Что будет, если пассажирский самолет продолжит набирать высоту и попытается добраться до космоса?

Обычная история. Самолёт, полный пассажиров, набирает высоту, оставляя облака внизу. Почему бы не продолжать подниматься? Отбросим ответ из серии "незачем" и рассмотрим техническую сторону вопроса. Впрочем, тут всё будет как в известном фильме:

Даже если вы летите на сверхсовременном авиалайнере, у него есть пределы, которые нельзя обойти - ни с помощью технологий, ни с помощью... оптимизма.

Пассажирский самолет - это не ракета. Это "воздушное судно", и это ключевое слово. Он использует воздух, причём дважды: для создания подъёмной силы на крыльях и для "питания" двигателей. Уберите воздух и самолёт превратится в красивый, но беспомощный кусок алюминия, летящий по инерции.

С высотой атмосфера становится всё более разреженной. Давление падает, температура понижается, а вместе с этим уменьшается плотность воздуха. Чтобы компенсировать это, самолёту приходится лететь быстрее. И тут начинается борьба с законами физики.

Чем выше вы поднимаетесь, тем меньше воздуха под крылом, и тем выше должна быть скорость, чтобы удержаться в воздухе. Но самолёт не может ускоряться бесконечно. У каждого самолёта есть скорость, выше которой конструкция самолета гарантированно разрушается. Превысили её и получите разлетающееся в небе металлическое конфетти.

Для дозвуковых самолётов существует ещё один предел - критическое число Маха. Это та скорость, при которой воздух, обтекающий крыло, достигает скорости звука. Возникает ударная волна, и подъёмная сила исчезает. Иногда мгновенно. Иногда с интересным побочным эффектом: так называемой "маховской складкой", когда центр давления внезапно смещается назад. Результат плачевный - самолёт резко пикирует вниз и, чаще всего, не выходит из этого пике.

Так многие модели Learjet, особенно ранние серии, вроде Learjet 23, стали настоящими «тренажёрами смерти» в этом плане. При достижении скорости около 0.8 Маха они начинали внезапное и крайне неприятное пикирование. Конструкторы тогда ещё не до конца понимали маховские эффекты и такие неприятности имели место.

Но допустим, мы летим на чём-то, что спокойно пробивает звуковой барьер. Это снимет часть проблем, связанных с Махом и сваливанием. Но не отменяет главного: чем выше, тем физически меньше воздуха. А меньше воздуха значит и меньше тяги.

И вот тогда начинается самое неприятное. Вы переходите от управляемого полета к режиму планирования. Вверх вы уже не подниметесь. А вниз падать придётся. Точнее не падать, а пытаться планировать, но большинство современных самолётов в этом не сильны.

Допустим, мы включим режим фантастики. Самолёт у нас будет сделан из вибраниума (фантастический материал из комиксов с невероятными прочностными свойствами), а обтянут адамантием (ещё одна шутка из комиксов). Никакая перегрузка ему не страшна, крылья не оторвутся, обшивка не расплавится. Даже при скорости 5 Маха всё держится крепко. Полетит ли такой самолёт выше атмосферы? Нет.

Проблема в отсутствии атмосферы. Даже если самолет "выживет" на больших скоростях и высотах, двигатели просто задохнутся. Кислорода не будет. Реактивный двигатель, в отличие от ракетного, не носит кислород с собой. Он берёт его из воздуха. А воздуха больше нет. По крайней мере, с теми параметрами, чтобы топливо нормально сжигалось.

Так что ваш «вечный» самолёт, даже если не развалится и не перегреется, просто заглохнет. И в лучшем случае начнёт планировать обратно в атмосферу. А в худшем - рухнет вниз, как камень с 30 километров.

Обычный самолёт, как бы хорош он ни был, никогда не доберётся до космоса. Ни Boeing, ни Concorde, ни фантастический гиперджет из вибраниума. Его стихия - обычный воздух, не слишком большая скорость и не слишком значительная высота.

Впрочем, технически вывод самолёта в космос достижим. Но говорить тут конечно следует не про обычный пассажирский самолёт. Человечество не раз уже пыталось построить такую штуку и некоторые из этих попыток оставили след в истории инженерии. В наши дни частные компании вроде Virgin Galactic строят космопланы типа SpaceShipTwo - аппарат с крыльями, который поднимается на высоту с помощью самолёта, а затем ракетным импульсом вырывается в суборбитальное пространство. Но ни один из вариантов так и не стал полноценным авиалайнером в космосе. Пока это территория экспериментов.