Altitudine di crociera: quanto è troppo bassa?

gli aerei operano a diverse altitudini su un dato volo per ragioni legate all'aerodinamica, ai fattori meteorologici, alle regole dello spazio aereo o alla distanza di viaggio e alla gestione del carburante - l'elenco potrebbe continuare.

L'altitudine di crociera di un volo è una variabile critica per l'aereo, l'equipaggio e i passeggeri a bordo. Esistono vari compromessi tra volare più in basso o salire più in alto. In generale, i voli commerciali preferiscono in genere un livello di volo compreso tra 30.000 piedi (9.144 m) e 42.000 piedi (12.802 m) a causa dell'aria più rarefatta che migliora l'efficienza.

In alcuni casi, tuttavia, l'equipaggio,

(ATC) o la compagnia aerea potrebbero decidere di scendere. Altitudini inferiori, comprese tra 10.000 piedi (3.048 m) e 25.000 piedi (7.620 m), a volte possono essere una scelta migliore in determinate condizioni o quando i piani di volo rendono indesiderabile un'altitudine di crociera elevata.

Quando è preferibile un'altitudine inferiore

I dati operativi delle rotte nazionali a corto raggio mostrano che molti voli pendolari rimangono ad altitudini più basse per ridurre i tempi di salita e discesa. Viaggiare troppo in alto per un breve viaggio può offrire un beneficio netto minimo perché l'aereo trascorre gran parte del tempo di volo in salita.

Foto:K Bahr| Flickr

La discesa ad altitudini intorno ai 5.791,2 m (19.000 piedi) o inferiori può mitigare le gravi turbolenze o le interferenze del getto. A volte i controllori assegnano anche tali altitudini per mantenere la distanza ed evitare i sistemi meteorologici.

L’aria densa a quote più basse penalizza l’efficienza del carburante, ma può ridurre il tempo di volo se i venti in coda sono più favorevoli. La sicurezza è sempre fondamentale e la consapevolezza della situazione del pilota include dati sulla formazione di ghiaccio in volo, sulla formazione di tempeste o sul potenziale wind shear, a volte deviante per uno qualsiasi di questi motivi.

Pianificazione del volo

E

condurre un'ampia pianificazione pre-volo prima che l'aereo lasci il gate. Le condizioni meteorologiche generali, le previsioni dei venti in quota e il traffico aereo lungo il percorso sono tutti aspetti importanti di un viaggio. I limiti delle prestazioni dell'aereo variano in base alla progettazione, al peso e alle condizioni di volo dell'aereo.

Un valore più alto è solitamente il migliore perché gli aerei a reazione sfruttano l'aria più rarefatta per una maggiore efficienza del carburante. Naturalmente fattori come le prestazioni del motore, il design aerodinamico e i vincoli di peso si applicano tutti quando si decide quanto in alto raggiungere.

Questo articolo daMetodo audacela formazione aeronautica online include una buona descrizione passo passo di come pianificare un volo di attraversamento del paese nell'aviazione generale e i voli commerciali utilizzano gli stessi principi.

Sulla maggior parte dei voli dovrai affrontare almeno un po’ di tempo e le condizioni non sono sempre ideali. Ecco come aiutano METAR, TAF e PIREP: quando i piloti vedono il rapporto sulle nuvole, pensano alla copertura e all’altitudine.

Le sfide differiscono quando si attraversano terre emerse con terreno montuoso, dove il flusso d'aria è diverso e cambia il livello di volo ideale per la crociera. Nelle regioni con minore densità di traffico aereo, i voli possono operare più liberamente ad altitudini ottimali o in prossimità di esse.

Foto:K Bahr| Flickr

I voli internazionali a lungo raggio fanno affidamento su altitudini più elevate per ridurre i tempi di transito e ridurre i costi. Le rotte transoceaniche utilizzano le rotte del Nord Atlantico o del Pacifico, che cambiano quotidianamente in base ai venti dominanti.

Qualsiasi fonte te lo dirà, tipoAN Servizi aeronautici, che i piloti selezionano attentamente l'altitudine di crociera per ridurre al minimo il consumo di carburante e sfruttare i venti favorevoli, ma devono anche essere consapevoli dei loro limiti superiori. Come ha scritto in precedenza Simple Flying sull'argomento,

"Volare ad alta quota pone difficoltà agli aerei commerciali, soprattutto se si trovano vicino alla loro altitudine massima di circa 41.000 piedi. A questa altezza, l'aereo rischia di subire stalli a bassa velocità e colpi ad alta velocità..."

I piloti su voli più brevi spesso evitano le alte quote a causa di fattori come la velocità di salita rispetto alla distanza e possibili strati di turbolenza quando selezionano i livelli di crociera finali. Di seguito è riportato un elenco degli intervalli di altitudine comuni per tipo di aeromobile:

• Autonomia di crociera tipica per

  : da 30.000 piedi (9.144 m) a 42.000 piedi (12.802 m)

• Massimale di servizio comune per molti

  : 45.000 piedi (13.716 m)

• Tipico

  soffitto: da 41.000 piedi (12.497,8 m) a 51.000 piedi (15.544,8 m)

• A corto raggio

  : da 10.000 piedi (3.048 m) a 25.000 piedi (7.620 m)

Foto: FAA

Il ruolo della turbolenza e dei sistemi meteorologici

La turbolenza può manifestarsi a qualsiasi altitudine, anche se spesso è più lieve alle quote più elevate a causa degli strati atmosferici stabili. Venti più deboli e meno celle meteorologiche sopra i 30.000 piedi (9.144 m) rendono la fase di crociera più fluida per la maggior parte del tempo.

Quando i dati meteorologici suggeriscono forti turbolenze in alto, potrebbero essere preferite altitudini di crociera più basse a seconda del tipo e della gravità.

ILServizio meteorologico nazionale degli Stati Unitidescrive tutti i tipi conosciuti di turbolenza. Due tipi principali di turbolenza che fanno sì che gli aerei cambino la loro altitudine, più in alto o più in basso, sono la turbolenza dell'aria limpida e le onde di montagna.

Le onde di montagna sono vortici turbolenti che si trovano sottovento rispetto alle creste montuose. Sono causati dalle montagne e, pertanto, rimangono localizzati nell'area montana. Le onde montane producono alcune delle turbolenze più gravi e hanno causato incidenti aerei mortali.

A causa del rischio associato alle onde montane, gli aerei devono rimanere ben al di sopra delle montagne. Tuttavia, ad altitudini più elevate possono verificarsi anche turbolenze invisibili di diversa intensità. Uno dei maggiori problemi è la chiara turbolenza dell'aria, che non è indicata dalle nuvole come altre forme di turbolenza.

Le caratteristiche generali della turbolenza dell'aria pulita includono:

• Si verifica in patch
• L'area è allungata con il vento
• Di solito si trova sopra i 15.000 piedi
• In associazione con un marcato cambiamento di velocità
• 2.000 piedi di profondità
• 20 miglia di larghezza
• 50 miglia di lunghezza
• transitorio
• Più frequente durante l'inverno
• Meno frequente durante l'estate

Nelle aree in cui i temporali sono comuni, può esserci un'alta frequenza di chiazze d'aria turbolenta, anche a grande distanza dall'area del temporale. Come Associazione dei Proprietari e dei Piloti di Aeromobili (AOPA) riferisce sull'argomento:

"È noto che i temporali producono turbolenze estreme fino a 20 miglia nautiche dalla tempesta madre. Richiedi un'ampia deviazione dal controllo del traffico aereo per offrire a te stesso e ai tuoi passeggeri una maggiore protezione."

Vantaggi dei diversi livelli di crociera

I corridoi trafficati vicino ai principali aeroporti possono imporre ulteriori vincoli, costringendo i piloti a stabilizzarsi ad altitudini diverse dal miglior raggio operativo dell’aereo. I controllori separano anche gli aerei che si muovono in direzioni opposte assegnando altitudini pari e dispari.

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Il livello di volo più basso utilizzabile è determinato dalla pressione atmosferica nell'area operativa, secondoAIM Capitolo 7, Sezione 2. Il regolamento sull'aviazione federale (FAR) 91.159 afferma che oltre 3.000 AGL, la separazione di altitudine pone alcuni aerei su un'altitudine di qualche migliaio di MSL +500 piedi quando volano su rotte magnetiche tra 0 e 179 gradi. In alternativa, volare su una rotta magnetica di 180-359 comporta l'assegnazione di un'altitudine pari a +500 piedi.

Foto: metodo audace

La pressione diminuisce con l'altitudine, consentendo un risparmio di carburante riducendo la resistenza. Ciò consente agli aerei di viaggiare più lontano con meno carburante e raggiungere velocità reali più elevate. Una maggiore distanza tra l’aereo e i fenomeni meteorologici a terra (incluso il terreno montuoso) aggiunge un ulteriore margine di sicurezza.

Foto: FAA

Le altitudini più basse, tuttavia, diventano preferibili se la formazione di ghiaccio o i temporali lungo il percorso sono più pronunciati sopra i 30.000 piedi (9.144 m). Alcuni piloti dell'aviazione generale scelgono altitudini più vicine a 10.000 piedi (3.048 m) per evitare l'uso prolungato della maschera di ossigeno.

I dati pubblici indicano che l’altitudine di crociera è la fase in cui un aereo rimane ad un’altezza costante per la maggior parte del volo. Le normative globali e il controllo del traffico aereo stabiliscono linee guida semirigide per la selezione dell'altitudine, garantendo la separazione verticale.

Turbolenza, condizioni meteorologiche, prestazioni aerodinamiche ed efficienza del motore si intersecano tutti nel plasmare la scelta dell'altitudine. Molte compagnie aeree commerciali optano per altitudini comprese tra 9.144 e 12.192 m (30.000–40.000 piedi) per ottimizzare la velocità e il consumo di carburante.

In conclusione

L'evoluzione della tecnologia dei motori a reazione ha spinto i livelli di crociera tipici più in alto nel corso dei decenni. La crescente prevalenza del traffico aereo pesante in prossimità dei principali hub innesca nuove ricerche su corridoi ad alta quota più efficienti e progetti di motori di prossima generazione.

Le spese per il carburante rappresentano sempre i costi operativi più significativi per le compagnie aeree. Navigare solo poche migliaia di piedi al di sotto del livello ottimale di un aereo può aumentare i consumi. Gli spedizionieri degli aerei e i centri operativi delle compagnie aeree effettuano costantemente i calcoli utilizzando i dati di volo in tempo reale.

COMEViaggi e tempo libero, un giornale online, ha scritto sull'argomento: "se i piloti di un aereo segnalano turbolenze a un'altitudine specifica, quelli che volano dietro quell'aereo possono regolare la loro altitudine per "trovare aria pulita", come si potrebbe sentire dall'altoparlante."

I dati in tempo reale dell’equipaggio di volo provenienti dal radar meteorologico a bordo, combinati con i rapporti degli aerei precedenti e gli avvisi sul traffico aereo, si combinano per informare queste decisioni. Le strategie includono l'arrampicata sopra i cumulonembi o la discesa su uno strato stabile se il tempo in alta quota è avverso. Come ha scritto un pilotaAOPA,

"Durante una crociera ad alta quota, i jet devono fare i conti con la corrente a getto, le linee di taglio e, naturalmente, i temporali che possono superare il soffitto di 41.000 piedi del mio Boeing 737. Tutti questi eventi probabilmente porteranno degli urti, molto sicuramente in conflitto con un temporale. Questi sono relativamente facili da affrontare poiché disponiamo di un eccellente radar meteorologico di bordo. "

Secondo un pilota inquesto TikTok, "Ho dovuto volare a 19.000 piedi da ATL a RSW per evitare la peggiore turbolenza." Gli aviatori esperti valutano questi compromessi, comprendendo che la discesa aumenta il consumo di carburante ma potrebbe essere necessaria per evitare condizioni di volo spiacevoli o non sicure.

In definitiva, l'altitudine finale che prenderà il tuo volo è una combinazione del giudizio dell'ATC e dei piloti ai comandi mentre considerano le numerose variabili a portata di mano. Tra il traffico aereo e le condizioni meteorologiche, nessun giorno è uguale, ma grazie alla tecnologia, al lavoro di squadra e a professionisti altamente qualificati e qualificati, volare nei cieli amichevoli è più sicuro e agevole che mai.