Почему самолеты не летают в точку назначения по прямой, так же ближе
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Сегодня авиация является самым быстрым способом передвижения на большие расстояния для большинства простых людей. Вместе с тем авиационные перелеты до сих пор остаются одним из самых дорогих видов транспорта. Таковым он стали из-за стоимости обслуживания крылатых машин, уровня ответственности специалистов, стоимости самих самолетов и, конечно же, цены горючего. В этих условиях глядя на карту авиационных маршрутов вопрос о том, почему самолеты не летают по прямой, напрашивается сам. Однако, все не так просто.
Первая и главная причина, почему авиационный маршрут всегда является дугой, а не прямой линией – это, конечно же, форма земли. Т.е. на самом деле самолет может лететь по кратчайшей «прямой». Однако, так как любая карта – это двухмерное изображение земли, то на ней возникают графические искажения. В итоге правильно нарисованный маршрут будет выглядеть именно как дуга! Например, кратчайший путь по воздуху из Парижа в Ванкувер проходит через Гренландию. Де-факто это полет по прямой. Но на карте маршрут будет выглядеть как дуга.
Примечание: Другим примером такого графического искажения является не соответствующее действительности увеличение регионов у полюсов. Из-за этого Канада, Россия и Антарктида на карте выглядят больше, чем они являются на самом деле.
Само собой, авиационные маршруты далеко не всегда де-факто проходят по прямой, как в примере Париж — Ванкувер. На маршруты самолетов влияет огромное количество дополнительных факторов. Первый и наиболее существенный среди них – это погода. Сильные ветра, грозы, град, зоны повышенного риска оледенения борта и многое другое может «отпугнуть» диспетчеров и экипажи от той или иной области на карте в конкретный момент. Кроме того, самолеты стараются не летать над регионами, где проходят военные учения или прямо сейчас разворачиваются военные конфликты.
Также в воздухе могут случаться пробки – когда самолетов в небе одного региона становится слишком много. Наконец, есть еще один фактор, который влияет на маршруты, — это цена аэронавигации. Компании вынуждены покупать эти услуги у государств, над которыми пролетают их самолеты. Цены могут сильно отличаться, что в свою очередь также оказывает влияние на решение о проведении маршрута.
А вот интересное видео с нашего канала:
В продолжение темы читайте о том, зачем самолетам хваленый «Стелс» , если они все равно видны на радарах.
Карта, объясняющая, почему самолеты не летают прямо
Вот что на самом деле значит загадочное «по приборам»!
Даже тот, кто филонил на школьных уроках геометрии, знает, что кратчайшим способ попасть из точки А в точку Б — двигаться по прямой, никуда не сворачивая. Тем не менее, если посмотреть на маршруты самолетов, особенно летящих на дальние расстояния, то они выглядят скорее как парабола, а в некоторых случаях и как зигзаги.
Так что вопрос, почему пилот самолета не может лететь по прямой, наверняка приходил в голову многим. Разумеется, первая мысль — из-за погодных условий. Однако причин гораздо больше, и зависят они от конкретных маршрутов.
На Rеddit появилась карта, авторы которой попытались дать визуальное объяснение тому, почему самолеты не летают прямо.
На межатлантических рейсах в небе очень напряженный трафик, поэтому, чтобы не допустить случайного сближения самолетов, диспетчерами были разработаны воздушные трассы — маршруты, которых должны придерживаться самолеты. Например, рейс Лондон — Майами летит 7384 км вместо 7117 км.
Иногда в дело вмешивается политика, и государства закрывают свое воздушное пространство для других. Самолеты Тайваньских авиалиний не могут летать над территорией Китая, Саудовская Аравия и ОАЭ объявили блокаду Катару. Так что самолет из Дохи в Найроби летит 4458 км вместо 3355 км.
Еще самолеты не летают над Тибетом по ряду причин. Например, если в кабине самолета упадет давление, то по инструкции ему надо опуститься на высоту 3 км, а над Тибетом это сделать невозможно, так как там высота около 4,5 км над уровнем мирового океана. А еще в случае аварии самолету негде будет сесть, а спасателям сложно добираться. Поэтому самолеты из Дели в Сеул летят 5895 км вместо 4657 км.
Почему самолеты не летают по прямой
Когда мы видим два города на карте, создается иллюзия, что для того чтобы построить между ними самый короткий маршрут, достаточно прочертить прямую линию. Логика подсказывает нам, что этот путь быстрее, а значит, выгоднее для авиаперевозчика. Так почему же многие самолеты на карте описывают параболлу? Неужели авиакомпании намеренно удлиняют маршруты гражданских судов, усложняя работу своим пилотам?
Земля круглая
При взгляде на двухмерную карту мы часто упускаем из вида того факт, что наша Земля имеет форму шара, и его отображение на плоскости невозможно без искажений. Привычная нам проекция Меркатора, на которой основано большинство современных карт, сильно искажает площади объектов. И чем ближе объект к полюсам, тем сильнее будет это искажение. Сами же полюса из-за особенностей наложения координат сферы на плоскость, в принципе не могут быть целиком отображены на двухмерной карте.
Чтобы развернуть форму эллипсоида Земли на плоскость, картографам приходится намеренно растягивать масштаб некоторых территорий. Именно поэтому, например, Африка на двухмерной карте кажется по площади меньше Северной Америки, а Австралия — намного меньше Гренландии, хотя в действительности все обстоит ровным счетом наоборот. Если сомневаетесь, откройте в параллельных вкладках карту мира и Google Earth, и убедитесь сами.
Две хитрые линии
Оптимальным маршрутом между двумя точками на карте должна быть не прямая, а дуга некой окружности, которая проходит через сферу. В картографии и навигации эта дуга называется ортодромией. Если ортодромия не совпадает с меридианом или экватором, то на плоскости она всегда будет обращена выпуклостью к ближайшему полюсу. Это основная причина, почему большинство маршрутов на плоских картах кажутся дугообразными.
В давние времена мореплаватели пользовались ещё одной линией — локсодромией. Эта кривая пересекает каждый меридиан под постоянным углом, а каждую параллель — всего один раз.
Долгое время морякам было удобнее пользоваться локсодромией, так как идти по морю под постоянным углом к Полярной звезде в отсутствии дополнительных средств навигации было проще. Однако при появлении приборов для вычисления путевого угла эта кривая утратила свою актуальность. На современных картах из-за особенностей построения все локсодромии выглядят прямыми линиями.
Иллюзия обмана
Итак, как мы выяснили, все маршруты движения самолетов сегодня осуществляются по ортодромии — прямой, которая зависит только от формы земной поверхности. Но не забывайте, что это очень хитрая линия, которая с легкостью введет вас в заблуждение.
Рассмотрим эту иллюзию на примере рандомного рейса из Сан-Франциско в Лондон. При изучении маршрута на карте авиаперевозок вам может показаться, что самолет как будто намеренно делает крюк через Гренландию, тогда как правильнее было бы лететь напрямик с промежуточной точкой где-то над Нью-Йорком.
Но если взять обычный глобус и снова попытаться соединить два этих города с помощью ортодромии, окажется что изначальное мнение было ошибочным. Маршрут, пролегающий через Нью-Йорк, который казался оптимальным на двухмерной проекции, теперь выглядит гораздо длиннее. Вот и весь секрет.
Другие причины
Помимо этого, самолет может отклоняться от прямой линии на карте еще по ряду причин. Например, ранее мы рассказывали, почему самолеты облетают Тибет и Южный полюс.
Если вкратце, то для входа в воздушное пространство Тибета авиакомпаниям необходимо получать специальное разрешение от властей Китая, которое требует наличие дополнительного запаса кислорода на борту судна. Все дело в обеспечении безопасности пассажиров в случае разгерметизации самолета в небе над Тибетом. Стандартного запаса кислорода, которым оснащают гражданские лайнеры, пассажирам хватает примерно на 20 минут. Этого времени достаточно, чтобы опустить лайнер на безопасную для дыхания без масок высоту.
А так как Тибет усеян высокогорными цепями, пилотам придется пролететь не менее 500 км, прежде чем они смогут спустится до 3 тысяч метров — высоты, на которой маски будут не нужны. Так как покупка оборудования — дело затратное, большинство авиаперевозчиков предпочитает попросту облетать Тибет.
Кроме Тибета, есть и другие страны, пролет через которые обходится дороже. Дело в том, что транспортные службы каждой конкретной страны вправе устанавливать свою таксу за использование аэронавигационного оборудования в своем воздушном пространстве, поэтому от страны к стране этот показатель может сильно разниться. Например, пролет через Польшу обходится почти вдвое дешевле, чем через Германию. Чем не повод сделать маневр, если в итоге это обернется выгодой для авиаперевозчика?
Что касается Антарктиды, то здесь все еще проще. Исходя из географии Южного полушария, сегодня можно составить не так много маршрутов для пересечения Южного полюса, поэтому и летать через него экономически невыгодно.
Почему самолет летит не по прямой, а по кривой дуге?
Потому что Земля круглая. Если исходить из этого, то самолету выгоднее лететь по широтам, которые ближе к полюсам Земли, так расстояние между долготой Х и долготой У меньше уменьшается от экватора к полюсу.
Например, если самолет летит из Москвы на Дальний Восток, то ему выгоднее в плане расстояния подняться вверх на Север, потом по более северной широте долететь до Востока, и там "спуститься на юг" к Владивостоку или Хабаровску.
Ради интереса заглянула в Вики по поводу расстояния от Москвы до Владивостока:
Вот это расстояние, около 1.5-2 тыс.км (с учетом изгибов ж/д) и позволяет сэкономить траектория "по дуге".
В каждом случае штурман прокладывает кратчайшее расстояние между точками, и не всегда в данном случае это прямая. Учитывается то, что Земля это шар (хоть и слегка неправильный).