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中國飛往美國的飛機為什么不橫穿太平洋

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人類的飛機第一次橫跨太平洋是在1928年,是由澳大利亞飛行員查利斯·金斯?!に姑芩己蜑醵鴪?zhí)飛的。但限于當時的條件,并非連續(xù)飛行,而是從舊金山起飛,經停夏威夷、斐濟后,才抵達澳大利亞,完成整個航程。

1997年7月20日,中國南方航空公司一架波音777-200ER飛機,由廣州出發(fā),歷時13小時13分鐘,飛抵大洋彼岸的美國洛杉磯,完成了人類歷史上第一次不間斷橫穿太平洋的商業(yè)飛行。這次飛躍,成就了由中國飛行員書寫的一段光輝傳奇,永久地載入了世界民用航空的史冊。

從中國飛往美國的最短航線是橫穿太平洋的。為什么這次飛行會被譽為“傳奇”呢?難道多年來,中國飛往美國的航線并不橫穿太平洋么?

答案就是如此,大部分的中國飛機會首先飛向日本方向,然后緊貼俄羅斯、美國阿拉斯加及加拿大的海岸線,從北太平洋穿越,以一道弧形進入美國。

那么為什么要這樣飛行呢?

我們首先來討論一下航線的選擇標準。首先,航線的選擇需要符合國際航空管制。所謂國際航空管制,是某個國家在平時或戰(zhàn)爭狀態(tài)下對領空或某一空域一切飛行活動實施的統一監(jiān)督、管理和控制的統稱,通俗說就是一個國家的所有領空并不可以隨意讓民航飛機飛行。

其次,航線的選擇要考慮經濟性。航空公司為了盡最大可能減少成本,獲取收益,航線一般會選擇出發(fā)地到目的地之間最短的距離,這樣可以有效減少行程時間,減少航空燃油的消耗,但是也有例外,我們后面會提到。

第三,航線的設置需要考慮安全性。地球各個地區(qū)氣候不一,天氣變化多端。比如地處北美的百慕大三角,那里夏秋多熱帶颶風,狂風怒吼時常形成10多米高的水墻,經常出現的海龍卷,能把海水吸到上千米的高空。為了安全,航空公司一般會選擇天氣變化相對穩(wěn)定、氣候條件好的空域。

在以上三原則下,航空公司是不是一定會選擇橫穿太平洋呢?不會!因為地球是圓的,不是平的,所以地圖上看似最短的距離,并不是實際飛行路線的最短距離。在實際飛行中,最短路徑是“大圓航線”。

我們知道,兩點決定一條直線,三點決定一個平面。如果我們把地球看成一個球體,那么,地面上任意兩點,再加上地心就構成一平面,平面與地球表面相交得到的圓周就是大圓。而兩點之間的大圓劣弧線才是兩點在地表上的最短距離。利用球面三角形的相關公式,可以很快算出各條航線的大圓航線。在低緯度地區(qū),或者是航線較短的情況下,兩點一線之間的距離和大圓航線的航程相差不大,但是在高緯度地區(qū),及航線較長的情況下,大圓航線可以節(jié)省數百海里,甚至數千海里的距離。

如果我們是從上海飛往紐約,因為上海在經度上和紐約相差了將近180°,因此上海到紐約的大圓航線會跨越北極圈。但是從上海飛洛杉磯的實際飛行路線要比這個大圓航線偏南一些。飛機飛過日本后,再從北太平洋穿越。這個飛行路線雖然比大圓航線要長,但是飛行時間會更短。這是因為北半球中緯度地區(qū),對流層頂部平流層底部有一條高空急流帶,這條急流帶內常年吹西風。借助西風,飛機可以獲得超過1000km/h的對地速度。所以雖然飛行距離長了點,但時間更短,燃油也更省,對于航空公司來說經濟性更強。因為逆風,從美國回中國的航班就不是按這條路線飛行了,一般選擇走大圓航線,也就是從北極圈附近走。

事實上,向北飛行對于航空公司和旅客來說還有安全方面的考慮。因為沿著海岸線飛,美國的阿拉斯加地區(qū)和俄羅斯的楚科奇半島有很多機場可以備降。而飛機如果從太平洋上空飛行,太平洋的島國數量很少,機場數量也非常稀少,一旦出現事故,很難得到較好的救援。