Можливо, ви неодноразово чули термін “крейсерська швидкість літака”. Але чи задумувались ви над тим, що це справді означає? Більшість тих, хто використовує цей термін, насправді не розуміють його значення. Далі буде багато цікавого і не лише про авіацію.
Крейсерська швидкість
Простими словами, крейсерська швидкість – це така швидкість, яку літак може підтримувати досить довго, щоб подолати достатню відстань за оптимального споживання палива на певній висоті.
Іншими словами, це швидкість, яка забезпечує найоптимальніше співвідношення між споживанням палива та дальністю польоту.
Для пасажирських літаків це означає, що швидкість буде достатньою для швидкого доставлення пасажирів або вантажу, але при цьому не настільки великою, щоб витрати на паливо не суттєво збільшували вартість кілометра маршруту.
Справа в тому, що зі збільшенням швидкості опір повітря, а отже і споживання палива, зростає не лінійно, особливо помітний скачок опору спостерігається при досягненні швидкості, близької до швидкості звуку (звуковий бар’єр). Тому пасажирські літаки літають зі швидкостями 0,8-0,9 маха. Іншими словами, не досягаючи трохи швидкості звуку.
Адже для цивільного літака важливо не лише мінімізувати витрати палива на кілометр, але й швидко потрапити до пункту призначення, щоб за визначений час встигнути зробити декілька рейсів. Зазвичай для пасажирського літака крейсерська швидкість це приблизно 80% від максимальної.
Для бойового літака ситуація схожа. Якщо це бомбардувальник, для нього важливо доставити як можна більше бомб або ракет, якомога далі. При цьому швидкість повинна бути не занадто низькою (щоб не перехопили і не збили) і не занадто великою, щоб не витрачати паливо занадто швидко.
Для істребителя математика та ж, тільки справа зазвичай не в дальності, а в часі, протягом якого істребитель може виконувати свої завдання.
Отже, крейсерська швидкість – це оптимальна швидкість для завдання, яке літак зазвичай виконує.
Чому саме крейсерська швидкість
Термін “крейсерська швидкість” використовується, звичайно, не тільки для літаків.
Адже в авіації немає жодних крейсерів, це ж не флот. То звідки взявся цей термін і що він означав з самого початку. Крейсер – це корабель, призначений для крейсерських дій. Наприклад, полювання за торговими суднами противника, патрулювання, захисту власних торгових маршрутів. Корабель повинен бути в плаванні довго і діяти самостійно.
kruisen – це голландське слово і означає воно “плавати по маршруту”
Так термін “крейсер” означав корабель, який може вирушати в довгі походи і при цьому залишатися достатньо швидким і маневреним, щоб догнати когось і потопити.
Важливо відзначити два моменти: досить довго і досить швидко.
Максимальна швидкість
З максимальною швидкістю літака все зрозуміло. Це максимум, який можна “вижати” з літака. Але є нюанс.
Зазвичай максимальна швидкість досягається в ідеальних умовах. Наприклад, на певній висоті, з неповними баками та без певного навантаження. Просто для того, щоб перевірити, чи можливо розганятися до певного ліміту.
У реальних же умовах ніхто не намагається подолати звуковий бар’єр біля землі, так як атмосфера занадто густа. І всі заяви журналістів або блогерів вказують лише на непорозуміння того, що відбувається насправді.
Також максимальна швидкість може обмежуватися умовами польоту (маса літака, висота польоту, маневри, які він виконує), віком самого повітряного судна (планер може бути вже витратив та ризик не вартий), а також іншими обмеженнями.
Тому максимальна швидкість часто існує лише “на папері”.
Економічна швидкість
Тут справді все просто. Це така швидкість, при якій споживання палива мінімальне. Основна мета – економити паливо. Скільки часу будемо добиратися вже не важливо.
Важливо або долетіти на максимальну відстань, або витратити мінімум палива, або перебувати в повітрі якомога довше.
Наприклад, патрульний літак Другої Світової PBY «Каталина» міг перебувати в небі до 20 годин. PB – означає “патрульний-бомбардувальник”. Його завданням було саме якомога довше патрулювати визначену зону, щоб виявляти підводні човни, кораблі або проводити рятувальні операції.
“Каталина” до цього часу летить
Цікаво, що літак, який вперше піднявся в небо в 1935 році, використовувався як пожежний літак до 2014 року. І навіть зараз багато екземплярів все ще літають, хоча вже як приватні літаки в колекціях ентузіастів.
В чому відмінність крейсерської швидкості від економічної?
Економічна – використовується швидкість для максимальної економії. Крейсерська – для оптимального балансу між усіма параметрами певного завдання.
0,74 (≈890 км/год, 10 км)Пасажирський
Порівняння швидкостей літаків: крейсерська, економічна, максимальна
Літак
Максимальна швидкість, мах (км/год)
Крейсерська швидкість, мах (км/год)
Економічна швидкість, мах (км/год)
Примітка
Boeing 737-800
0,82 (≈990 км/год)
0,78 (≈940 км/год, 10 км)
0,74 (≈890 км/год, 10 км)
Пасажирський
Airbus A320neo
0,82 (≈990 км/год)
0,78 (≈940 км/год, 10 км)
F-15 «Eagle»
2,5 (≈3 000 км/год, 12 км)
1,8 (≈2 160 км/год, 12 км)
0,9 (≈1 080 км/год, 10 км)
Істребитель
Mirage III
2,2 (≈2 350 км/год, 11 км)
1,8 (≈1 920 км/год, 11 км)
0,9 (≈960 км/год, 10 км)
Істребитель
SR-71 «Blackbird»
3,3 (≈3 540 км/год, 25 км)
3,2 (≈3 540 км/год, 25 км)
3,15 (≈3 672 км/год, 25 км)
Розвідник
МіГ-25
2,83 (≈3 000 км/год, 21 км)
2,35 (≈2 500 км/год, 21 км)
0,9 (≈1 100 км/год, 10 км)
Перехоплювач
В чому відмінність
У історії є хороший приклад.
У легендарного розвідника SR-71 Black Bird (Чорний дрізд), максимальна швидкість складала 3,3 Маха, а крейсерська – 3,2. Це означає, що на висоті в 25 кілометрів “Чорний дрізд” міг довго підтримувати швидкість близько 3500 кілометрів на годину.
Найшвидший літак в історії
У той же час, не менш відомий радянський перехоплювач МіГ-25 розвивав максимальну швидкість 2,8 Маха або 3000 км/год на висоті 21 кілометр.
Завдання МіГ-25 саме в перехопленні американського розвідника (Або перспективного на той момент бомбардувальника XB-70 «Валькирія», який так і не був прийнятий на озброєння).
Може здатися, що різниця в швидкості невелика, враховуючи, що МіГу не потрібно збивати порушника з гармати.
Але є ракети Р-40, швидкість яких цілих 5 швидкостей звуку, тобто 5700 кілометрів на годину. Додаємо 5700+3000 і отримуємо швидкість, якої вповні достатньо, щоб догнати і збити будь-який літак.
Цікаво, а скільки SR-71 перехопив МіГ-25? Взагалі-то ні скільки. І зовсім не тому, що американські розвідники боялися перехоплення.
Для МіГ-25 швидкість в 2,8 Маха була максимальною, яку літак міг розвинути. Правилами виконання польотів дозволялося утримувати таку швидкість лише 5 хвилин, далі – швидкість потрібно було зменшувати інакше перегрівався планер і фонар кабіни, що могло закінчитися розгерметизацією. Перегрів палива теж до нічого доброго не привів.
Предельна температура була встановлена в 290 градусів Цельсія. При такій температурі торкатися до ф