Почему пассажирские самолёты летают в основном на высоте 10 км?
Почему ниже не летают понятно - слишком плотная атмосфера увеличивает расход топлива.
А почему не летают выше? Подъёмной силы хватает вплоть до 30 км, разве что скорость нужно увеличить.
При полете на высоте в 12-15 км гражданский самолет мог бы передвигаться только на сверхзвуковых скоростях, в противном случае воздушные массы не смогли бы удержать его на лету. Современные конструктивные характеристики гражданских самолетов делают для них оптимальной именно эту высоту. Впрочем, они вполне могут летать и на других высотах, если это необходимо, несколько выше или гораздо ниже. Но это нерационально и может оказаться опасным.
--------------
Высота в 10 км оптимальна для гражданских самолетов по причине плотности воздуха и других показателей окружающей среды, характерных для таких высот. Это наиболее рациональная, экономичная, безопасная, удобная высота, в рамках которой проходит весь основной путь самолета, исключая моменты его взлета и посадки, либо нештатные ситуации, связанные со встречными рейсами в коридоре, погодными условиями, другими обстоятельствами, когда пилоты оказываются вынужденными лететь выше или ниже.
Источник: https://kipmu.ru/pochemu-passazhirskie-samolety-letayut-na-vysote-10-km/
Не хватит им подъёмной силы уже на 15. Вот по причине скорости хотя бы. А скорость поднять нельзя, конструкция дозвуковая.
боятся разбиться о небесную твердь
http://old.as-club.ru/kurs3/aero/html/kurs_1070_0.html
потолок лайнеров намного меньше 30 км. Достаточно ознакомиться с их летными данными.
Для гражданской авиации выделены нижние эшелоны (1-11 тыс метров). Высота полёта самолёта же определяется исходя из модели и массы самолёта, а также его "потолка" - предельной высоты, после которой плотности воздуха будет недостаточно для аэродинамического полёта судна.
Высота полёта каждого конкретного борта задаётся заранее диспетчером, однако это всегда от 5-8 тыс метров (для местных линий) до 8-11 (для дальнемагистральных маршрутов, а также военных самолётов). Такая высота обусловлена тем, что чем выше летит самолёт, тем меньшее сопротивление он испытывает со стороны воздуха. Это и прирост к скорости, и экономия топлива, а значит более оптимальные условия для полёта.