Горячий и высокий - Hot and high

В авиация, горячий и высокий это состояние низкого плотность воздуха из-за высокого температура окружающей среды и высокий аэропорт высота. Плотность воздуха уменьшается с увеличением температуры и высоты. Уменьшение плотности снижает производительность двигатель самолета а также обеспечивает меньшую подъемную силу, требуя более высокой скорости для отрыва самолета от земли. Авиаторы измеряют плотность воздуха, рассчитывая высота плотности.^[1]

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

Отрицательные эффекты снижения мощности двигателя из-за жарких и высоких условий

Самолеты требуют более продолжительного разбега, потенциально превышающего доступную взлетно-посадочную полосу.
Уменьшение взлетной мощности снижает способность самолета набирать высоту. В некоторых случаях самолет может не набирать высоту достаточно быстро, чтобы расчистить местность, окружающую горный аэропорт.
Вертолеты могут быть вынуждены работать в затененной части диаграмма высота-скорость для того, чтобы вообще подняться в воздух. Это создает возможность неконтролируемого снижения в случае отказа двигателя.
В некоторых случаях самолеты приземлялись в высотных аэропортах, воспользовавшись низкими температурами, только для того, чтобы оказаться на мели при повышении температуры и снижении плотности воздуха.
Хотя перегруженный самолет небезопасен на любой высоте, он намного опаснее в жарких и высоких условиях.

Улучшение горячей и высокой производительности

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

Уменьшите вес самолета. Вес может быть уменьшен за счет перевозки топлива, достаточного только для достижения (на меньшей высоте) пункта назначения, а не за счет полного заполнения баков. В некоторых случаях ненужное оборудование может быть удалено с самолета. Однако во многих случаях единственный практический способ адекватно снизить вес самолета - это вылет с меньшим количеством пассажиров, груза или оружия. Следовательно, жаркие и высокие условия в аэропорту вылета могут помешать коммерческому самолету эксплуатировать с нагрузкой, достаточно большой, чтобы быть прибыльной, или могут ограничить огневую мощь, которую боевой самолет может использовать при проведении дальнего полета. авиаудар.
Увеличьте мощность двигателя. Более мощные двигатели могут улучшить разгон самолета и уменьшить его разбег. Более мощные двигатели, как правило, больше и тяжелее и потребляют больше топлива во время крейсерского полета, однако увеличивают топливную нагрузку, необходимую для достижения того же пункта назначения. Дополнительный вес топлива и двигателей может свести на нет потенциальный выигрыш в характеристиках, а добавленная стоимость дополнительного топлива может ограничить прибыльность коммерческого самолета. С другой стороны, замена более старого, менее эффективного двигателя новым двигателем 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.
Использовать вспомогательный взлет устройства, такие как ракеты, чтобы увеличить ускорение и скорость набора высоты.
Вводить дистиллированная вода в компрессор двигателя или камеру сгорания. Основная цель впрыска воды в реактивные двигатели - увеличить ускоряемую массу, тем самым увеличивая силу, создаваемую двигателем. Вторичная цель - снизить температуру сгорания, чтобы можно было использовать более высокие настройки мощности, не вызывая превышения температур двигателя пределов.

Реактивный или ракетный взлет

Вспомогательные ракеты и / или реактивные двигатели может помочь полностью загруженному самолету взлететь в пределах взлетно-посадочной полосы. Ракеты обычно разовые, которые сбрасываются после взлета. Такая практика была распространена в 1950-х и 60-х годах, когда более низкие уровни тяги военных турбореактивные двигатели был недостаточен для взлета с коротких взлетно-посадочных полос или с очень тяжелой полезной нагрузкой. Сейчас он редко используется.

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. Однако Boeing выпустил версию своего популярного Боинг 727 с JATO в первую очередь для "горячих и высоких" операций вне Мехико Аэропорт (MMMX ) и Ла-Пас, Боливия. Ракетные ускорители располагались рядом с основными стойками шасси в корневой части крыла с каждой стороны самолета.^[2]

Специализированный самолет

Несколько производителей ранних реактивные авиалайнеры предлагаемые варианты оптимизированы для горячих и высокопроизводительных операций. Такие самолеты, как правило, предлагали самые большие крылья и / или самые мощные двигатели в модельном ряду в сочетании с небольшим фюзеляж для снижения веса. Некоторые из таких самолетов включают:

В BAC One-Eleven 475 сочетал в себе короткий корпус серии 400 с более мощными двигателями и улучшенными крыльями серии 500. Этот самолет также отличался более прочным шасси для тяжелых полевых операций.
В Боинг 707-220, который представлял собой планер 707-120 с более мощным Пратт и Уитни JT4A двигатели, гражданские версии военных J75. 707-220 имел чрезвычайно высокий расход топлива, и их было построено только 5, все для Braniff International Airways. 707-220 был заменен выпуском турбовентилятор -мощный 707-120В, имевший еще большую мощность при гораздо меньшем расходе топлива.
В Convair 880. Хотя Convair предлагал только одну конфигурацию этого самолета, он имел большую мощность и меньший фюзеляж, чем его конкуренты от Boeing и Douglas. Convair, по сути, поставил успех всего модельного ряда 880 на привлекательность самолета, оптимизированного для работы в тяжелых условиях. Ставка не удалась; было продано только шестьдесят пять 880, и зарождающийся бизнес Convair по производству авиалайнеров вскоре рухнул.
В Де Хэвилленд Канада Дэш 8-200, который представляет собой планер -100, оснащенный более крупными двигателями -300 для работы в жарких и тяжелых условиях. Они оказались успешными и в конечном итоге заменили производственную линию -100.
В Локхид L-1011-200, который иначе был L-1011-100 с более мощными двигателями RB.211-524B.
В Макдоннелл Дуглас DC-9-20, который сочетал в себе меньший фюзеляж DC-9-10 с более крупными крыльями и более мощными двигателями DC-9-30 и был значительно превзойден обоими.
В Макдоннелл Дуглас DC-10-15, который сочетал фюзеляж DC-10-10 с более крупными двигателями DC-10-30. Они были специально разработаны и проданы Aeromexico и Мексикана. Всего было построено семь.
В Vickers VC10, который был разработан для удовлетворения BOAC требования к большому авиалайнеру, который мог бы выполнять полеты средней дальности с коротких взлетно-посадочных полос в южной Азии и Африке. Установленные сзади двигатели сделали крыло более эффективным и сделали их менее уязвимыми для обломков взлетно-посадочной полосы. В результате высокий расход топлива по сравнению с современным Boeing 707 побудил все другие крупные авиакомпании отказаться от VC10.
В Макдоннелл Дуглас MD-82 был модернизированной версией MD-80 и хорошо продавался, что обычно бывает крайне редко для самолетов со специализированными характеристиками.

Маркетинговый провал большинства этих самолетов продемонстрировал, что авиакомпании в целом не желали мириться с пониженной эффективностью в 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 меньшими нагрузками в зависимости от условий или просто отказаться от убыточных направлений.

Кроме того, когда в 1970-х годах начали появляться реактивные авиалайнеры второго поколения, некоторые самолеты были спроектированы таким образом, чтобы исключить необходимость в специальном «горячем и высоком» варианте - например, Airbus A300 может выполнить взлет 15/0, при котором предкрылки отрегулированы на 15 градусов, а закрылки убраны. Этот способ взлета используется только в жарких и высокогорных аэропортах, поскольку он позволяет увеличить предельную массу набора высоты и улучшает характеристики набора высоты на втором участке.

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

Горячие и высокие аэропорты

Известные примеры горячих и высоких аэропортов включают:^{[нужна цитата ]}

Аддис-Абеба, Эфиопия – Боле аэропорт
Альбукерке, Нью-Мексико, Соединенные Штаты - Альбукерке Интернешнл Санпорт, особенно с конца весны до начала осени
Бразилиа, Бразилия – Бразилиа аэропорт
Богота, Колумбия – Эльдорадо аэропорт
Калгари, Альберта, Канада – Международный аэропорт Калгари, особенно с конца весны до начала осени
Даулат Бег Олди, Ладакх, Индия - Усовершенствованная посадочная площадка Даулат Бег Олди (Самая высокая взлетно-посадочная полоса в мире на высоте 16 700 футов (5100 м). Климат колеблется от максимум 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, Соединенные Штаты
город Гватемала, Гватемала - Международный аэропорт Ла Аврора, самый высокий международный аэропорт в Центральная Америка (4951 фут (1509 м)). С конца февраля до конца октября жарко.
Хараре, Зимбабве – Международный аэропорт Роберта Габриэля Мугабе
Йоханнесбург, Южная Африка – Международный аэропорт имени О. Р. Тамбо
Кабул, Афганистан – Кабул аэропорт
Кампала, Уганда - Международный аэропорт Энтеббе
Куньмин, Юньнань, Китай - Международный аэропорт Куньмин Чаншуй
Кувейт, Кувейт - Международный аэропорт Кувейта (хотя он находится на высоте всего 206 футов (63 м), он считается одним из самых жарких аэропортов в мире, поскольку в летний день температура может достигать 114 ° F (46 ° C)) ^[4]
Ла-Пас, Боливия – Международный аэропорт Эль-Альто (обычно это не «жаркий» аэропорт, так как средние высокие температуры никогда не превышают 15 ° C (59 ° F) в течение года, но это самый высокий коммерческий аэропорт в мире с регулярными международными рейсами на высоте 13325 футов (4061 м))
Лас Вегас, Невада, Соединенные Штаты – Международный аэропорт Маккаран
Лех, Ладакх, Индия - Кушок Бакула Римпочи Аэропорт - (Один из самых высоких коммерческих аэропортов в мире на высоте 10 700 футов (3300 м). Окружен высокими горными вершинами и имеет температуру от -42 ° C (-43,6 ° F) зимой до 33 ° C (91,4 ° F). летом,^[5] из этого аэропорта очень сложно вылететь)
Лхаса, Тибет, Китай - Лхаса Гонггар аэропорт
Медельин, Колумбия - Международный аэропорт Хосе Мария Кордова (горячие и высокие испытания для Airbus A380 были сделаны там^[6]).
Мехико, Мексика – Международный аэропорт Мехико
Найроби, Кения - Международный аэропорт Джомо Кеньятта
Феникс, Аризона, Соединенные Штаты – Международный аэропорт Финикс Скай-Харбор (высота 1135 футов (346 м) не является экстремальной, но жаркий климат пустыни придает этой местности жаркие и высокие характеристики большую часть года)
Кито, Эквадор – Марискаль Сукре аэропорт
Солт-Лейк-Сити, Юта, Соединенные Штаты – Международный аэропорт Солт-Лейк-Сити, особенно с конца весны до начала осени
Санаа, Йемен – Международный аэропорт Санаа
Ледник Сиачен, Индия - Sonam Post, самая высокая в мире вертолетная площадка (высота 21 000 футов (6 400 м) в самом высоком обитаемом посту в мире.^[7]
Тегеран, Иран - Международный аэропорт Тегерана Имама Хомейни
Синин, Цинхай, Китай - Синин Цаоцзябао аэропорт
Ереван, Армения – Международный аэропорт Звартноц
Виндхук, Намибия - Международный аэропорт Осия Кутако^[8]