Из всех гражданских реактивных самолетов рекорд по длительности перелета держит Boeing 777–200LR[13] – примерно 20 часов, то есть свыше 17 300 километров без дозаправки. Практически все важные города на Земле соединены при помощи этого потрясающего дальнемагистрального самолета. На втором месте – Airbus A340–500, впервые поступивший в эксплуатацию в компании Emirates и Singapore Airlines. Современные варианты Airbus A380, Boeing 777 и Boeing 747 обладают сравнимыми, но более скромными возможностями.

Нужно понимать, что количество часов в полете – более точная мера длительности перелета по сравнению с количеством преодоленных километров. И этот показатель может варьироваться в зависимости от высоты, средней скорости и прочих факторов. Кроме того, по размеру самолета не всегда можно судить, насколько далеко (или долго) он сможет лететь. Лучший пример – старая модель Airbus A300, построенная специально для коротких и средних перелетов и вмещающая 250 человек. В то же время есть реактивные самолеты на девять человек, которые могут продержаться в полете 11 часов. Также невозможно с ходу определить, что тот или иной самолет обладает большей длительностью перелета. Обходит ли Airbus A340 по этому показателю Boeing 747? Некоторые модели – да. Технические различия – тип двигателя, дополнительные топливные баки – помогут определить количество часов в полете. Следите за дефисами. Существует не один Airbus A340; есть еще A340–200, A340–300, A340–500 и A340–600. У Boeing 777 есть Boeing 777–200, Boeing 777–400, Boeing 777–800, Boeing 777-LR, Boeing 777-ER[14] и т. д. И величина числа необязательно указывает на уровень характеристик. A340–500 меньше, чем A340–600, но может пролететь дольше.

Boeing 777–200LR имеет большую длительность полета, чем превосходящий его по размерам Boeing 777–300ER. Не устали? Если любите таблицы и графики, изобилующие звездочками и текстом, написанным мелким шрифтом, отправляйтесь на сайты производителей и порадуйте себя.

Существуют ограничения по массе самолета для различных рабочих режимов: руления, взлета и приземления. Максимальная взлетная масса пассажирского Airbus A380 превышает 450 тонн[15]. Максимальная взлетная масса пассажирского Boeing 747 может достигать 400 и более тонн. Для Boeing 757 этот показатель может достигать свыше 110 тонн, для A320 или Boeing 737 – около 80 тонн. Масса самолета с турбовинтовым двигателем вместимостью 50 человек или для реактивного самолета небольшой авиакомпании составляет около 30 тонн. Это максимальные значения. Непосредственные допустимые уровни массы для взлета варьируются в зависимости от погоды, длины взлетной полосы и прочих факторов.

Очевидно, что от пассажиров не требуют сообщать объем их талии, поэтому авиакомпании используют стандартные значения для людей и багажа. Эти величины – 86 килограммов на человека (включая ручную кладь) и 13 килограммов на одно место багажа – немного увеличиваются зимой из-за более тяжелой одежды (пожалуйста, не спрашивайте меня о перелетах из одной климатической зоны в другую). Реальные показатели при посадке добавляются в так называемую базовую эксплуатационную массу – еще один фиксированный показатель, учитывающий сам самолет с оборудованием салона, припасами и экипажем. После подсчета объема груза и топлива получается стояночная или рулежная масса. Топливо, используемое для руления, вычитается, что дает в итоге взлетную массу.

Как это ни удивительно, но 400 пассажиров с чемоданами – то есть больше 30 тонн – это всего лишь 10 % от общей массы полностью загруженного Boeing 747. Топливо, а не люди и их багаж, – более весомый фактор. На него приходится около трети и более общей массы самолета. Поэтому пилоты рассчитывают керосин не в литрах, а в фунтах[16]. Всё, начиная от первоначальной заправки до расхода во время полета, добавляется и вычитается из массы, а не объема.

И масса, и ее распределение одинаково важны. Центр тяжести самолета, меняющийся по мере расхода топлива, рассчитывается перед полетом и должен оставаться в обозначенных пределах во время взлета и посадки. Пилоты обучены частностям, касающимся массы и равновесия, но самая сложная работа ложится на плечи специалистов по планированию загрузки и диспетчеров.

Горячий воздух обладает меньшей плотностью по сравнению с холодным, и это отрицательно сказывается и на силе подъема, и на производительности двигателей. Длина разбега увеличивается, набор высоты становится пологим. А в особенно жаркую погоду самолет может выйти за допустимые уровни безопасности по определенным параметрам взлетно-посадочной полосы – по требуемому значению скорости набора высоты после отрыва от полосы и остатку ее длины для безопасного прекращения взлета. Максимальная допустимая масса определяется при каждом взлете на основании погодных условий и длины посадочной полосы. Если самолет совершает короткий перелет с ограниченным запасом топлива, то никаких проблем не должно быть. Но с полными баками и большой загрузкой, скорее всего, будет достигнут верхний предел ограничений. Тогда придется снять с самолета либо груз, либо людей.

Помимо этого в инструкциях для некоторых лайнеров указаны максимальные рабочие температуры. При прохождении определенного порога аэродинамические характеристики начинают значительно ухудшаться, а комплектующие – перегреваться. Эти ограничения, как правило, достаточно высоки – около 50 °C, но в некоторых случаях самолеты вынуждены моментально совершать посадку.

Так же обстоит дело и с высотой. Чем выше, тем разреженнее атмосфера, что негативно сказывается на аэродинамических характеристиках и показателях двигателей. При вылете из аэропортов, расположенных на больших высотах, самолеты нередко уменьшают загрузку. Например, в Мехико, расположенном на высоте 2200 метров. Отчасти по этой причине на протяжении многих лет (до появления самолетов с высокими характеристиками) рейс компании South African Airways из Нью-Йорка в Йоханнесбург летел без остановок лишь в одном направлении. При вылете на восток из аэропорта JFK[17] можно было использовать длинную взлетную полосу, расположенную на уровне моря. При обратном рейсе в связи с тем, что Йоханнесбург расположен на высоте 1600 метров, уменьшения количества топлива, заливаемого при заправке, было не избежать. Чтобы лететь с полными баками, требовалось оставлять часть груза или некоторых пассажиров. Поэтому рейс шел с дозаправкой на островах Кабо-Верде или в Дакаре.

Сразу после взлета самолет слишком тяжел, чтобы набрать оптимальную с точки зрения расхода топлива высоту. Он осуществляет «ступенчатый набор высоты» по мере того, как будет расходоваться топливо. То, на какой высоте вы можете лететь в данный момент, определяется не только скороподъемностью самолета, но и тем, соблюдаются ли подходящие условия для двигателя, когда самолет поднимается на определенную высоту.

Конденсационный след образуется, когда в сухом воздухе на большой высоте влажный выхлоп реактивного двигателя превращается в кристаллы льда – это похоже на то, как получаются облачка пара от нашего дыхания в холодный день. Можно сказать, что конденсационный след – это облако. Водяной пар – это побочный продукт сгорания в реактивном двигателе – оттуда, собственно, и берется влажность. Образование конденсационного следа зависит от высоты и состава окружающей атмосферы – в основном, от температуры и давления насыщенного пара.