Почему существует такая сильная корреляция между дальностью полета авиалайнера и его пассажировместимостью?

Большая часть разницы в дальности полета между малыми и большими самолетами является просто математической. Когда вы увеличиваете 3D-объект, площадь увеличивается в квадрате длины, а объем увеличивается в кубе. A320 имеет размах крыла 35,8 м, перевозит 150 пассажиров (2-й класс) и 24 210 литров топлива (стандарт). Размах крыла A380 составляет 79,75 м, что примерно в два раза больше, чем у A320. Однако пассажировместимость увеличивается в 4 раза до 644 (класс 2), а запас топлива увеличивается более чем в 10 раз до 320 000 л. В более крупном самолете просто больше места для топлива. Меньшие самолеты могут иметь возможность нести дополнительные топливные переговоры для увеличения дальности полета. Обратите внимание, что эта тенденция также относится к бизнес-джетам , несмотря на то, что их рынок имеет меньшую корреляцию между дальностью полета и спросом пассажиров.

Помимо геометрических ограничений, у авиакомпаний есть и другие причины , по которым они чаще не используют большие самолеты на коротких маршрутах или наоборот. Использование небольших самолетов обеспечивает более частое обслуживание и большую гибкость, даже если есть достаточный спрос на использование меньшего количества более крупных самолетов.

На графике зависимости дальности действия от емкости необходимо учитывать пять моментов, а не два.

1. Короткий и тонкий. По этим маршрутам летают небольшие самолеты, такие как puddlejumpers и региональные самолеты, а также небольшие магистральные самолеты, и они представляют собой спицы классической модели со ступицей (например, Саванна-Атланта или Бордо-Париж). Частота обслуживания от низкой до умеренной, а конкуренция, как правило, довольно ограничена, на маршруте присутствует один или несколько перевозчиков.
2. Короткий и жирный. Эти маршруты в основном существуют в районах, где крупные города расположены близко друг к другу, но связь между сушей и морем с трудом конкурирует из-за географических или политических проблем. Примеры этого включают Токио-Осака и Тайвань-Гонконг. Часто частота обслуживания высока, конкуренция жесткая, и можно найти как узкофюзеляжные, так и широкофюзеляжные (в лучшем случае 2-классные) самолеты.
3. Длинный и толстый. Это ваши классические дальнемагистральные маршруты, такие как Лондон-Нью-Йорк или Лос-Анджелес-Сидней. Большинство этих рейсов выполняются на традиционных широкофюзеляжных самолетах 3-го или 4-го класса и обслуживаются относительно редко по сравнению с более короткими маршрутами.
4. Длинные и тонкие. Эти маршруты вводятся для уменьшения загруженности крупных транспортных узлов, обычно на международных рынках. Примером может служить Ньюарк-Глазго, минуя обязательную пересадку на самолет в Хитроу или Амстердаме. Другие примеры этой модели включают внутренние дальние перевозки в США.
5. Посередине. Большинство перелетов по магистральным линиям на короткие и средние расстояния осуществляются таким образом — это могут быть перегруженные соединения между узлами или рейсы между узлами, которые недостаточно велики или достаточно длинны, чтобы поддерживать использование более крупных самолетов. Сети LCC (Southwest, JetBlue, Ryanair, Easyjet) сосредоточены вокруг этих типов маршрутов, потому что они хорошо работают для однородного парка (по сравнению с узловыми и лучевыми сетями, которые требуют меньших самолетов для лучей и больших самолетов для хаб-хаб). .

По сути, авиакомпаниям нужно, чтобы их самолеты всегда летали, а стоянка их в аэропорту просто стоит денег. Парковать большой самолет и ждать целый день, пока он не заполнится пассажирами , дорого, летать на маленьком самолете долго, пока пассажиры уже ждут следующего рейса, — это потерянные деньги.

В прошлом для коротких и средних маршрутов строились большие самолеты, такие как B747-100SR/300-SR или A300 (впервые два прохода и один двухмоторный?). 747-SR много использовался в Японии , в то время как A300 нашел своих первых клиентов в США. Но авиакомпании их больше не покупают.

Учтите, что на коротких маршрутах вы часто соединяете небольшие аэропорты с меньшим количеством пассажиров за поездку, поэтому самолет меньшего размера более эффективен. С другой стороны, большинство реактивных двигателей становятся более эффективными, когда они больше, кроме того, длительное время посадки не является проблемой на дальних рейсах.

Кроме того, один, два или три рейса в течение дня на длинных маршрутах подойдут пассажирам на длинных маршрутах (выбор тура около вылета/прилета), а на коротких маршрутах может понадобиться рейс каждый час (выбор точного вылета/прилета).

Заметными исключениями являются текущие B737-700ER и A319LR, оба могут пролететь около 10 000 км. Я не знаю цифр продаж, но думаю, что их покупают только клиенты с особыми потребностями.

На это есть две конструктивные причины:

1. Маршруты авиакомпаний

В звездообразной системе, которую используют большинство крупных авиакомпаний, большие объемы пассажиров концентрируются в нескольких узлах аэропорта, а затем перемещаются на большие расстояния между узлами. В этой системе нет необходимости в дальнемагистральных / небольших пассажирских самолетах.

2. Вместимость топливных баков

Большой самолет может нести больше топлива и, таким образом, лететь дальше. Да, вы можете получить 737-й, сконфигурированный для бизнеса, который может летать так же далеко, как ранний 747-й, но при такой загрузке он не может перевозить очень много людей. BBJ 737 с полным топливом может перевозить только около 2500 фунтов — около 15 пассажиров без сумок, без еды, без всего.

В общем, по мере того, как самолет становится больше, с большим количеством пассажиров, тем больше должно быть крыло, чтобы нести всю эту дополнительную нагрузку. По мере того, как крыло становится длиннее, толщина корня должна немного увеличиваться из-за увеличения изгибающего момента (также из-за увеличения нагрузки на крыло). По мере увеличения размаха крыла хорда крыла обычно увеличивается и в корне (на коммерческих самолетах). Наконец, поскольку корень крыла стал толще и длиннее, центроплан под фюзеляжем также стал выше и длиннее.

Учитывая, что подавляющее большинство топлива хранится в крыльях и центроплане на коммерческих самолетах (на многих это единственное место хранения), и почти все пространство между лонжеронами отведено для хранения топлива, самолет с большей вместимостью просто доступен гораздо больший объем топливного бака.

Конечно, вы могли бы поставить огромное крыло на небольшой самолет, чтобы увеличить его дальность полета, но я думаю, что другие ответы хорошо объяснили, почему это не сделано.