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民航飛機航線為什麼鮮有走直線的?

2016年12月18日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 157 ℃ 次

【張水的回答(180票)】:

飛機航線不走直線有很多原因:

1. 地球是圓的,地圖是平的。

一般而言,距離超過400公里時,地球表面兩點的最短距離,投影到地圖上就和直線有了明顯區別,在這種情況下,選擇直航時,飛機在地圖上的投影就是一條曲線。這個差別在長距離才會顯得很明顯。

早期來說,為了導航方便,一般採取等角航線,即測量出出發地和目的地之間的磁角夾角,然後只要保持飛機航線恆定就可以到達目的地了,此時航跡在地圖上的投影就是一條直線。但是隨著導航技術發展,就開始採用大圓航線,而大圓航線在地圖上的投影就是曲線了。

參考下圖,地圖上的Great Circle Route(大圓航線)看似曲線,實際上的距離要比直線的Rhumb Line(等角航線)短得多。 更詳細的數學解釋可以參考:Great circle。

2. 導航技術限定,飛機只能向台或背台飛行。

目前最成熟的導航技術是IR(慣性導航)和VOR/DME(指向台)導航技術,這兩種技術疊加可以保證飛機導航精度達到RNAV2,即在航行全過程中,95%以上的時間裡定位精度在2海里以內,而VOR的一個缺點是依賴於導航台,且飛機只有在航向面向或背向VOR台時才能獲得比較高的精度,因此飛機的航跡本質上就是從一個VOR台飛向另一個VOR台,在距離VOR台約10海里左右開始轉向像一個VOR台繼續飛行。

借用別人的一張圖說明,十字星標就是不同的VOR台,粉紅色的線就是飛機的軌跡,由於導航台的數量限制,飛機只能採取曲線飛行。

有人會問GPS呢?GPS直到第三代系統開始投入,約2005-2009年,才可能在全球範圍內達到RNAV2精度。對此,國際民航組織從2008年開始,逐步開始對基於GPS導航的導航設備開始論證使用,目前在歐美大陸,通過認證的飛機已經可以開始實行PBN導航,即不依賴VOR台的自由設計航線,中國大陸規劃在2013年開始,2016年全面在民航採取PBN導航。

3. 地形/氣象/空管限制,某些區域必須繞行。

這個應該很好理解,比如山峰、雷雨雲、禁飛區之類,就不多說了。

4. 適航規章限定,主要是ETOPS規定。

這個是由於早期飛機發動機可靠性不足引入的規定,當時雙發飛機很容易在飛行過程中出現單發失效,此時會對飛行性能造成嚴重影響,同時也給飛行員帶來額外的負擔,因此規定飛機的全航路中,任何一點到最近的備降機場的距離不得超過60分鐘的航程,以便在飛行員疲勞或飛機結構受損到不可接受前,飛機能夠著陸。當然,現在隨著發動機可靠性提升,ETOPS限制普遍提升到了120分鐘,下一代的380和787都在申請150分鐘的ETOPS限制。詳見雙發延程飛行

這個限制主要體現在跨洋和北極航線上,內陸航線與各航空公司實力有關,對於長距離航線,有實力的航空公司可能會沿路各個機場都簽有保障協議,此時ETOPS只在穿越沙漠和高原是有所影響。實力不足的航空公司則無法和所有機場簽協議,只能選擇性的挑選,就有可能受到一定的限制。

【chifungcheung的回答(15票)】:

國內航線上面有專業人士說了。

國際線是因為雙發動機的客機得滿足ETOPS,為了安全得沿著城市走,緊急情況下有地方降落。

雙發延程飛行

【李四姑娘的回答(5票)】:

1.航路制定要將所有飛機的導航能力山區越障禁飛或限制區問題考慮在內;雖然目前大多數飛機具備的導航能力已經可以讓飛機不需要完全依賴於地面導航台,但仍會有部分飛機需要在一定時間內依賴地面導航台來進行位置及精度校準,而大部分地面導航台都會建在城市旁邊的機場,這就決定了現在我們看到的航路不會是兩點間的直線;此外,有的航路基於高山和特殊禁飛區域等原因也不能走直線。當然,隨著時間推移以及科技進步,航路也會修改,變得更趨向於直線。

2.雙發或多發的客機在一個發動機失效的情況下能繼續安全飛行,是此飛機通過適航認證的一個前提條件。萬一遇到單發情形,飛機可以通過方向舵和副翼來控制方向;目前先進的雙發飛機在單發情況下已認證可以繼續安全飛行三小時,這個時間足夠飛機飛到合適的機場安全降落。

【趙翔的回答(3票)】:

有等角航線和大圓航線。

不走直線是因為一些空域是軍方所佔用,只能饒飛。

還有地形因素,天氣因素。

【公子灰的回答(2票)】:

總結一下 只有

chifung cheung,說得準確點,飛行中必須隨時做好備降和迫降的準備,離任意機場遠的話就增加了風險。 空軍活動一般僅限低空,這也是中國通用航空不發達的原因。還有一個點的原因,假設一下,飛機巡航時如果都是直線 ,那從杭州飛到廣州的航班必然在飛行途中的無數個點與福建飛往其西北方向的飛機垂直相遇,相遇點有高度差,這樣不方便空域管制,杭州至廣州正確的路線是杭州-寧波-溫州-廈門-廣州,類似鐵路的原理吧。

【luoyi的回答(3票)】:

走的大圓航線吧 地球是圓的,地面是曲面,地面上兩點間的最短距離是條弧線,這條曲線投影到地圖這個經過各種變形啊改正啊等等的處理後的平面上不是直線

當然這只是理論 實際上航線的確定還有很多因素吧

【徐諾一的回答(11票)】:

這裡完全可以換一種問法:為什麼天朝一下暴雨就不能飛,延班;而東南亞一些旅遊島國天天有暴雨而飛機照樣飛?

怒答: 軍用佔了95%還多的領空,而十多億人用的民航只有不到5%的領域可以飛;所以在浩大的天空,十多億人只能擁擠在一條狹長的航道上;如果這條狹長的航道上有雨,而旁邊晴得亮眼,也沒法,只能停飛;同理,所謂的航空管制根本原因也在這兒。

PS:現在航班延誤動不動就去罵空姐或是地勤,其實真是罵錯了。如果天空的道路寬一點,至於嗎?

【王何在的回答(0票)】:

這是個哲學問題,世界上有完全直的線麼,再直的線放到足夠大也是折線啊,所有的直與不直都是相對的。。。

【ZeusZc的回答(3票)】:

這是因為你在中國,飛國際航線很少有不走直線的,除了進離港其他都是直線了

可我國的國情決定了我們有很多的禁飛區,所以大多數時候都只能繞著他們走了

當然進離港的時候因為地形流量等等限制一般都不是直線,這是另一回事了

【知乎用戶的回答(1票)】:

很多走直線的啊,上飛機前給同事打個電話,一般就可以了

【馬破長安的回答(0票)】:

飛機在天上飛,也得像道路交通一樣,沿著嚴格劃定好的航線。一方面能獲得地面引航、備降機場等,另一方面也便於規範空中交通,防止安全事故。

【知乎用戶的回答(0票)】:

因為地球是圓的。。。

【ShawnYu的回答(0票)】:

測地線最短,但是地圖……它把地球攤平了……

【楊威的回答(0票)】:

因為兩點之間不一定是直線最短,也可能是大D線最短!

【李濛濛的回答(0票)】:

如何用平面去表達一個球形物體的表面,這就是地圖學裡面常常講的投影。

【知乎用戶的回答(0票)】:

飛行員之眼蘇黎世-上海-蘇黎

看了你就懂了

【leizhang的回答(1票)】:

國內的航線是空軍規定的,兩城市之間只能這樣走,選擇其他的航線空軍、空管不允許。

標籤:-旅行 -飛機


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