Почему самолеты не летают напрямик?
Boeing 747 сжигает за час больше 10 тонн топлива, еще больше он потребляет, когда набирает высоту. Это соответствует примерно 4 литрам в секунду. Вы можете подумать, что они будут летать по идеально прямым линиям от аэропорта вылета до аэропорта назначения с целью минимизации расхода топлива. Но если вы когда-либо смотрели на карту на одном из бортовых мониторов, вы, возможно, видели, что маршруты не являются прямыми. Почему так? Как это часто бывает, на этот вопрос нет одного простого ответа. Вот некоторые из типичных причин.
Земля не плоская
Ваша карта - это двумерное представление поверхности Земли, которая не является плоской, а, скорее, "сплюснутым сфероидом". Самым коротким маршрутом является не прямая линия на карте, а часть "большой окружности". К примеру, самый короткий путь между Ванкувером и Парижем (оба расположены на 49 градусах северной широты) пролегает через Гренландию (68 градусов северной широты).
Маршрутная сеть
Когда-то самолеты летали, ориентируясь на наземные объекты - реки, дороги, железные дороги, или береговые линии. С появлением радиомаяков, самолеты стали летать между этими маяками. Так была создана система "небесных шоссе". Сейчас большинство самолетов может очень точно передвигаться без необходимости прокладывать курс между радиомаяками, но такая маршрутная сеть все еще сохраняется, хотя большинство "точек маршрута", являющиеся узловыми, не связаны с физическими маяками.
Сейчас специалисты "Евроконтроля", менеджера аэронавигационной сети, работают со своими партнерами по всей Европе, чтобы перейти на "воздушное пространство свободных маршрутов" (Free Route Airspace, FRA) и покончить со старой сетью. Как и все в авиации, такая значительная перемена должна проходить безопасно. Они достигли реального прогресса во внедрении FRA, которое сейчас функционирует во многих частях Европы на протяжении ночного времени или в выходные дни, а в ряде стран - в режиме 24/7. Ожидается, что доля "воздушного пространства свободных маршрутов" значительно возрастет в ближайшие несколько лет.
Погода и ветра
Даже в воздухе, самый короткий путь не всегда является самым быстрым. Сильные ветра могут добавить или отнять много времени. Наиболее четко это видно при пересечении Атлантики, где реактивная струя обычно составляет по меньшей мере 100 узлов (185 км/ч) и может быть вдвое больше. Таким образом, самый лучший маршрут в западном направлении может находится в сотнях километров южнее или севернее от самого лучшего маршрута в восточном направлении.
Другие формы погоды также могут повлиять на выбранный маршрут. Кучево-дождевые облака (те, которые генерируют грозы) могут представлять опасность для воздушных судов с вертикальными воздушными потоками до 50 узлов (1500 метров в минуту), как и обледенение, сдвиг ветра, молнии, град и т.д. Неудивительно, что пилоты стараются избегать их.
Военные учения
Военные должны проводить учения, испытывать ракеты с кораблей и т.д. Это означает, что воздушное пространство, задействованное в учениях, закрыто для полетов гражданских самолетов, которые должны обходить эту область. Однако, "Евроконтроль" тесно работает со своими коллегами, чтобы убедиться в том, что воздушное пространство будет открыто как можно скорее, как только военные учения прекратятся. В настоящее время они разрабатывают новые процедуры, инструменты, системы обмена данными и услугами для улучшения этого процесса. Все эти элементы являются частью программы "Улучшенное гибкое использование воздушного пространства" (Advanced Flexible Use of Airspace).
Зоны конфликтов
Безопасность всегда является приоритетом, и трагедия MH-17 обратила внимание на опасности полетов над зонами конфликтов. Международная организация гражданской авиации (ICAO) призвала всех делиться информацией о таких рисках. "Евроконтроль" выполняет свою роль, делая доступными для авиационного сообщества любую информацию, которую он получает, о воздушном пространстве над и вблизи Европы.
Стоимость
Каждая страна в Европе берет сборы за использование своих аэронавигационных служб, в зависимости от продолжительности полета и размера самолета. В среднем, рейс обойдется около 800 евро, но эта цифра будет намного меньше для маленького самолета, выполняющего локальные полеты и выше для большого самолета, летящего через весь континент.
В конечном счете, сборы основаны на стоимости предоставления услуг. Некоторые страны берут больше, чем другие. Например, Германия берет вдвое больше, чем Польша, и это означает, что самолет, летящий, скажем, из Стокгольма в Пизу может выбрать более длинный маршрут, чем это необходимо, с целью обойти воздушное пространство Германии.
Этот выбор, конечно, будет зависеть от стоимости дополнительного объема топлива, необходимого для полета по более длинному маршруту. В настоящее время, стоимость топлива является относительно низкой и поэтому мы наблюдаем больше рейсов, избегающих более дорогие воздушные пространства. Звучат призывы к созданию гармонизированной системы сборов, но с этим есть трудности. Например, авиакомпания, базирующаяся в стране с низкими сборами, посчитает, что ее годовые расходы увеличатся.
Заторы
В небе даже без забастовок могут быть заторы. Важной функцией "Евроконтроля", как менеджера аэронавигационной сети, является управление потоком трафика по всей Европе. Поэтому если они видят, что в конкретной части воздушного пространства и в определенное время ожидается слишком много рейсов - больше, чем местный провайдер аэронавигационного обслуживания считает безопасным для перелетов - тогда спецы будут удерживать самолет на земле, чтобы сгладить опасный пик. Тем не менее, у авиакомпании действительно есть возможность выбрать альтернативный маршрут для обхода загруженной части воздушного пространства. Это может быть более длинный путь, но дополнительные расходы уравновешиваются за счет экономии расходов, связанных с задержками.
В аэропортах, такими заторами обычно управляют с помощью "стеков" (эшелонирования) самолетов, кружащих рядом с аэропортом и постепенно снижающимися до тех пор, пока не придет их очередь садиться. В то же время, сейчас редко наблюдается подобная картина в аэропортах, кроме тех, которые принимают много самолетов из-за пределов Европы - эти воздушные суда не подпадают под действие процедур управления потоком.
Вблизи аэропортов
Обычно самолеты вблизи аэропортов пролетают немного больший путь, чем теоретически нужно. Это может быть вызвано тем, что самолет должен лететь вокруг аэропорта, чтобы осуществить посадку в ветреную погоду. Также самолет может избегать определенных областей (например, центр города) из-за шумовых ограничений. В сложной части воздушного пространства, такой как вблизи Парижа с несколькими аэропортами, существуют определенные трехуровневые прибытия и отправления рейсов. Это позволяет разводить воздушные суда, вылетающие, например, из аэропорта Орли на север и самолеты, прибывающие в аэропорт Шарля де Голля с юга.
С учетом всех этих причин отклонений кажется маловероятным, что какому-нибудь рейсу на самом деле удастся полететь по прямому маршруту. Тем не менее, эффективность полетов действительно весьма впечатляет. В 2015 году, несмотря на серьезные вызовы, причиной которых было, например, закрытие воздушного пространства в Украине, эффективность полетов фактически улучшилась в среднем на 2,8% больше, чем по дуговым маршрутам. Сложно определить оптимальную цифру, но совершенно очевидно, что работа по выпрямлению маршрутов будет продолжаться.
источник