки влияния горизонтальных ошибок.

  1. 4.

    Ошибка интерполяции в \(z_{\text{ЦМР}}\)

\(z_{\text{ЦМР}}\) интерполируется из дискретных измерений высот земной поверхности [41, 42].Высота земли измеряется в нескольких выбранных местах, но интерполируется между ними. Затем результат интерполяции растрируется с заданным разрешением и получается ЦМР. Этот процесс может быть весьма неточным [41, 42]. Например, на обрыве высота земли может упасть на несколько сотен метров в пределах одного пикселя ЦМР.

  1. 5.

    Ошибки в базовых данных ЦМР

Исходные измерения, на основе которых интерполируются ЦМР, также не обязательно безошибочны.Предполагается, что эти ошибки малы по сравнению с другими источниками, однако, насколько нам известно, имеется не так много доступной информации о базовых наборах данных, из которых интерполируются ЦМР, и их точности.

Мировой рекорд высоты в горизонтальном полете Archives

Lockheed P-3C-225-LO Orion, Bu. № 162775 четвертой патрульной эскадрильи (VP-4), аналогичный самолету-рекордсмену, на котором CDR Лилиенталь и его команда летали с 22 января по 8 февраля 1971 г. (специалист по массовым коммуникациям 2-го класса Джон Херман, У.S. Navy)

21 января – 8 февраля 1971: противолодочный патрульный бомбардировщик Lockheed P-3C Orion, Bu. № 156512 под командованием командующего ВМС США Дональда Х. Лилиенталя вылетел с военно-морской авиабазы ​​Ацуги, Япония, в 23:30 UTC, четверг, 21 января (8:30 утра, 22 января, японское время). , и пролетел 11 036,47 км (6 857,75 статутных миль) без остановок до NATC Patuxent River, штат Мэриленд. Самолет приземлился в 8:51 утра по восточному поясному времени (13:51 UTC) в пятницу, 22 января. Продолжительность полета составила 15 часов 21 минуту.

Это был новый мировой рекорд дальности Fédération Aéronautique Internationale (FAI) для турбовинтовых самолетов.¹ Курс Orion отклонился от иностранного воздушного пространства, поэтому фактическое расстояние полета составило 7 010 миль (11 218,5 км).

Фотография CDR Lilienthal и LCDR Stoodley с их P-3C, 156512. (JAX AIR NEWS-LATWINGER, 19 февраля 1971, стр. 15). , командир воздушного судна; Капитан Р.Х. Росс, пилот; Лейтенант-коммандер Ф. Ховард Студли, пилот; лейтенант Р.Т. Майерс, навигатор; Командир Дж. Э. Кёр, метеоролог; Помощник главного авиационного машиниста К.Д. Франц, бортинженер; и помощник главного авиационного электрика Х.А. Статти, бортинженер.

Патрульный бомбардировщик Lockheed P-3C Orion. (Lockheed Martin через журнал Code One Magazine)

В среду, 27 января 1971 года, этот же самолет установил рекорды FAI и Национальной ассоциации аэронавтики по скорости на прямом маршруте 15/25 километров из 806.10 километров в час (500,89 миль в час) в NAS Patuxent River.²

Национальный рекорд США все еще в силе:

4 февраля на авиабазе Эдвардс в высокогорной пустыне Южной Калифорнии командир Лилиенталь совершил полет 156512, установив мировой рекорд высоты в горизонтальном полете — 13 721,5 метра (45 018,1 фута).³

8 февраля 1971 года, находясь на авиабазе Эдвардс, командир Лилиенталь и 156512 установили еще пять мировых рекордов для тяжелых турбовинтовых самолетов.P-3C поднялся на высоту 3000 метров (9843 фута) за 2 минуты 52 секунды ⁴; до 6000 метров (19 685 футов) за 5 минут 46 секунд ⁵ ; до 9000 метров (29 528 футов) за 10 минут 26 секунд ⁶; и 12 000 метров (39 370 футов) за 19 минут 42 секунды.⁷ Orion продолжал набор высоты, пока не достиг мирового рекорда высоты 14 086,1 метра (46 214,2 фута). ⁸

За свои рекордные полеты командир Лилиенталь был награжден Крестом за выдающиеся заслуги перед полетом.

Прототип Lockheed Model 188 Electra, N1881, на аэровокзале Lockheed, Бербанк, Калифорния, 1957 г. (Коллекция Роберта Риди / Архив Музея авиации и космонавтики Сан-Диего)

Рекордным самолетом был Lockheed Model 285A P-3C-110-LO Orion. , Бу.№ 156512, серийный номер LAC 5506, построен компанией Lockheed-California Company в Бербанке, Калифорния. Строительство Orion было завершено 14 августа 1969 года. Он был передан в Центр испытаний военно-морской авиации в NAS Patuxent River, штат Мэриленд. Orion представлял собой стандартный серийный P-3C без модификаций двигателя и топливной системы.

Lockheed P-3 Orion был разработан на основе модели 188 Electra — четырехмоторного турбовинтового авиалайнера, который впервые поднялся в воздух в 1957 году — в первую очередь как дальний противолодочный самолет и самолет морского наблюдения.P-3 был адаптирован для многих других миссий. Вариант P-3C на вооружении ВМС США обычно обслуживается экипажем из 11 человек.

Бомбардировщик имеет длину 116 футов 10 дюймов (35,611 метра), размах крыльев 99 футов 8 дюймов (30,378 метра) и общую высоту 34 фута 3 дюйма (10,439 метра). Он имеет вес без топлива 77 200 фунтов (35 017 кг) и нормальный максимальный взлетный вес 135 000 фунтов (61 235 кг) (взлет с перегрузкой: 139 780 фунтов / 63 403 кг).

P-3C оснащен четырьмя турбовинтовыми двигателями Allison T56-A-14 мощностью 4591 л.с. при 13820 р.вечера, каждый. Они приводят в движение четырехлопастные винты постоянной скорости Hamilton-Standard 54H60-77 диаметром 13 футов 5¾ дюймов (4,109 метра) со скоростью 1020 об/мин. Т56-А-14 — одновальный осевой турбовинтовой двигатель с 14-ступенчатой ​​компрессорной секцией, шестью камерами сгорания и 4-ступенчатой ​​турбиной. Двигатель имеет длину 12 футов 2,3 дюйма (3,716 метра), диаметр 4 фута 1,0 дюйма (1,245 метра) и весит 1885 фунтов (855 кг).

P-3C может находиться в воздухе 16 часов.

На П-3 имеется большое разнообразие датчиков.Гидроакустические буи можно сбросить с живота. Детектор магнитных аномалий «Безумная стрела» установлен в хвостовой части самолета.

«Орион» не имеет оборонительного вооружения. Он может нести бомбы, глубинные бомбы, торпеды, мины, ракеты класса «воздух-поверхность» и противокорабельные ракеты, а также ядерное оружие.

Охотник и добыча. Lockheed P-3C-205-LO Orion ВМС США, Bu. № 161339, сопровождает советскую атомную подводную лодку «Виктор I» (проект 671). (ВМС США)

Более 750 P-3 Orion и его вариантов были построены Lockheed и лицензиатом Kawasaki Heavy Industries в период с 1961 по 1996 год.Помимо ВМС США и различных федеральных правительственных агентств, Lockheed P-3 Orion остается на вооружении по всему миру более чем в двадцати странах.

Lockheed P-3C-110-LO Орион Бу. № 156512 использовался в качестве испытательного самолета в Патаксент-Ривер до 15 июля 1974 года. Затем он был назначен в VP-31, где оставался более девяти лет с опознавательным знаком эскадрильи RP и цифрой 9. Позже он служил с VP-9. , ВП-46, ВП-65, ВП-16 и, наконец, ВП-45. 156512 был помещен на долгосрочное хранение на базу ВВС Дэвис-Монтан, Тусон, Аризона, в 1995 году и сдан на слом в 2004 году.

Самолет Lockheed P-3C Orion из Шестьдесят пятой патрульной эскадрильи (VP-65) (PG 06) на неизвестном аэродроме, 28 марта 1993 г. Фото Вэнса Васкеса. (Музей авиации и космонавтики Сан-Диего) Мичман Д. Х. Лилиенталь (Счастливая сумка 1955 года)

Дональд Герман Лилиенталь родился 6 февраля 1931 года в городе Поуп, штат Миннесота. Он был четвертым ребенком Фредерика Р. Лилиенталя, рабочего паровой железной дороги, и Берты Камиллы Метли Лилиенталь. Он учился в средней школе Гленвуда, Гленвуд, Миннесота, которую окончил в 1949 году. Затем он изучал математику в Университете Миннесоты, прежде чем в 1951 году принял назначение гардемарином в Военно-морскую академию США в Аннаполисе, штат Мэриленд.

Мичман Лилиенталь окончил Аннаполис и 3 июня 1955 года был назначен прапорщиком ВМС США. Затем он прошел обучение на пилота. Позже он окончил Школу летчиков-испытателей ВМС США в NAS Patuxent River, штат Мэриленд.

В июне 1958 года лейтенант (младший) Лилиенталь женился на мисс Джин Л. Мерфи в округе Дюваль, Флорида. У них было трое детей, Карен, Джон и Дональд-младший. Они развелись в марте 1975 года.

Лейтенант (младший) Лилиенталь получил звание лейтенанта 1 июля 1959 года и лейтенант-коммандера 1 июля 1964 года.Дослужился до командира 1 июля 1969 года.

Командир Дональд Х. Лилиенталь, ВМС США

Командир Лиленталь ушел в отставку из ВМС США в декабре 1975 года после 20 лет службы в качестве пилота противолодочной обороны и летчика-испытателя. Позже он работал консультантом в авиационной промышленности.

Командир Лилиенталь женился на вдове Химене Розе Гойх Рекавррен в Арлингтоне, штат Вирджиния, 17 сентября 1982 года. Они развелись 3 декабря 1993 года в Фэрфаксе, штат Вирджиния.

Командующий ВМС США Дональд Херман Лилиенталь (в отставке) скончался в Лаудоне, штат Вирджиния, 21 августа 2014 года в возрасте 83 лет.Он похоронен на Арлингтонском национальном кладбище, Арлингтон, Вирджиния.

Lockheed P-3B-90-LO Orion, Bu. № 153451, 17-я патрульная эскадрилья, у берегов Оаху, Гавайские острова, 1976 г. (Ph3 (AC) Westhusing, ВМС США)

¹ Регистрационный номер FAI 8070

² Номер файла записи FAI 8582

³ Номер файла записи FAI 8476

⁴ Номер файла записи FAI 3400

⁵ Номер регистрационного файла FAI 3401

⁶ Номер файла регистрации FAI 3402

⁷ Номер файла записи FAI 3403

⁸ Номер файла записи FAI 8055

© 2019, Брайан Р.Свопс

by

Высота и атмосферное давление, полет и тело человека

Высота и атмосферное давление

По мере увеличения высоты атмосферное давление уменьшается. В среднем на каждую 1000 футов высоты атмосферное давление уменьшается на 1 дюйм ртутного столба. По мере снижения давления воздух становится менее плотным или разреженным. Это эквивалентно нахождению на большей высоте и называется высотой по плотности. По мере снижения давления высота по плотности увеличивается, что оказывает заметное влияние на летно-технические характеристики самолета.

Различия в плотности воздуха, вызванные изменениями температуры, приводят к изменению давления. Это, в свою очередь, создает движение в атмосфере как по вертикали, так и по горизонтали в виде течений и ветра. Атмосфера почти постоянно находится в движении, стремясь достичь равновесия. Эти бесконечные движения воздуха вызывают цепные реакции, которые вызывают постоянное разнообразие погоды.

Рекомендации по летной грамотности Объяснение радиолокационных изображений Мачадо – Этот курс поможет вам определить конвективную погоду, которой нужно избегать, и как «избежать ее» с помощью радиолокационных изображений из кабины экипажа.Важный курс для пилотов IFR, которые используют погодные условия в кабине. Полезный курс для любого пилота ПВП с восходящей погодой в кабине, который хочет принимать более эффективные решения, чтобы избежать непогоды.

Высота над уровнем моря и полет

Высота над уровнем моря влияет на все аспекты полета, от характеристик самолета до возможностей человека. На больших высотах при пониженном атмосферном давлении взлетная и посадочная дистанции увеличиваются, а скороподъемность уменьшается.

Когда самолет взлетает, подъемная сила создается потоком воздуха вокруг крыльев.Если воздух разрежен, требуется большая скорость, чтобы получить достаточную подъемную силу для взлета; следовательно, бег по земле длиннее. Самолету, которому требуется 745 футов наземного пробега на уровне моря, требуется более чем вдвое больше, чем на барометрической высоте 8000 футов. [Рисунок 12-9]. Верно также и то, что на больших высотах из-за пониженной плотности воздуха авиационные двигатели и пропеллеры менее эффективны. Это приводит к снижению скороподъемности и большему пробегу по земле для преодоления препятствий.

Рис. 12-9.Взлетная дистанция увеличивается с увеличением высоты. [щелкните изображение, чтобы увеличить]

Высота над уровнем моря и человеческое тело

Как обсуждалось ранее, азот и другие следовые газы составляют 79 процентов атмосферы, а оставшиеся 21 процент составляют кислород, поддерживающий жизнь. На уровне моря атмосферное давление достаточно велико, чтобы поддерживать нормальный рост, активность и жизнь. На высоте 18 000 футов парциальное давление кислорода снижается и отрицательно влияет на нормальную деятельность и функции человеческого организма.

Реакции обычного человека ухудшаются на высоте около 10 000 футов, но у некоторых людей ухудшение может произойти на высоте всего 5 000 футов. Физиологические реакции на гипоксию или кислородное голодание коварны и по-разному влияют на людей. Эти симптомы варьируются от легкой дезориентации до полной потери трудоспособности, в зависимости от толерантности организма и высоты над уровнем моря. Дополнительный кислород или системы наддува кабины помогают пилотам летать на больших высотах и ​​преодолевать последствия кислородного голодания.

Рекомендации по летной грамотности

 

 

Как изменение высоты самолета может снизить воздействие полета на климат

(CNN) — Экологически чистое топливо, электрические двигатели и более эффективные самолеты рекламируются как способы снижения вреда, наносимого полетами окружающей среде, но новое исследование предполагает, что один простой шаг может помочь существующим рейсам резко сократить их влияние.

Изменяя высоту полета всего на пару тысяч футов менее чем в 2% всех регулярных полетов, группа ученых из Имперского колледжа Лондона пришла к выводу, что ущерб климату, вызванный одним из последствий деятельности авиации, можно уменьшить за счет целых 59%.

Все дело в уничтожении инверсионных следов самолетов — белых полос, пересекающих небо после того, как самолет пролетел над головой.

Инверсионные следы, как сообщает НАСА, представляют собой «тип ледяного облака, образованного самолетами, когда водяной пар конденсируется вокруг мелких частиц пыли, которые обеспечивают пар достаточной энергией для замерзания».

Эти облачные образования могут иметь охлаждающий эффект, отражая солнечный свет, который в противном случае нагревал бы Землю. Инверсионные следы также могут препятствовать выходу исходящего тепла из земли, по сути, действуя как одеяло, улавливая тепло.

В ноябре 2019 года исследование, проведенное группой ученых Массачусетского технологического института, пришло к выводу, что на инверсионные следы приходится 14% ущерба климату и качеству воздуха на единицу сжигаемого авиационного топлива.

Однако большая разница между выбросами CO2, производимыми самолетом, и инверсионными следами заключается в том, что инверсионные следы сохраняются не очень долго, максимум около 18 часов.

«Таким образом, если бы мы перестали создавать инверсионные следы, эффект инверсионных следов исчез бы на следующий день», — говорит Марк Стеттлер, работавший над новым исследованием. «Это способ, с помощью которого авиационная отрасль может действительно быстро справиться со своим влиянием на изменение климата.»

Полет на самолете выше или ниже может помочь избавиться от инверсионных следов, потому что они образуются только в более разреженных областях атмосферы с высокой влажностью, поэтому теоретически возможно избежать их и получить экологические выгоды.

«Мы показываем, что что вы можете внести эти незначительные изменения в высоту полета и избежать образования инверсионного следа в этом полете», — говорит Стеттлер CNN Travel.

FABRICE COFFRINI/AFP через Getty Images

Стеттлер и его коллеги экспериментировали с компьютерным моделированием, чтобы прийти к выводу: используя данные, доступные о самолетах, летающих в воздушном пространстве Японии, ученые проверили, что произойдет, если самолет будет лететь выше или ниже их текущего траектории полета.

Отклонение от траектории полета действительно приводит к увеличению расхода топлива, но исследователи говорят, что это увеличение составляет менее 0,1%, а последующее истощение инверсионных следов компенсирует дополнительный выброс CO2.

Эндрю Хеймсфилд, старший научный сотрудник Национального центра атмосферных исследований, сказал CNN Travel, что результаты имеют смысл, но задаются вопросом, как их можно использовать в повседневных авиационных сценариях.

«Вопрос в том, как они узнают, каковы эти высоты, [которые] менее подвержены развитию инверсионного следа?» говорит Хеймсфилд.

Самолет должен будет использовать приборы, которые дистанционно определяют влажность, предполагает он.

«Они должны быть разработаны и развернуты на самолете, чтобы трехмерное изображение этих высот могло быть получено с самолета, который собирает эти данные, а затем передает их на землю», — говорит Хеймсфилд.

«Иначе я не знаю, как авиадиспетчеры узнали бы, куда разрешить полету самолета.»

Как указывает Хеймсфилд, самолеты не могут никуда лететь, они должны придерживаться определенного пути.

Хотя это изменение, если оно будет принято, привело бы к некоторому сокращению выбросов, оно вряд ли успокоит участников климатических кампаний, которые хотят, чтобы авиационный сектор резко сократил свой углеродный след.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2019 © Все права защищены. Карта сайта