Qual è l'altitudine di un aereo di linea ?
Gli aerei di linea volano tra 9 000 e 13 000 metri. Ecco perché questa quota e come funziona la pressurizzazione della cabina.
Gli aerei di linea commerciali volano in crociera tra 9 000 e 13 000 metri di altitudine (30 000-43 000 piedi). Questo intervallo non è arbitrario : qui l'aria è abbastanza rarefatta da ridurre resistenza e consumi, ma ancora abbastanza densa perché i motori funzionino bene. La cabina è pressurizzata per simulare una quota di 1 800-2 400 metri, i passeggeri non percepiscono i 10 000 metri reali. L'altitudine esatta di ogni volo è calcolata in base a peso del velivolo, venti in quota, traffico aereo e condizioni meteo.
Capire perché gli aerei volano così in alto aiuta a smitizzare alcune sensazioni in volo, la leggera pressione alle orecchie, la secchezza dell'aria, la sensazione di leggerezza. Per capire l'altra grande variabile del volo di crociera : Qual è la velocità di un aereo di linea ?.
A che quota volano i diversi aerei ?
| Modello | Altitudine di crociera (piedi) | Altitudine di crociera (metri) |
|---|---|---|
| Airbus A320 | 35 000-39 000 | 10 500-12 000 |
| Boeing 737 | 37 000-41 000 | 11 300-12 500 |
| Airbus A350 | 40 000-43 000 | 12 200-13 100 |
| Boeing 777 | 35 000-43 000 | 10 700-13 100 |
| Boeing 787 Dreamliner | 40 000-43 000 | 12 200-13 100 |
| Airbus A380 | 40 000-43 000 | 12 200-13 100 |
Queste quote variano durante il volo. Un aereo appena decollato con pieno di carburante è più pesante e non può raggiungere subito la quota ottimale, sale in due o tre tappe man mano che il consumo lo alleggerisce. Questo fenomeno si chiama « step climb » (salita per tappe). Le specifiche tecniche sono pubblicate da Airbus.
Perché volare a questa quota ?
L'efficienza energetica
La resistenza aerodinamica è proporzionale alla densità dell'aria. A 10 000 metri, la densità dell'aria è circa quattro volte inferiore rispetto al livello del mare. Significa che un aereo incontra molta meno resistenza, il che riduce la spinta necessaria per mantenere la velocità di crociera e quindi il consumo di carburante.
Un Airbus A350 che vola a 12 000 metri consuma circa il 10-15 % di carburante in meno rispetto a 9 000 metri per la stessa velocità al suolo. Su un volo Roma-Tokyo, ciò significa diverse tonnellate di cherosene risparmiate.
Evitare le turbolenze meteo
La grande maggioranza delle perturbazioni atmosferiche, temporali, fronti, cumulonembi, si verifica nella troposfera, sotto i 8 000-10 000 metri secondo la latitudine. Volando a 10 000-13 000 metri, gli aerei passano sopra o al limite superiore di queste zone. Per questo le fasi di crociera sono generalmente più stabili di salita e discesa. Per capire le turbolenze che persistono ad alta quota : Tutto sui vuoti d'aria e le turbolenze.
La separazione del traffico aereo
Il cielo non è uno spazio libero, è organizzato in livelli di volo (Flight Levels), separati da 1 000 piedi (circa 300 metri) in crociera. Gli aerei diretti a est volano a quote dispari (FL350, FL370...), quelli diretti a ovest a quote pari (FL360, FL380...). Questa organizzazione, supervisionata in Italia dall'ENAC, evita conflitti di traiettoria e massimizza il numero di aerei contemporaneamente in volo.
La pressurizzazione della cabina
Come funziona
Senza pressurizzazione, a 10 000 metri la pressione atmosferica è così bassa che l'ossigeno disponibile non basterebbe a mantenere coscienti i passeggeri pochi minuti. Gli aerei comprimono costantemente l'aria della cabina per mantenere una pressione equivalente a una quota di 1 800-2 400 metri, paragonabile a una città di media altitudine come Città del Messico o Bogotá.
Questa pressurizzazione è assicurata da prelievi d'aria sui motori (bleed air) o, sui velivoli recenti come il Boeing 787, da compressori elettrici indipendenti che permettono di mantenere una pressione cabina equivalente a soli 1 800 metri, nettamente migliore rispetto ai vecchi aerei (2 400 metri), e riduce la stanchezza sui voli lunghi.
Gli effetti sul corpo
Anche pressurizzata, la cabina a 1 800-2 400 metri equivalenti produce effetti fisiologici reali : saturazione di ossigeno leggermente ridotta (95-97 % invece di 98-99 % al livello del mare), secchezza delle mucose legata all'aria filtrata e riscaldata, e leggera dilatazione dei gas nel corpo, il che spiega le sensazioni addominali e la pressione alle orecchie nei cambi di quota. Maggiori dettagli sui meccanismi auricolari su Humanitas, sulle orecchie in aereo.
La pressione alle orecchie in salita e discesa è dovuta all'adattamento della pressione dell'orecchio interno alla nuova pressione ambientale. Sbadigliare, deglutire o usare la manovra di Valsalva (pinzare il naso e soffiare delicatamente) riequilibra la pressione.
Come i piloti scelgono l'altitudine esatta ?
Il piano di volo
Prima di ogni volo, il dispatching calcola la quota ottimale in base a peso al decollo, rotta prevista, venti in quota (dati meteo SIGMET/SIGWX) e traffico sui livelli disponibili. Questo calcolo è integrato nel sistema di gestione del volo (FMS) dell'aereo.
L'ottimizzazione in volo
I piloti possono chiedere al controllo aereo di salire a un livello superiore quando l'aereo diventa più leggero col tempo. Questo step climb può far risparmiare diverse centinaia di chili di carburante su un lungo-raggio. La disponibilità del livello superiore dipende dal traffico, il controllo aereo deve assicurarsi che nessun altro aereo sia già lì.
Le restrizioni temporanee
Alcune situazioni impongono restrizioni di quota : eruzioni vulcaniche (nubi di cenere che danneggiano i motori), spazi aerei militari attivi o zone di conflitto. Queste informazioni sono diffuse tramite NOTAM (Notices to Air Missions) e integrate nella pianificazione del volo.
Altitudine ed efficienza, il legame tecnico
L'altitudine ottimale di un aereo è direttamente legata alla sua efficienza, il rapporto tra portanza e resistenza. Un aereo molto « efficiente » aerodinamicamente può volare più alto e con maggiore economia. È uno dei parametri chiave che distinguono i velivoli moderni dai loro predecessori : L'efficienza di un aereo, cos'è ?. Per il funzionamento di base : Come vola un aereo ?.
FAQ, altitudine di un aereo
Si sentono i 10 000 metri dalla cabina ?
No. Grazie alla pressurizzazione, ciò che il corpo sente corrisponde a una quota di 1 800-2 400 metri, non ai 10 000 reali. La leggera pressione alle orecchie al decollo e all'atterraggio è l'effetto più percepibile del cambio di pressione cabina.
Perché gli aerei non volano ancora più in alto ?
Oltre i 43 000-45 000 piedi, la densità dell'aria diventa troppo bassa perché i turbofan degli aerei commerciali generino spinta sufficiente. La portanza alare diminuisce, e aumenta la velocità minima necessaria per volare, al punto che il margine tra questa e la velocità massima autorizzata (per evitare onde d'urto) diventa troppo stretto. È il cosiddetto « coffin corner ».
Gli aerei modificano la quota in tempo reale ?
Sì. I piloti possono richiedere al controllo aereo un cambio di livello in qualsiasi momento, in base a meteo, traffico od ottimizzazione carburante. In pratica, un lungo-raggio effettua 1-3 step climb durante il tragitto.
Perché i voli brevi non salgono altrettanto in alto ?
Salita e discesa richiedono tempo e carburante. Su un volo di un'ora, raggiungere 39 000 piedi non è conveniente, l'aereo passerebbe tanto tempo a salire e scendere quanto in crociera. I voli corto-raggio viaggiano generalmente tra 28 000 e 35 000 piedi.
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