為什麼航班會在途中繞圈?

感受下什麼叫做旋轉飛躍。

為什麼航班會在途中繞圈?

民航圈中有一句話,叫做“An airplane is a time machine(飛行沒有暫停鍵)”。所以一旦上天,所有的計算、思考都是以不斷流逝的時間為核心,燃油、速度、距離、高度這些重要的東西,都只有依附於時間之上才有意義。

為什麼飛機要在空中繞圈

簡單一句話“為了消耗時間(創造時間)”。飛機必須不斷運動,所以要用“轉圈”的方式,來達到將車停在路邊的耗時效果。

具體原因其實有很多,主要有惡劣天氣、飛行間隔、空域飽和、高度過高(過低)以及飛機故障五大原因。

┃ 惡劣天氣

天氣是飛行中最不可控的因素之一,它會莫名地形成、移動、消散,而這一切都需要時間(注意這個帶著血淚的關鍵詞——莫名)。對於可能不會持續太長時間的惡劣天氣,除了備降,我們也可以在考慮燃油消耗之後,選擇盤旋等待。

如果一片強烈雷暴天氣正好覆蓋目的地機場上空,預計持續覆蓋30分鐘,而假設我們的飛機正常飛15分鐘就要落地了,那麼很顯然的,需要想辦法消耗不少於15分鐘的時間,等這片天氣消失或者從機場上空移走。靈雞一動,我們泊車等待吧(盤旋),飛機不論速度快慢,轉一圈的時間基本都是2分鐘左右,轉幾圈就哦了。

┃ 飛行間隔

民航大飛機這樣的龐然大物,在空氣這樣一個阻力很小的環境中高速運動,帶來一個很大的缺點——慣性過大、機動性差。高速公路上的汽車保持的前後間距,顯然要遠大於市內街道上的汽車,同理飛機前後機也需要保持規定的間隔。

間隔分為兩種:航路間隔、著陸間隔。

航路間隔,就是巡航期間飛機之間必須要保持的間隔。主要是為了給上升、下降、交匯留出裕度。一般來說,這種間隔的需求,用限制速度的方法就可以控制得很好,但總難免有特殊情況會導致間隔突然不足,就只能採取偏出去或者轉一圈的方法來重新拉開間隔。想象一下,轉一圈就是2分鐘,按450海里每小時的巡航速度來計算,一圈就能拉開15海里(近30公里)的間隔,非常可觀。

著陸間隔,就是兩架連續落地飛機之間的間隔。這是因為前機經過的空氣,在接下來的兩分鐘左右時間內,會依然存在猛烈的旋轉下沉氣流,我們稱它為『尾流』。後機如果在著陸的低高度危險階段進入前機的尾流,很可能會受到劇烈的氣流影響,非常危險,尤其是當前機是重型機而後機是小飛機的時候,飛機會失控。可以簡單想象為一個小皮划艇進入快艇正後方的洶湧波濤之中,除了隨波逐流聽天由命,哪還能有半點掙扎的能力。

這些間隔的原因,也會導致飛機不得不轉圈,消耗時間,創造間隔。

┃ 空域飽和

一個空域所能容納的飛機是有限度的,當空域飽和之後,其他即將進入該空域的飛機就可能被指揮在空域外盤旋等待。空域容納能力主要受兩個因素限制:一是管制員作為人類所能指揮飛機數量的極限,二是空域本身的大小和設計所能容納的飛機上限。

天氣平和時,所有飛機都按照計劃的航路飛行,大家都排著隊飛,管制員同時指揮很多飛機也毫無壓力。而當空域中有大片惡劣天氣時,所有的飛機可能都脫離了航路繞飛,此時每架飛機的航向、高度、速度信息都不一樣(甚至可能時刻都在變化),而且很有可能飛行員不會完全聽指揮飛行,信息量爆炸、管制員工作負荷陡增,這個空域所能容納的飛機數量也就隨之大幅下降了。而後續的飛機還在繼續向前飛行,即將進入這個亂成一鍋粥的空域,

管制員就會指揮它們在空域外面盤旋等待,然後每從空域飛出去一架,就放進來一架。(題外話:此時所有按計劃也要進入該空域的未起飛航班也會被按在地面上不讓起飛,這就是大名鼎鼎的“流控”)

類比汽車可以想象為一個停車場,停滿了,那麼還想進入停車場的汽車,只能在入口處停住排隊。

┃ 高度過高(過低)

前面說到飛機機動能力差,除了轉彎半徑巨大、減速緩慢以外,還有一個很重要的體現——爬升、下降能力有限,不能垂直起降(我是不是要求太高了點)。因此我們可以通過盤旋來憑空創造爬升和下降的時間

先說爬升,一個極端的情況,一個機場四周全部是高山沒有出口(當然現實中沒有這樣的機場),那麼飛機只能在機場上空盤旋上升,超過山頭的高度之後才能繼續向前飛行。

再說下降,有時候由於指揮、地形或者其他少兒不宜的原因,飛機離機場很近了高度還高得離譜(俗稱為“下不去”),我們會選擇轉圈,一圈2分鐘,下個3000尺(1000米)沒什麼壓力,高度消失,安穩落地。

┃ 飛機故障

這個情況也是為了創造時間,給飛行員創造一段『工作負荷小,能夠集中精力處置故障的賢者時間』

最極端的情況,假設飛機剛起飛就出現了重大故障必須要返回起飛機場落地,那麼首先需要明確的一點是——『我們不要再往前越飛越遠了』,然後需要創造時間,理解和處置故障,因此我們選擇盤旋,找個安全的地方停下車好好處理,既不遠離機場、又創造時間。

(qinghangwang)

(旋翼機、固定翼、直升機相關圖紙、資料)

文章源 | 網絡


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