Горячий и высокий

В авиации — жарко и высоко это состояние низкой плотности воздуха из-за высокой температуры окружающей среды и большой высоты аэропорта . Плотность воздуха уменьшается с увеличением температуры и высоты. Более низкая плотность воздуха снижает выходную мощность двигателя самолета , а также требует более высокой истинной скорости полета, прежде чем самолет сможет подняться в воздух. Авиаторы измеряют плотность воздуха, вычисляя высоту плотности . ^{[ 1 ]}

В аэропорту может быть особенно жарко или высоко, без наличия других условий. Температура и барическая высота могут меняться от часа к часу. Тот факт, что температура обычно снижается с увеличением высоты, в небольшой степени смягчает эффект «горячего и высокого».

Негативные последствия снижения мощности двигателя из-за жарких и высоких условий.

Самолетам требуется более длинный разбег, потенциально превышающий площадь доступной взлетно-посадочной полосы.
Снижение взлетной мощности затрудняет способность самолета набирать высоту. В некоторых случаях самолет может оказаться не в состоянии набрать высоту достаточно быстро, чтобы расчистить местность вокруг горного аэропорта.
Вертолеты могут быть вынуждены работать в заштрихованной части диаграммы высоты-скорости , чтобы вообще подняться в воздух. Это создает вероятность неконтролируемого снижения в случае отказа двигателя.
В некоторых случаях самолеты приземлялись в высокогорных аэропортах, воспользовавшись низкими температурами, но оказывались в затруднительном положении из-за повышения температуры и уменьшения плотности воздуха.
Хотя перегруженный самолет небезопасен на любой высоте, он гораздо опаснее в жарких и высоких условиях.

Улучшение горячей и высокой производительности

Некоторые способы повышения летно-технических характеристик самолета в жарких и высоких условиях включают в себя:

Уменьшить вес самолета. Вес можно уменьшить, взяв с собой ровно столько топлива, сколько необходимо для достижения пункта назначения (на меньшей высоте), а не заправляя баки полностью. В некоторых случаях ненужное оборудование можно снять с самолета. Однако во многих случаях единственный практический способ адекватно снизить вес самолета — это вылететь с меньшим количеством пассажиров, груза или вооружения. Следовательно, жаркие и высокие условия в аэропорту отправления могут помешать коммерческому самолету работать с достаточно большой нагрузкой, чтобы быть прибыльным, или могут ограничить огневую мощь, которую боевой самолет может использовать при нанесении авиаудара на большую дальность .
Увеличить мощность двигателя. Более мощные двигатели могут улучшить ускорение самолета и сократить его разбег. Более мощные двигатели, как правило, крупнее и тяжелее и потребляют больше топлива во время крейсерского полета, однако при этом увеличивается запас топлива, необходимый для достижения того же пункта назначения. Дополнительный вес топлива и двигателей может свести на нет потенциальный выигрыш в характеристиках, а дополнительная стоимость дополнительного топлива может ограничить прибыльность коммерческого самолета. С другой стороны, замена старого, менее эффективного двигателя на новый двигатель более совершенной конструкции может увеличить как выходную мощность, так и эффективность, а иногда даже уменьшить вес. В этой ситуации единственным реальным недостатком является стоимость обновления.
Используйте вспомогательные устройства для взлета , например ракеты , чтобы увеличить ускорение и скорость набора высоты.
Заправьте дистиллированную воду в компрессор двигателя или камеру сгорания. Основная цель впрыска воды в реактивные двигатели — увеличение ускоряемой массы, тем самым увеличивая силу, создаваемую двигателем. Вторичная цель — снизить температуру сгорания, чтобы можно было использовать более высокие настройки мощности, не вызывая превышения предельных значений температуры двигателя.

Взлет с помощью реактивного или ракетного двигателя

Вспомогательные ракеты и/или реактивные двигатели могут помочь полностью загруженному самолету взлететь в пределах длины взлетно-посадочной полосы. Ракеты обычно представляют собой одноразовые единицы, которые сбрасываются после взлета. Такая практика была распространена в 1950-х и 60-х годах, когда более низкие уровни тяги военных турбореактивных двигателей были недостаточны для взлета с более коротких взлетно-посадочных полос или с очень тяжелой полезной нагрузкой. Сейчас он используется редко.

Вспомогательные реактивные двигатели и ракеты редко использовались на гражданских самолетах из-за риска повреждения самолета и потери управления, если во время их использования что-то пойдет не так. Тем не менее, Boeing выпустил версию своего популярного Boeing 727 с JATO в первую очередь для «горячих и высоких» полетов из аэропорта Мехико ( MMMX ) и Ла-Паса, Боливия. Ускорители располагались рядом с основными стойками шасси в корне крыла с каждой стороны самолета и предназначались только для использования в качестве запасного варианта в случае отказа двигателя во время взлета. ^{[ 2 ]}

Специализированный самолет

Некоторые производители первых реактивных авиалайнеров предлагали варианты, оптимизированные для эксплуатации в жарких и высоких условиях. Такие самолеты обычно имели самые большие крылья и/или самые мощные двигатели в модельном ряду в сочетании с небольшим фюзеляжем для снижения веса. Некоторые из таких самолетов включают:

BAC One-Eleven 475 сочетал в себе короткий корпус серии 400 с более мощными двигателями и улучшенными крыльями серии 500. Этот самолет также имел более прочное шасси для операций в суровых полевых условиях.
Боинг 707-220 , который представлял собой планер 707-120, оснащенный более мощными двигателями Pratt & Whitney JT4A , гражданскими версиями военного J75. Боинг 707-220 имел чрезвычайно высокий расход топлива, и было построено всего 5 самолетов, все для Braniff International Airways . Боинг 707-220 стал ненужным с выпуском 707-120B с турбовентиляторным двигателем, который имел еще большую мощность и гораздо меньший расход топлива.
Конвейр 880 . Хотя Convair предлагала только одну конфигурацию этого самолета, он имел большую мощность и меньший фюзеляж, чем его конкуренты из Boeing и Douglas. Convair, по сути, сделала ставку на успех всей модельной линейки 880 на привлекательность самолета, оптимизированного для эксплуатации в жарких и высоких условиях. Ставка не удалась; было продано всего шестьдесят пять самолетов 880, и зарождающийся бизнес Convair по производству авиалайнеров вскоре рухнул.
De Havilland Canada Dash 8-200 представляет собой планер модели -100, оснащенный более мощными двигателями модели -300 для эксплуатации в жарких и высоких условиях. Они оказались успешными и в конечном итоге заменили производственную линию -100.
Lockheed L-1011-200 , который в остальном представлял собой L-1011-100 с более мощными двигателями RB.211-524B.
McDonnell Douglas DC-9-20 , который сочетал в себе меньший фюзеляж DC-9-10 с более крупными крыльями и более мощными двигателями DC-9-30, был значительно превзойден по продажам обоими.
McDonnell Douglas DC-10-15 , сочетавший в себе фюзеляж DC-10-10 с более крупными двигателями DC-10-30. Они были специально разработаны и проданы компаниям Aeromexico и Mexicana . Всего было построено семь.
Vickers VC10 , который был разработан в соответствии с требованиями BOAC для большого авиалайнера, способного выполнять полеты средней дальности с коротких взлетно-посадочных полос в Южной Азии и Африке. Расположенные сзади двигатели обеспечили более эффективное крыло и сделали его менее уязвимым для мусора на взлетно-посадочной полосе. В результате высокий расход топлива по сравнению с современным Боингом 707 побудил все другие крупные авиакомпании отказаться от VC10.
McDonnell Douglas MD-82 был популярной и высокопроизводительной версией MD-80 и хорошо продавался, что обычно является крайне редкостью для типа самолета, специализирующегося на характеристиках.

Маркетинговый провал большинства этих самолетов продемонстрировал, что авиакомпании, как правило, не желали мириться со снижением эффективности на крейсерском режиме и меньшей предельной грузоподъемностью в обмен на небольшой прирост производительности в определенных аэропортах. Вместо того, чтобы мириться с этими недостатками, авиакомпаниям было проще потребовать строительства более длинных взлетно-посадочных полос, работать с меньшей загрузкой в зависимости от условий или просто отказаться от нерентабельных направлений.

Более того, когда в 1970-х годах начало появляться второе поколение реактивных авиалайнеров, некоторые самолеты были спроектированы так, чтобы исключить необходимость в специальном «горячем и высоком» варианте – например, Airbus A300 может выполнять взлет 15/0, при котором Предкрылки передней кромки отрегулированы на 15 градусов, а закрылки убраны. Этот метод взлета используется только в жарких и высоких аэропортах, поскольку он обеспечивает более высокий предел набора высоты и улучшает характеристики набора высоты на втором сегменте.

Большинство производителей реактивных лайнеров исключили из своих модельных рядов «горячие и высокие» варианты.

Горячие и высокие аэропорты

Яркие примеры жарких и высоких аэропортов включают: ^{[ нужна ссылка ]}

Аддис-Абеба , Эфиопия – аэропорт Боле
Альбукерке , Нью-Мексико , США – Albuquerque International Sunport , особенно с конца весны до начала осени.
Бразилиа , Бразилия – Аэропорт Бразилиа
Богота , Колумбия – аэропорт Эльдорадо
Калгари , Альберта , Канада – международный аэропорт Калгари , особенно с конца весны до начала осени.
Уезд Даочэн , Сычуань , Китай – аэропорт Даочэн Ядин ; Даочэн Ядин, расположенный на высоте 4411 м (14 472 фута) над уровнем моря, является самым высокогорным гражданским аэропортом в мире.
Даулат Бег Олди , Ладакх , Индия – Усовершенствованная посадочная площадка Даулат Бег Олди (самая высокая взлетно-посадочная полоса в мире на высоте 16 700 футов (5 100 м). Климат колеблется от максимума 35 ° C (95 ° F) летом до −35 ° C (− 31 °F) зимой ^{[ 3 ]})
Денвер , Колорадо – международный аэропорт Денвера , особенно с конца весны до начала осени.
База ВВС Эдвардс , Калифорния , США
Гватемала-Сити , Гватемала — международный аэропорт Ла-Аврора , самый высокий международный аэропорт в Центральной Америке (4951 фут (1509 м)). Жарко с конца февраля до конца октября
Хараре , Зимбабве – Международный аэропорт имени Роберта Габриэля Мугабе
Городок Джангдам в Шигадзе , Тибет , Китай – Аэропорт мира Шигадзе ; Высота над уровнем моря: 3782 м (12 408 футов)
Йоханнесбург , Южная Африка – международный аэропорт О.Р. Тамбо
Кабул , Афганистан – Международный аэропорт Кабула
Кампала , Уганда – международный аэропорт Энтеббе
Кандин , Сычуань , Китай – аэропорт Кандин Высота: 4280 м (14 042 фута)
Куньмин , Юньнань , Китай – Международный аэропорт Куньмин Чаншуй
Эль-Кувейт , Кувейт – международный аэропорт Кувейта (хотя он находится всего на высоте 206 футов (63 м), он широко считается одним из самых жарких аэропортов в мире, поскольку температура может достигать в среднем до 114 ° F (46 ° C) летний день) ^{[ 4 ]}
Ла-Пас , Боливия – международный аэропорт Эль-Альто (обычно не «жаркий» аэропорт, поскольку средняя температура никогда не превышает 15 °C (59 °F) в течение года, но это самый высокогорный коммерческий аэропорт в мире с регулярными международными рейсами в 13 325 футов (4061 м))
Лас-Вегас , Невада , США – международный аэропорт Гарри Рид
Лех , Ладакх , Индия – Аэропорт Кушок Бакула Римпочи – (Один из самых высоких коммерческих аэропортов в мире, высота 10 700 футов (3300 м). Окружен высокими горными вершинами и имеет температуру от −42 ° C (-43,6 ° F) в зимой до 33 °C (91,4 °F) летом, ^{[ 5 ]} из этого аэропорта чрезвычайно сложно лететь)
Лхаса , Тибет , Китай – аэропорт Лхаса Гонггар
Лусака , Замбия – Международный аэропорт Кеннет Каунда
Медельин , Колумбия – международный аэропорт Хосе Мария Кордова горячие и высокие испытания Airbus A380) . ( там были проведены ^{[ 6 ]}).
Мехико , Мексика – международный аэропорт Мехико и международный аэропорт имени Фелипе Анхелеса.
Найроби , Кения – Международный аэропорт Джомо Кеньятта
Городок Гунса в префектуре Нгари , Тибет , Китай — аэропорт Нгари Гунса ; Высота над уровнем моря: 4274 м (14 022 фута)
Мейнлин в Ньинчи , Тибет , Китай – аэропорт Ньинчи Мейнлин ; Высота над уровнем моря: 2949 м (9675 футов)
Финикс , Аризона , США – Международный аэропорт Финикс Скай-Харбор (высота 1135 футов (346 м) не является экстремальной, но жаркий пустынный климат этого района придает ему жаркую и высокую температуру большую часть года)
Камдо , Тибет , Китай – аэропорт Камдо Бамда ; Высота над уровнем моря: 4334 м (14 219 футов)
Кито , Эквадор – аэропорт Марискаль Сукре
Эр-Рияд , Саудовская Аравия – международный аэропорт имени короля Халида
Солт-Лейк-Сити , Юта , США — международный аэропорт Солт-Лейк-Сити , особенно с конца весны до начала осени.
Сана , Йемен - Международный аэропорт Саны
Ледник Сиачен , Индия — Сонам Пост , самая высокая в мире вертолетная площадка (высота 21 000 футов (6 400 м) на самом высоком в мире обитаемом посту. ^{[ 7 ]}
Тегеран , Иран – Международный аэропорт Тегерана Имама Хомейни
Ереван , Армения – Международный аэропорт Звартноц
Виндхук , Намибия – Международный аэропорт Осии Кутако ^{[ 8 ]}

Ссылки

^ https://www.faasafety.gov/files/gslac/library/documents/2011/Aug/56396/FAA%20P-8740-02%20DensityAltitude ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}[высокое разрешение]%20branded.pdf
^ «Вариант Boeing 727 JATO» . www.tailsthroughtime.com . Архивировано из оригинала 1 декабря 2016 г. Проверено 30 ноября 2016 г.
^ «Текущее состояние климата в Лех Ладакхе, Индия» . www.lehladakhindia.com .
^ Спельфогель, Майкл (8 августа 2016 г.). «14 самых экстремальных аэропортов мира». Парень с очками. {{cite web}}: Отсутствует или пусто |url= ( помощь )
^ «Средние погодные условия в Лехе» . ИМД. Июнь 2011. Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года . Проверено 2 августа 2010 г.
^ «А380 прибывает в Колумбию перед горячими и высокими испытаниями» .
^ http://www.business-standard.com/article/economy-policy/in-siachen-dhruv-proves-a-world-beater-111030700066_1.html В Сиачене Друв доказывает, что побеждает в мире. Аджай Шукла | Бангалор 7 марта 2011 г. Последнее обновление: 00:48 IST
^ «Эйрньюс» (PDF) . Воздушные новости . 21 июня 2019 г. Проверено 21 июня 2019 г.

[1] ttps://www.faasafety.gov/files/gslac/library/documents/2011/Aug/56396/FAA%20P-8740-02%20DensityAltitude ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}[высокое разрешение]%20branded.pdf

[2] «Вариант Boeing 727 JATO» . www.tailsthroughtime.com . Архивировано из оригинала 1 декабря 2016 г. Проверено 30 ноября 2016 г.

[3] «Текущее состояние климата в Лех Ладакхе, Индия» . www.lehladakhindia.com .

[4] Спельфогель, Майкл (8 августа 2016 г.). «14 самых экстремальных аэропортов мира». Парень с очками. {{cite web}}: Отсутствует или пусто |url= ( помощь )

[wmo-5] «Средние погодные условия в Лехе» . ИМД. Июнь 2011. Архивировано из оригинала 21 июля 2011 года . Проверено 2 августа 2010 г.

[6] «А380 прибывает в Колумбию перед горячими и высокими испытаниями» .

[7] ttp://www.business-standard.com/article/economy-policy/in-siachen-dhruv-proves-a-world-beater-111030700066_1.html В Сиачене Друв доказывает, что побеждает в мире. Аджай Шукла | Бангалор 7 марта 2011 г. Последнее обновление: 00:48 IST

[8] «Эйрньюс» (PDF) . Воздушные новости . 21 июня 2019 г. Проверено 21 июня 2019 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]