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[专题] 中国到美国的直飞航班,飞机到底是怎么飞的?

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deskman 发表于 2018-5-21 23:04 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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目前每周有三百多个直飞航班往返于中美两地,想想自己坐十几个小时的飞机就可以跨越太平洋抵达地球的另一边,内心是不是非常激动?但是,很多人以为自己真的是跨越太平洋飞行的,像下图这样?

   

如果你这样想的话,那就大错特错了。 按照上图的飞行路线,一来国际民航管理机构规定的双发延程运行规则(ETOPS)不会允许,万一飞机飞到太平洋中间的时候出了点机械故障,连备降机场都找不着。其次,这样的飞行路线也不是最短的。

地球上任意两点之间的最短路径,是通过这两点和地心的平面与地球表面相交形成的一段劣弧。我们把这个最短路径称之为大圆航线。

所以,以上海飞往洛杉矶的直飞航线为例,从太空视角来看大圆航线是下面这样的,大圆航线距离约为10400公里。




■ 上海—洛杉矶大圆航线示意图(太空视角)

我们把地图按照平面展开,大圆航线在地图上就显示为一根弧线,像下面这张图这样。这也是为什么飞机上的航图显示从中国直飞美国的航线是弯曲的。


■ 上海—洛杉矶大圆航线平面示意图

但实际去程的飞行路线会比上面的这个大圆航线会稍微偏南一些,飞机飞过日本后,直接从北太平洋穿越,如下图这样,其中黄色为大圆航线,白色为实际飞行线路。


■ 黄色为上海—洛杉矶的大圆航线,白色为一般实际飞行路线示意

看到这里有人不禁要问了,这样不是绕远路了么?

说得没错,这样的话飞行距离的确会变长,但是总的飞行时间会缩短。
没有在逗你们,飞行时间变短是由于借助了风力的缘故。

地理学得好的同学应该知道,在南北半球中纬度地区的高空,副热带高气压带与副极地低气压带之间,有一股比较强劲的大气环流,我们把它称之为盛行西风带。



这股西风带的风速平均时速在100公里以上,在冬季西风带的风速有时可以超过200公里/小时。因此从上海飞往洛杉矶,选择比大圆航线略微偏南一点的航路,借助这股高空的盛行西风,飞行时相对地面的速度可超过1100公里/小时,这样飞行距离虽然远了一点,但是时间上和燃油消耗上会更节省。

不过,从洛杉矶回上海肯定不能按原路线返回,这样一来路线长,二来还逆风肯定划不来。回程时飞行员一般会选择路线更短的大圆航线,从洛杉矶起飞后往西北方向,经过阿留申群岛和日本,再抵达上海。当然实际飞行路线会受天气、备降机场等因素而不会完全与大圆航线重合。

下面两张图分别为今年1月23日,美联航UA199航班(上海—洛杉矶)和UA198航班(洛杉矶—上海)的实际飞行路线图,我们可以从图中看出从中国直飞美国西海岸的往返飞行路线之间的差别。


■ 2018年1月23日,美联航UA199航班(上海—洛杉矶)实际飞行路线图


■ 2018年1月23日,美联航UA198航班(洛杉矶—上海)实际飞行路线图

由于西风带的影响,从上海到洛杉矶回程会比去程时间大约长2小时左右。这也是为什么从中国飞欧洲来回时间会不一样的原因。

那么从中国到美国东部的航班又是怎么飞的呢?我们以上海到纽约的航班为例。

由于纽约在经度上和上海相差了接近180°,因此上海到纽约的大圆航线会跨越北极圈,像下面这样。



■ 上海—纽约大圆航线示意图(太空视角)

我们再把上海到纽约的大圆航线在平面地图上展开,就变成了下面这个样子。


■ 上海—纽约大圆航线平面示意图

那上海到纽约的直飞航班实际又是怎么飞的呢?我们以今年1月20日,中国东航MU587航班(上海—纽约)和MU588航班(纽约—上海)为例,如下图。


■ 2018年1月20日,东航MU587航班(上海—纽约)实际飞行路线图


■ 2018年1月20日,东航MU588航班(纽约—上海)实际飞行路线图

从上面两张航路图可以看到,去程的时候,MU587航班飞机依然没有选择路线更短的大圆航线飞行,而是按照上海—日本—阿留申群岛—阿拉斯加南部—加拿大—北美五大湖—纽约这样的路线,为的还是借助西风带,这样飞行时间更短。如果把去程的实际路线绘制在地球仪上,大致是下面这样的。



其中黄色为大圆航线,红色为实际飞行路线。大圆航线距离约为11888公里,另外我们可以从flightaware网站上查到上图去程的实际飞行距离(红色路线)达到了13181公里,实际飞行时间13小时57分钟。

而回程的时候,基本严格按照大圆航线的航路,从纽约起飞后直接往北经过加拿大魁北克省,穿越北冰洋后再一路向南,再经过俄罗斯西伯利亚地区从我国东北入境,最后抵达上海。回程实际飞行距离12245公里,实际飞行时间14小时25分。尽管回程实际飞行距离比去程短了将近1000公里,但是飞行时长还是比去程多了近半个小时,这其中的缘故就在高空西风带的影响。

每年北半球的夏季,北极圈处于极昼,在纽约直飞回国的飞机上,就可以从万米高空欣赏壮美的北极风光。


■ 从纽约回国的飞机上拍摄的北冰洋,洋面上漂浮着大量浮冰


■ 在飞机上拍摄的加拿大北部的茫茫雪原

不过走极地航线也有一个问题,那就是辐射伤害。极地的辐射是远远高于其它地区的,一年飞2-3次可能不会对身体产生什么危害,但是对于频繁往返中美(中部、东部)的人,尤其是孕妇婴儿,还是需要尽量采取一些防辐射措施。比如可以选择转机而不是直飞以避开极地航线。

我的微信公众号:熊猫爱飞行(ID:iflypanda),谢谢大家!~




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tanqiang094 发表于 2018-5-22 09:20 | 只看该作者
是不是也会考虑备降问题,万一飞越北极圈,万一迫降了也没办法救援
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maomaojt 发表于 2018-5-23 08:54 | 只看该作者
tanqiang094 发表于 2018-5-22 09:20
是不是也会考虑备降问题,万一飞越北极圈,万一迫降了也没办法救援

航线规划的时候,航线的每个点上单发失效飞行半径内都必须有备降机场,否则要调整航线,满足上述要求
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vfvf 发表于 2018-5-24 10:58 | 只看该作者
实际体验告诉你,我经常出差浦东到洛杉矶,美国AA航空公司,去的时候上海出发,飞过东京上空,到俄罗斯远东,在进入阿拉斯加,沿着海岸线一路南下,到洛杉矶

回来的时候,洛杉矶出发,沿着海岸线一路北上,从阿拉斯加进入俄罗斯远东,在进东北,从大连出来,经过青岛上空,沿着海岸线到上海

不过来回怎么走,基本都是沿着海岸线的,并没有飞到太平洋里面去多么远,但是空中看到的地面景色,国内的确实差,俄罗斯一进东北,啥都看不见了,空气太差
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vfvf 发表于 2018-5-24 11:00 | 只看该作者
去的时候,逆着地球飞,时间快,大约11小时直达
回来的时候,顺着飞,时间长,大约13.5小时

飞机是787,有交流电源,USB口,wifi可以用
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DF21 发表于 2018-6-2 06:45 | 只看该作者
tanqiang094 发表于 2018-5-22 09:20
是不是也会考虑备降问题,万一飞越北极圈,万一迫降了也没办法救援

一般航线规划都不会深入北冰洋而是走阿拉斯加航线,备降点不少的,比如安克雷奇
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DF21 发表于 2018-6-2 06:51 | 只看该作者
vfvf 发表于 2018-5-24 10:58
实际体验告诉你,我经常出差浦东到洛杉矶,美国AA航空公司,去的时候上海出发,飞过东京上空,到俄罗斯远东 ...

中国应该只有飞夏威夷和其它几个太平洋岛屿的航线才会深入太平洋很多
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vfvf 发表于 2018-6-5 09:01 | 只看该作者
DF21 发表于 2018-6-2 06:45
一般航线规划都不会深入北冰洋而是走阿拉斯加航线,备降点不少的,比如安克雷奇

主要应该多是考虑安全,备降,才走这样的路线
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DF21 发表于 2018-6-10 10:57 | 只看该作者
vfvf 发表于 2018-6-5 09:01
主要应该多是考虑安全,备降,才走这样的路线

好像飞美东的航线返程会进入北冰洋,比如木航588航迹就有一段北冰洋,在日界线以东一小段可以飞到78-79N,当然那个位置离开安克雷奇其实也就2000KM出头,北冰洋本来也不大,当年世界最长航线SQ21应该是进北冰洋最深的商业航班,最后一次执飞航线飞到了接近88N
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vfvf 发表于 2018-6-11 08:36 | 只看该作者
DF21 发表于 2018-6-10 10:57
好像飞美东的航线返程会进入北冰洋,比如木航588航迹就有一段北冰洋,在日界线以东一小段可以飞到78-79N,当 ...

东部没有直飞过,不清楚怎么走的,每次都是去加州,然后有事情,可能才会去东部
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