民航客機爲什麼不飛直線?

民航客機為什麼不飛直線?

許多細心的小夥伴也許會發現,在網上買機票時,顯示的飛機航線線路都不是直線,而都經過主要城市上空,這是為什麼呢?就讓我們一起來看一看吧。

在商業飛行發展的初期,飛行員完全可以按照自己的意願駕駛飛機飛行,最終只要安全達到目的地就行了。之所以那時飛行員可以這樣飛,完全是因為那時候民航剛剛起步,天上的飛機根本就不多。如果任由飛行員一直這麼根據自己的心思飛下去的話,遲早有一天會出事,因為航空業是在不斷髮展,天上的飛機越來越多。

果不其然,1956年6月30日在美國出事了,而且是出大事了,兩架飛機在大峽谷上空相撞,導致128人喪生,這起事故是當時航空史上最嚴重的一起空難。

民航客機為什麼不飛直線?

計算機模擬的大峽谷空難兩機相撞時的情景

大峽谷空難促進了民航管制系統和民機防撞技術的重大變革。從此以後飛機飛行規定有嚴格要求,飛機只能沿規定的空中走廊——即航路飛行。

飛行員在執行一個航班前,必須規劃好起點到目的地的航路,所謂的航路跟我們地面上的公路其實有相似之處,只不過航路是在天上的無形的,在整個航路途中會經過一系列的導航點,飛機必須嚴格沿著航路和規定高度陸續飛過規劃好的導航點,最終到達目的地。同時受天氣、沿途備降機場、航路擁擠程度、風速、總飛行長度的影響,飛行員根據上述因素可以選擇不同的導航點,就好比開車上班你可以根據地面擁堵情況選擇一條最快捷的路徑一樣,這就導致從起點到終點飛機飛行一定不會是直線,但飛行員在選擇航路時還是儘可能會選擇近似大圓航線的航路,畢竟一般情況下飛行距離越短越省油越省時。

不過也有例外,比如上海飛紐約,最短的大圓航線是走北極的極地航線,但是北半球中緯度高空盛行西風,有時風速可以高達100km/h,因此去程時飛機一般會選擇橫穿北太平洋,藉助風速更省時省油。回程時為避免大逆風,選擇距離更短的穿越北極的極地航線。

再比如,由於政治原因,大陸和臺灣的航班是不能跨過臺灣海峽的中線的,必須繞飛,因此福州到臺北僅僅兩百多公里,但是航班飛行時間卻要一個半小時,究其原因是福州臺北航線是下面這張圖這樣繞行的。

民航客機為什麼不飛直線?

2018年1月23日廈門航空MF880(福州—臺北)航線圖

沿航路飛行是民航客機不按直線飛行的原因之一,另外還有一個原因,就是ETOPS(雙發延程運行規則)。

早期的飛機發動機可靠性都不高,尤其是像活塞發動機的飛機,如果作長距離飛行甚至是跨洋飛行的話,是有很大的安全風險的。因此1953年的時候,美國聯邦航空局(FAA)和國際民航組織(ICAO)規定,雙發和三發飛機在飛行航路上的任意一點如果其中一臺發動機發生故障,僅僅靠另一臺發動機能夠在60分鐘內飛到備降機場,也就是整個飛行航線必須在所有備降機場的單發飛行時間60分鐘圈內,這樣的航線才滿足要求,否則不予飛行。這個就是ETOPS最早的雛形。

民航客機為什麼不飛直線?

黑色實現為最短距離,黃線表示60分鐘ETOPS航路

到了五六十年代,美國普惠公司研製的JT8D發動機可靠性明顯提高,並且被應用到了波音727、737飛機上,此時FAA和ICAO才將ETOPS放寬到了僅限於雙發飛機,取消了三發飛機的“60分鐘限制”。

後來,隨著發動機技術的越來越先進,發動機可靠性也越來越強,FAA和ICAO分別在1977年、1985年和1988年把雙發飛機的單發飛行的“60分鐘限制”放寬到了75分鐘、120分鐘和180分鐘。延程時間的延長意味著飛機飛行航路選擇面大大增加,尤其對於偏遠地區航線,洲際、跨洋航線,受沿途航路備降機場數量、機場保障能力和天氣等因素的影響將大幅度減小,對於縮短飛行距離、提高飛機的經濟性、降低航空公司成本、節省旅客的時間成本意義重大。

一款飛機要取得ETOPS資格,必須經過嚴苛的認證。目前世界上主流的雙發寬體客機如空客A330、波音777都達到了ETOPS-180的認證資格,像空客A350、波音787之類的最新型的寬體客機單發飛行能力更是達到了逆天的300多分鐘。

不過,就算髮動機可靠性再強、技術再先進,客機還是得遵守ETOPS規則。這就決定了飛機飛行不能沿著直線的最短路徑來飛行。

(素材來源網絡)


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