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飞机为什么不按直线飞?原因让人大开眼界

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湖滴女侠 发表于 2019-3-13 13:27:56 | 显示全部楼层 |阅读模式

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两点之间,线段最短
这是大大的公理
那飞机是按直线飞行吗?
其实,在球体上,两点之间,有比线段更短的
大圆弧线
请看全球航线图👇
具体到某一航班,是这样的👇
从上海飞往福州的航线就不是一条直线,而是接近于圆弧。
为什么飞机航线是弯弯曲曲的圆弧呢?
▌飞机不能按直线飞?答:是的
👉在看地图的时候,比如从上海到福州,最近的距离肯定是画条直线。可是地球是球体而不是平面,出发地和目的地与地心做一个平面,平面与地球表面相交的大圆劣弧就是最短距离,所以在地球上的两点之间的最短距离是一段圆弧,并非直线,我们把两点之间沿地球表面的最短路径称作「大圆航线」。
▌飞机并非严格沿着大圆航线飞行
原理上,飞机按大圆航线飞行距离最短,最省时、最省油、最高效。可惜理想很丰满,现实很骨感,飞机并非严格沿着大圆航线飞行,主要受到以下 4 个因素的限制:
👉导航技术限制:然目前有GPS导航技术,但很多民航客机的飞行仍然依靠惯性导航(IR)和指向台导航(VOR/DME)的叠加使用,从而保证飞机导航精度达到非常高的程度,但VOR导航技术的一个缺点是导航需要依赖于导航台,且飞机只有在面向或背向导航台飞行时才能获得高精度导航,所以飞机的飞行轨迹本质上就是从一个导航台飞向另一个导航台,因此无法实现直线飞行。
图片来自 Unsplash, @mark-west)
👉适航规章限制(ETOPS规定限制):由于早期飞机发动机可靠性不强,当时双发飞机很容易在飞行过程中出现一个发动机失效的情况,造成严重的安全隐患,因此国际民航管理机构规定飞机的全航路中,任何一点到最近的备降机场的距离不得超过单发飞行60分钟的航程,在飞机不可控之前能够安全着陆。
现在随着发动机可靠性提升,这个单发飞行到最近备降机场的时间已经延长到了120分钟的航程,使得飞机可以选择更近的航线,原本双发飞机无法飞行的线路都不再受限制了。而空客公司最新研发的 A350XWB 客机,更是获得了最长达 370 分钟的延程运行认证,也就是说 A350 即便在一个发动机坏了的情况下,依然能够靠另一个发动机最长飞行 6 小时。
(图片来自 pexels)
👉空管限制:空中的交通管理员(可以认为这是交警)对每架飞机从起飞到降落的整个飞行过程中的指挥和调配。在空中飞行的两个飞机之间要保持一定的高度差和水平距离差,否则会相互受到影响甚至发生危险。而这些垂直间隔和水平间隔都有着具体的数值规定,并且要依赖管制员的指挥得以保证。
(图片来自 pexels)
👉地形、气候的限制:不同的地理环境会产生不同的天气情况,飞机在飞行中会受到天气条件的制约。比如盆地、山谷多大雾天气,在温带多雷暴,在热带、亚热带海域多台风、飓风。这些天气带有明显的区域性、季节性,所以飞机航线会尽量避开危险天气的易发地区。
(图片来自 Unsplash, @Sylvia Gorajek)
▌凹造型航线
飞机不是按直线飞行的,而是一条弯弯曲曲的大圆航线。遇上恶劣天气,还会有绕飞、备降等情况,这时候航线更是各种凹造型。
面对威力巨大的恶劣天气,航班取消或延误频发都是正常的。
来源丨直观学机械(ID:Easy-machine)、航旅纵横(ID:ume_trip)

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 楼主| 湖滴女侠 发表于 2019-3-13 13:28:19 | 显示全部楼层
飞机的飞行轨迹本质上就是从一个导航台飞向另一个导航台,因此无法实现直线飞行。
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