Швидкість літака в розмовах часто зводять до однієї круглої цифри, близько 900 км/год. Такі оцінки трималися роками, бо пасажир бачив лише час вильоту й прибуття. З середини 2010-х публічні сервіси відстеження рейсів почали показувати шляхову швидкість майже в реальному часі, і на екрані з’явилося кілька різних чисел одразу.
Після стрибка цін на авіапальне у 2022 році частина перевізників частіше обирала економніший крейсер: трохи нижче число Маха, ніж технічно доступний режим. На сучасному приладовому щитку пілот бачить приладну швидкість, число Маха і швидкість відносно землі окремо. Старе уявлення про «одну нормальну швидкість» від цього розходиться з тим, що реально міряють у польоті.
Питання не в тому, чи літак «швидкий». Питання в тому, відносно чого рахують рух і на якому етапі польоту знято число.
Чи має літак одну сталу швидкість
Поширене твердження звучить просто: літак летить з однією швидкістю, її й називають швидкістю літака. Насправді такої єдиної величини немає.
Рух описують щонайменше трьома різними показниками. Приладна швидкість — те, що показує стрілка або стрічка на покажчику: вона виведена з різниці тиску в трубці Піто і статичного тиску навколо літака. Справжня повітряна швидкість — це вже рух відносно повітряної маси, з поправкою на висоту й температуру. Шляхова швидкість — переміщення над землею, тобто повітряна швидкість плюс або мінус вітер.
Ці три числа збігаються лише в рідкісному випадку: штиль, мала висота, стандартна атмосфера.
На крейсерській висоті близько 10–11 км повітря розріджене й холодне. Покажчик, відкалібрований під щільне повітря біля землі, дає менше число, ніж дійсний рух крізь повітряну масу. Для реактивного лайнера приладна швидкість у крейсері часто лишається в районі 250–280 вузлів, тоді як справжня повітряна — близько 450–500 вузлів. Один вузол дорівнює рівно 1,852 км/год, тож 480 вузлів — це приблизно 890 км/год відносно повітря. Число Маха порівнює цей рух зі швидкістю звуку саме в цьому повітрі: на такій висоті звук іде повільніше, ніж біля землі, близько 1060–1080 км/год, тому Мах 0,85 дає орієнтовно 900–920 км/год, а не «швидкість звуку біля моря».
Помилка виникла з розкладів. У них стоїть тривалість рейсу, з якої легко вивести середню шляхову швидкість й оголосити її «швидкістю літака». Середнє за маршрутом не є ні приладною, ні повітряною швидкістю в конкретну хвилину.
Повітряна і шляхова швидкість — те саме
Твердження, яке плутає навіть уважного читача: якщо літак летить 850 км/год, то й над землею він долає 850 км за годину. Це різні речі.
Повітряна швидкість відповідає на питання, як швидко літак рухається крізь повітря. Від неї залежать підіймальна сила, запас до звалювання і витрата палива на годину польоту. Шляхова швидкість відповідає на інше питання: коли літак буде над наступною точкою маршруту. Її дає сума вектора справжньої повітряної швидкості й вектора вітру. Зустрічний вітер зменшує шляхову, попутний збільшує. Сам літак при цьому може тримати той самий режим.
Приклад без вітру й з вітром легко порахувати. Справжня повітряна 450 вузлів — близько 833 км/год. Попутний вітер 50 вузлів дає шляхову 500 вузлів, тобто близько 926 км/год. Той самий режим проти вітру 50 вузлів дає 400 вузлів, близько 741 км/год. На довгих маршрутах струменева течія інколи змінює шляхову на сотню кілометрів за годину і більше. Саме тому рейс в один бік часто довший за зворотний за тієї самої повітряної швидкості.
Покажчик у кабіні міряє швидкість відносно повітря, не відносно землі. Шляхову пілот читає з навігаційної системи: її рахують за супутниками або за радіолокацією диспетчера. Пасажирський додаток зазвичай показує саме шляхову. Порівнювати її зі стрічкою приладу без поправки на вітер некоректно.
| Показник | Відносно чого | Навіщо його дивляться |
|---|---|---|
| Приладна швидкість | Динамічний тиск повітря | Керування, обмеження закрилків і шасі |
| Справжня повітряна | Повітряна маса | Режим, паливо, планування |
| Шляхова | Земна поверхня | Час у дорозі, прибуття |
| Число Маха | Місцева швидкість звуку | Крейсер реактивного літака |
Джерело: визначення повітряної і шляхової швидкості за довідником SKYbrary; переведення вузла в кілометри за фіксованим коефіцієнтом 1,852.
Усі літаки рухаються з однаковою швидкістю
Ще одне стійке уявлення: є «швидкість літака», і вона однакова для пасажирського борту, навчального й гвинтового регіонального. Клас машини й завдання польоту задають різні діапазони.
Реактивні пасажирські літаки в крейсері зазвичай тримають Мах 0,78–0,85. У кілометрах за годину справжньої повітряної це орієнтовно 830–930 км/год на звичайній висоті крейсера. Вузькофюзеляжні частіше ближче до нижньої межі, далекомагістральні — до 0,84–0,85. Турбогвинтовий регіональний літак крейсерує помітно повільніше, часто в районі 450–650 км/год. Навчальний поршневий — ще повільніше, нерідко 160–290 км/год. Це не рейтинг моделей, а різні задачі: короткий рейс вигідніше летіти нижче й тихіше, дальній — у розрідженому повітрі на економічному числі Маха.
Порівнювати їх за одним числом з екрана відстеження не виходить. Там шляхова швидкість конкретного рейсу в конкретний вітер.
Типова помилка виглядає так. Два рейси в один день ідуть подібним курсом, у додатку в одного 780 км/год, у другого 960 км/год, і з цього роблять висновок, що другий літак «сильніший» або перший «летить не на повну». Закінчується це хибним очікуванням часу прибуття і зайвим спором із розкладом. Правильно спочатку з’ясувати, чи обидва числа шляхові, чи немає сильного вітру на одному з ешелонів і чи однакова фаза польоту. Різниця в сотню кілометрів за годину над землею часто повністю пояснюється вітром за майже однакового числа Маха.
Навіть усередині одного типу швидкість зльоту й посадки не фіксована. Її рахують перед вильотом від маси, температури, вітру й довжини смуги. Важчий борт відривається на більшій приладній швидкості, ніж той самий тип із майже порожніми баками.
Чому швидкість змінюється під час польоту
Твердження «у повітрі швидкість стала, а падає вона лише перед посадкою» не збігається з профілем рейсу. Етап польоту сам змінює і потрібне число, і те, якою одиницею його ведуть.
На рулінні це десятки вузлів. Відрив вузькофюзеляжного лайнера зазвичай припадає на приблизно 140–160 вузлів приладної швидкості, близько 260–300 км/год, з поправкою на масу. У наборі висоти нижче приблизно 3 050 м у частині класів повітряного простору Європи діє обмеження 250 вузлів приладної, близько 463 км/год: його задає таблиця класифікації повітряного простору в європейських правилах польотів, і воно не покриває всі класи. Вище екіпаж розганяється, а ближче до крейсера переходить на число Маха, бо воно не «пливе» від падіння тиску так, як приладна швидкість.
Крейсер — найдовша ділянка, але й там режим не висічений у металі. Перевізник обирає число Маха за індексом вартості: баланс часу й палива. Зустрічний вітер або обхід грози змінює шляхову, хоча Мах лишається тим самим. На зниженні тягу прибирають, випускають механізацію і шасі, опір росте, приладна швидкість падає до заходу на посадку, часто в район 130–150 вузлів. Це штатний перехід, а не відмова.
До розуміння різниці ситуація виглядала так: пасажир бачив на карті 720 км/год замість звичних 900 і вважав, що борт «не дотягує» й через це запізниться. Після розбору з’ясовувалося, що повітряна швидкість лишилася в заданому Маху, а шляхову зрізав зустрічний вітер на ешелоні. Час прибуття зсувався через вітер і маршрут, не через те, що літак раптом став іншим типом.
Одне число за весь рейс цю зміну не передає.
Що ще запитують про швидкість літака
Після розрізнення повітряної і шляхової лишаються короткі уточнення, які не закриваються загальною схемою. Нижче — ті, що виникають уже біля конкретного рейсу.
Чому на карті рейсу швидкість стрибає
Сервіс відстеження оновлює шляхову швидкість за позиціями. Короткі стрибки дають вітер, зміна курсу, набір або зниження і сама дискретність позначок. Це не означає, що двигуни щохвилини додають і прибирають тягу на десятки відсотків.
Дивитися варто на ділянку в кілька хвилин, а не на одну точку.
Чи менша цифра на приладі означає повільніший політ
Ні. На висоті приладна швидкість менша за справжню повітряну через нижчу густину повітря. Літак може рухатися крізь повітря швидше, ніж показує стрічка, відкалібрована під рівень моря. Для керування пілоту якраз потрібна приладна: звалювання і обмеження механізації прив’язані до неї.
Що таке вузол і як перевести його в кілометри
Вузол — це одна морська миля за годину. Морська миля прив’язана до координат, тому в навігації нею зручніше, ніж кілометром. Множення на 1,852 дає км/год: 250 вузлів — 463 км/год, 450 вузлів — 833 км/год. Зворотний перехід — ділення на 1,852.
Чи 900 км/год уже швидше за звук
Біля землі швидкість звуку близько 1225 км/год, на висоті крейсера — близько 1060–1080 км/год. Мах 0,85 лишається дозвуковим режимом. Пасажирські літаки, що літають зараз, цей поріг у крейсері не перетинають: їхній профіль обраний під витрату палива, а не під максимум.
Чому зворотний рейс довший за тієї самої моделі
Найчастіше через вітер на ешелоні. Попутний потік скорочує шляхову швидкість в один бік і подовжує її в інший. Різниця в розкладі на годину й більше на дальньому маршруті від цього виникає регулярно. Модель літака тут ні до чого.
Як не сплутати різні значення швидкості
Після розбору лишається коротка перевірка, перш ніж порівнювати два числа або робити висновок про запізнення.
- З’ясувати, відносно повітря чи відносно землі наведено число.
- Перевірити одиницю: вузли, км/год чи число Маха. Без цього порівняння не має сенсу.
- Не ставити поруч крейсер і швидкість відриву або посадки.
- Для часу прибуття брати шляхову й вітер, а не «паспортні» 900 км/год.
- Не переносити діапазон реактивного лайнера на гвинтовий чи навчальний борт.
- У суперечці про затримку спиратися на фактичний час прибуття, а не на миттєву швидкість на карті.
Цього достатньо, щоб відрізнити режим літака від його просування над землею. Якщо число потрібне для претензії щодо рейсу, його бере не з випадкового скріна швидкості, а з даних перевізника про час прибуття. Пояснення самих показників — у керівництві з льотної експлуатації типу і в навчальних матеріалах з повітряної навігації, а не в одному рядку розкладу.