Почему пассажирский самолет может летать на высоте при сильном встречном ветре, когда на другой высоте ветер более благоприятный?

Недавно я был пассажиром рейса с востока на запад. Во время полета я играл с новой функцией Garmin Pilot «Профиль полета», которая хорошо показывает скорость ветра на разных высотах, и я заметил, что мы летим против встречного ветра со скоростью 80+ узлов на FL320, но если бы мы снизились до FL220, мы 'сбрил бы около 40 узлов встречного ветра. Это кажется довольно значительным. Полет на 1000 морских миль с путевой скоростью 355 узлов (с которой мы летели) сэкономил бы 17 минут крейсерского времени при уменьшении встречного ветра на 40 узлов. Это на 10% больше эффективности.

Таким образом, вопрос в том, остались ли мы (или даже планировали в первую очередь) лететь на эшелоне полета 320 всю крейсерскую часть полета просто из-за того, что УВД необходимо было держать нас там для целей маршрутизации трафика. топливная экономичность между FL320 и FL220 более 10%, или разница настолько незначительна, что не стоит просить другую высоту от УВД, или какой-то другой фактор, не учитываемый здесь?

ветры довольно изменчивы, поэтому вы не можете рассчитывать на то, что они останутся неизменными в течение нескольких часов
Довольно хорошие ответы ниже, работающие с математикой, но следует подчеркнуть, что авиакомпании оптимизируют минимальную стоимость топлива гораздо сильнее, чем минимальное время полета. В то время как есть некоторые другие расходы, которые растут со временем полета (оплата экипажа, техническое обслуживание самолета), топливо — это большой, большой компонент, и они летают, чтобы заработать деньги. Я также считаю полезным помнить об очень приблизительном эмпирическом правиле, согласно которому истинная скорость полета увеличивается примерно на 2% на каждые 1000 футов высоты. (Реальное уравнение далеко не линейное, поэтому это грубая оценка, но полезная.)

Ответы (1)

Ваша оценка ошибочна тем, что не учитывает разную плотность воздуха. Вы указываете следующие условия:

  • FL320
  • встречный ветер 80 узлов
  • 355 узлов путевой скорости
  • Расстояние 1000 нм

а вы предлагаете опускаться до следующих условий:

  • FL220
  • встречный ветер 40 узлов

На высоте 32 000 футов стандартные условия составляют около 275 гПа, 225 К и плотность 0,43 кг м. 3 . Если ваш 80-узловый ветер — это чистый встречный ветер, то 355-узловая путевая скорость переводится в 435-узловую TAS. Если мы скорректируем эту TAS для условий окружающей среды, мы получим указанную воздушную скорость около 255 KIAS. Это воздушная скорость, которая действительно имеет значение, потому что это то, что испытывает самолет, взаимодействуя с атмосферой.

Если спуститься на эшелон FL220, где стандартные условия 430 гПа, 244 К и 0,61 м. 3 , воздушная скорость 255 KIAS дает TAS 363 уз TAS. Если у нас есть встречный ветер 40, это дает путевую скорость 323 узла. Это примерно на 30 узлов медленнее, чем вы летели на FL320. Полет на 1000 морских миль займет примерно на 15 минут больше времени.

Тем не менее, наиболее вероятно, что самолет, на котором вы летели, способен летать быстрее 255 KIAS на эшелоне FL220, а на самом деле, возможно, где-то около 310 KIAS. Полет со скоростью 310 KIAS на эшелоне FL220 будет иметь истинную воздушную скорость или 440 KTAS, а при встречном ветре 40 уз - путевую скорость 400 уз. Это позволит вам быстрее добраться до места назначения, но за счет гораздо большего расхода топлива.

Также вероятно, что вы могли бы лететь быстрее на FL320 (не уверен, какое максимальное число Маха было бы для вас), но также за счет сжигания большего количества топлива. Если бы самолет не был направлен на дополнительное сжигание топлива, чтобы лететь быстрее на эшелоне FL220, то после снижения у вас, вероятно, не хватило бы топлива, чтобы лететь достаточно быстро, чтобы компенсировать разницу в истинных скоростях полета.

Отличный ответ. Я не согласен с вашим первым заявлением о том, что моя оценка была ошибочной, так как один из вариантов, которые я представил, косвенно признавал, что высота по плотности будет фактором, но в остальном очень поучительным. Я немного удивлен величиной разницы, которую делает плотность высоты в этом примере, без математических расчетов кажется, что она не будет такой большой.
@GregTaylor Я получаю 0,74 Маха. Перри медленный для авиалайнера. В каком самолете вы были?
Это был МД-80, технически S80.