למה מטוסים טסים גבוה?

למה עדיף למטוסים לטוס גבוה?

מטוסי הנוסעים הסילוניים שאותם אנו מכירים וטסים בהם, יעדיפו לרוב לטוס בגבהים שבין 30,000 ל 40,000 רגל (כ 10 עד 12 ק"מ) מהשיקולים הבאים:

1. מהירות – צפיפות האוויר (כמות מולקולות האוויר ביחידת נפח) הולכת וקטנה ככל שעולים בגובה – למעלה יש פחות אוויר. כתוצאה מכך כוח החיכוך הפועל על המטוס, אשר ידוע בשמו המקצועי גרר או Drag באנגלית, גם הוא הולך ופוחת. כתוצאה מכך המנועים שממשיכי להפעיל את אותו כוח על המטוס, יניעו אותו במהירות גבוהה יותר כי אין כוח שעוצר את התנועה. מהירות גהוהה פירושה שהמטוס יגיע מנקודת היציאה לנקודת הסיום מהר יותר.
2. חסכון בדלק – חברות התעופה שואפות להוזיל ככול האפשר את עלויות הטיסה כדי שיוכלו למכור כרטיסים בזול או להרוויח יותר. בגבהים בהם טסים מטוסי הנוסעים האוויר דליל וההתנגדות שהוא מפעיל על המטוס המתקדם קטנה הרבה יותר מאשר בגבהים נמוכים. כתוצאה מכך המנועים צריכים להפעיל פחות כוח להתגבר על ההתנגדות וצריכת הדלק קטנה. בנוסף מסוגלים המטוסים להגיע בגבהים האלה למהירויות גבוהות יותר מאשר הם יכולים להגיע בגובה נמוך, מה שמקצר את זמן הטיסה. בגבהים גבוהים יותר מאלו קטנה כמות החמצן המשמש לבעירת הדלק באוויר, והמנועים אינם יכולים לפעול יותר ולכן לא ניתן להגביה מעבר לגבהים האלו. יוצאים מהכלל הם מטוסים צבאיים אשר המנועים שלהם תוכננו במיוחד לטיסה בגבהים של עד 80,000 רגל, כמו מטוס ה SR71 – מטוס הריגול האמריקני המפורסם.
3. מזג האויר – מטוסי נוסעים מעדיפים לטוס במזג אויר נוח ולהימנע ככל האפשר מסערות הגורמות תחושת אי-נוחות לנוסעים. האטמוספירה – שכבת האוויר המקיפה את כדור הארץ מתחלקת לשכבות, ומזגי האוויר החריפים שוררים בשכבה הנמוכה ביותר הנקראת טרופוספירה. הטרופוספירה מגיעה (תלוי איפה) עד מתחת לגבהים הנ"ל ובהם מזג האוויר בדרך כלל יציב ונוח. יוצאי דופן הם 'זרמי הסילון' – רוחות במהירויות של 200-300 קמ"ש הנושבות ממערב למזרח בגבהים האלה, והמטוסים מנסים "לרכב" עליהן בדרכם מזרחה, ולעקוף אותן בדרכם מערבה. (זאת גם הסיבה שבגללה טיסה מארצות הברית לארץ קצרה בערך בשעה מאשר הטיסה בכיוון ההפוך, ולא עקב סיבוב כדור הארץ כפי שנהוג לחשוב בטעות)
4. צפיפות – בגבהים נמוכים קיימת צפיפות גדולה של כלי טיס באויר (כולל מטוסים קטנים, מסוקים, כלי טיס המשמשים לתחביב הטיסה ועד לרחפנים ודאונים). הטיסה בסביבה רוויית כלי טיס מסכנת את הבטיחות בעיקר בגלל הפרשי המהירויות שבין כלי הטיס השונים, ולכן מעדיפים מטוסי הנוסעים לטוס גבוה – מעל התנועה.
5. בטיחות – תקריות בכלי טיס הם דבר נדיר, מאוד נדיר אבל הן קורות. וכשהן קורות מעדיפים הטייסים שיהיה להם כמה שיותר זמן בכדי לפתור את הבעיה לפני שהמטוס יגיע לקרקע. (דרך אגב לכל מי שחרד – מטוס שמנועיו הפסיקו לפעול לא נופל כמו אבן מהשמים אלא הוא הופך לדאון בכלל לא רע ויכול לדאות למרחקים גדולים) אחת התקריות המפורסמות בעולם התעופה קרתה למטוס בואינג 767 שהדלק במיכליו אזל בגלל טעות בתדלוק, והוא הצליח לדאות עד לשדה תעופה קרוב ולנחות בו עם מנועים כבויים מבלי שאף נוסע נפגע. למי שרוצה לקרוא פרטים נוספים אז אפשר במאמר הזה בויקיפדיה – הדאון של גימלי

אז למה מטוסים לא טסים יותר גבוה?

אני כבר שומע אתכם שואלים: אז למה המטוסים לא מטפסים יותר גבוה, כדי להינות מעוד יותר יתרונות? ובכן, יש לכך מספר סיבות:

1. מעל הגבהים שציינתי כמות החמצן באוויר אינה מספיקה כדי לאפשר למנועים פעולה סדירה והם לא יוכלו לספק למטוס את הכוח הדרוש לו.
2. ככל שעולים בגובה יורדת הטמפרטורה. בגבהים שבהם טסים מטוסי נוסעים טמפרטורת האוויר החיצונית מגיעה למינוס 50 או מינוס 60 מעלות צלסיוס. עם הירידה בטמפרטורה, יורדת גם מהירות הקול וישנה סכנה שהמטוס, אשר מתוכנן לטוס במהירויות תת-קוליות של בערך 0.78 מאך, יעבור את מספר המאך הקריטי שלו, האוויר שמואץ במעבר מעל הכנפיים, יעבור את מהירות הקול ויצור גל הלם אשר יגדיל מאוד את הגרר על המטוס ויכול אפילו לשבור אותו.

רוצים לדעת יותר על איך טסים מטוסים? בואו אלינו לטיסת היכרות – שיעור טיסה של חצי שעה עם מדריך טיסה, והטיסו בעצמכם מטוס מדגם ססנה 172.

דורון שפירא

יש לכם שאלות נוספות על נושא? המאמר עשה לכם חשק לטוס? מלאו את הפרטים בטופס ואחזור אליכם: