Тихий океан занимает огромную территорию на нашей планете. Для этой части характерны определенные особенности. Масштабы его слишком внушительны, поэтому рисковать безопасностью и совершать перелет вряд ли кто-то решится. Если посмотреть на карту, то можно сделать вывод, что путь, например, от Сингапура до Лос-Анджелеса гораздо короче через океан, чем в обход его. Тогда почему полеты над океаном больше исключение, чем закономерность?
Всё просто в данном случае..
Самолёту не нужно ничего «подруливать», за него это делает гравитация..
Ну примерно это можно увидеть на примере лестницы многоэтажки..
Когда мы поднимаемся по ступенькам мы должны затратить энергию для преодоления силы тяжести..
И чем больше ступенек преодолеваем, тем больше энергии надо..
Эта энергия равна mgh..
И это чувствуется всем телом и особенно ногами, если забраться на 10 этаж, то ноги будут гудеть, особенно с непривычки..
Самолёт всё время прижимает гравитация к земле..
Гравитацию компенсирует подъёмная сила крыла..
Это как будто к самолёту привязана эластичная резиновая верёвка..
Он может подниматься выше, но верёвка растягивается и тянет вниз..
Эта «верёвка» привязана к центру Земли и тянет самолёт к себе, самолёт, чтобы не упасть с помощью крыльев преодолевает это усилие, Земля не даёт самолёту лететь прямо, а тянет к себе и этот самолёт повторят кривизну Земли.. Чтобы лететь всё время прямо самолёту нужно постоянно увеличивать подъёмную силу, но эта подъёмная сила здесь только для того, чтобы не упасть из-за гравитации..
А вот космическая ракета на маршевом участке всё время тратит энергию на подъём и летит прямо.. И тем не менее и она, если энергии двигателей не хватит вылетит и всё равно будет летать вокруг Земли как спутник её..
И здесь опять гравитация..
Если вкратце, то у самолетов есть крылья и моторы-пропеллеры, они взмывают в воздух, разогнавшись на взлетной полосе до высокой скорости на своих шасси.
В основе подъемной силы, способности самолета подняться в воздух — законы физики.
Самолеты летают по теории аэродинамики, которая заложена Николаем Ефремовичем Жуковским, сформулированная в 1904 г.
Самолет в воздух поднимается по аэродинамическому принципу.
Подняться в воздух самолету позволяет большая площадь крыльев.
У каждого самолета есть своя минимальная скорость, позволяющая взлетать. У пассажирских самолетов она от 180 — 250 км/ч.
Что касается кораблей, то, конечно, непонятно, как такие тяжелые, многотонные суда не тонут? Если поместить утюг в воду, то он быстро пойдет ко дну. А корабль-то намного тяжелее? — но в своих корпусах, которые возвышаются бортами высоко над водою, они имеют огромный запас воздуха, позволяющий вытеснить судно и держаться на плаву. У каждого судна своя грузоподъемность, превышать которую нельзя, иначе судно затонет. Корабль также может утонуть при наличии пробоины и заполнении корпуса водой, с вытеснением воздуха.
Несколько иначе устроены подводные лодки. У них есть цистерны главного балласта (ЦГБ), которые заполнены водой при погружении подлодки вглубь. А когда она всплывает, то этот балласт вытесняется сжатым воздухом.
Для кого-то это уже давно известный факт. У других данное открытие вызывает почти шоковое состояние. Они просто не верят своим глазам! Почему самолеты летают не по кратчайшему расстоянию между городами? Я не про небольшие отклонения для обхода облачных массивов и грозовых фронтов. Почему иной раз они описывают немалую дугу к северу или югу, смотря в каком полушарии вы находитесь? Может быть авиакомпании нарочно удлиняют маршрут, чтобы содрать с нас побольше денег? Да за кого они нас держат?! Ну, уж нет! Теперь только поездом! Или же здесь не все так просто, как кажется?
Попробуйте померить расстояние между Москвой и Владивостоком. Если сделать это при помощи, например Яндекс Карт, то, думаем, результат вас немало озадачит. Оказывается, вместо того чтобы спокойно повести линию по параллели, Яндекс считает кратчайшим расстояние дугу, залезающую за Северный полярный круг. Может быть и Яндекс заодно с авиакомпаниями? Сговорились, чтобы водить нас, пассажиров за нос? Давайте попробуем разобраться, почему самолеты летают по дуге, вместо того, чтобы лететь по прямой.
Когда перелет достаточно короткий, этой кривизны особо не заметно. Но если лететь предстоит далеко, маршрут на Яндекс-картах почему-то начинает изгибаться в кривую.
Посмотрите сами: почему самолет, летящий из Москвы на Дальний Восток, сначала забирается на крайний Север, а потом снова опускается к средним широтам?
Давайте теперь сделаем вот что: просто проложим этот же маршрут, но будем мерить его короткими отрезками, чтобы пройти, как нам кажется, кратчайшим путем:
Она же круглая!
Для того чтобы прояснить этот парадокс давайте представим крайнюю ситуацию. Нам надо лететь из Москвы в город, который находится на той же 55-й параллели, но с другой стороны планеты. По правде говоря, там нет никакого крупного города. Это север Канады на границе с Аляской. Возможно, вблизи и отыщется какое-нибудь поселение, но там явно не будет взлетной полосы, чтобы принять наш огромный лайнер.
Но нам и не надо там садиться. Просто давайте представим, как мы полетим. Глядя на плоскую карту, мы сначала наверняка проложим маршрут так, как сделали совсем недавно — короткими отрезками по параллели. Через Казань, Новосибирск, Иркутск, Благовещенск, Перопавловск-Камчатский. Далее полетим над Тихим океаном и вот, вконец измотанные дальним беспосадочным перелетом, совершим мысленную посадку в нужном нам месте.
Это если смотреть на плоскую карту. А если взглянуть на глобус?
Здесь даже первокласснику будет понятно, что кратчайший путь между нашими точками лежит не по параллели. А по меридиану через Северный полюс. Мы же совсем забыли, что земля-то круглая. А на поверхности шара кратчайшие расстояния выглядят совсем не так, как на плоской настенной карте.
Если бы Петропавловск-Камчатский находился по другую сторону планеты, авиационные маршруты наверняка пролегали бы через полюс. Но он находится не совсем на той стороне, а чуть ближе.
Значит, и маршрут самолета будет уже более пологий. Не через полюс, а через Ямал и Таймыр. Чем короче маршрут, тем менее заметна его кривизна на плоской карте.
Для интереса, найдите где-нибудь глобус и померьте расстояние между Москвой и Камчаткой сначала по параллели, потом по прямой через . Думаю, вы удивитесь, насколько разные получаются цифры.
Надеемся, теперь вас не будут шокировать дуги на карте и вы будете точно знать. Почему самолеты не летают по прямой траектории.
Материалы по теме:
Шутки шутками, но определенный налет серьезности появляется в подобной ситуации не только у обремененного авиационными знаниями человека. Тем более, что вышеупомянутая сорокатонная «дура» — это, вобщем-то, средний по размерам самолет российских ВВС СУ-24. Ну, а если этот «посерьезневший» человек окажется свидетелем неторопливого, но о-о-очень уверенного взлета самого большого в мире транспортного самолета АН-225 «Мрия» («Мечта» по-украински, кто не знает)?.. Комментировать больше ничего не буду. Добавлю лишь, что взлетный вес этой «птички» — 600 тонн.
Да, впечатления на этой почве могут быть очень глубокими. Но, как бы то ни было, эмоции здесь совершенно ни при чем. Физика. Одна голая физика. Именно подчиняясь законам физики, поднимаются в воздух все летательные аппараты, начиная с легких спортивных самолетов и заканчивая тяжелыми транспортниками и, казалось бы, уж совсем бесформенными вертолетами, непонятно как удерживающимися в воздухе. И происходит все это за счет подъемной силы да еще силы тяги двигателя.
Словосочетание «подъемная сила» знакомо практически любому человеку, но удивительно то, что далеко не каждый может сказать, откуда же она все-таки берется, эта самая сила. А между тем объяснить ее происхождение можно просто, буквально «на пальцах», не влезая в математические дебри.
Как известно, главная несущая поверхность самолета — это крыло. Оно практически всегда имеет определенный профиль, у которого нижняя часть плоская, а верхняя выпуклая (по определенному закону). Воздушный поток, проходя под нижней частью профиля, почти не меняет своей структуры и формы. Зато, проходя над верхней частью, он сужается, ведь для него верхняя поверхность профиля — это как вогнутая стенка в трубе, по которой этот самый поток как бы протекает.
Теперь, чтобы через эту «продавленную» трубу прогнать за определенное время тот же обьем воздуха, его нужно двигать быстрее, что и происходит на самом деле. Осталось вспомнить закон Бернулли из любимого школьного курса физики, который гласит, что чем выше скорость потока, тем ниже его давление. Таким образом, давление над профилем (а значит и над всем крылом) ниже давления под ним.
Возникает сила, которая старается «выдавить» крыло, а значит и весь летательный аппарат вверх. Это и есть та самая вышеупомянутая подъемная сила. Как только она становится больше веса — ура! Мы в воздухе! Мы летим! И, кстати, чем выше наша скорость, тем больше подъемная сила. Если же в дальнейшем подъ
емная сила и вес сравняются по величине, то самолет перейдет в горизонтальный полет. А хорошую скорость нам придаст мощный авиационный двигатель или, точнее, сила тяги, которую он создает.
Используя этот принцип можно, теоретически, заставить взлететь (и успешно летать) предмет любой массы и формы. Главное — точно все рассчитать с точки зрения аэродинамики и других авиационных наук и правильно изготовить этот самый предмет. Упоминая о форме, я имею ввиду, главным образом, вертолет. Аппарат, совсем не похожий внешне на самолет, в воздухе держится по той же причине. Ведь каждая лопасть его главного, говоря авиационным языком, несущего (очень характерное слово, выше уже встречалось) винта — это то же крыло с аэродинамическим профилем.
Двигаясь в воздушном потоке при вращении винта, лопасть создает подъемную силу, которая, кстати, не только поднимает вертолет, но и двигает его вперед. Для этого ось вращения винта немного наклоняется (создается «перекос» винта), и появляется горизонтальная составляющая подъемной силы, исполняющая роль силы тяги самолетного двигателя. Винт как бы тянет одновременно вверх и вперед. В результате получаем уверенный и очень надежный полет такого, вобщем-то, «странного» аппарата, как вертолет. И, между прочим, достаточно красивый полет. Я неоднократно наблюдал с земли пилотаж боевого вертолета МИ-24 — зрелище просто завораживающее.
Кстати, хочу заметить, что винты самолетов с винтовыми двигателями (турбо или поршневыми) сродни вертолетным и используют тот же принцип (догадались какой?). Только подъемная сила здесь полностью «переквалифицировалась» в силу тяги. Говоря по-вертолетному, «перекос» винта — 90 градусов.
Да, авиация — это очень красиво. Слова восхищения применимы в разговоре о полете любого достаточно совершенного летательного аппарата. Будь то внешне неторопливый гигант «Мрия», трудяга-штурмовик СУ-25 или юркий спортивный пилотажник. Вся эта красота является результатом подчас многолетней кропотливой работы ученых и авиационных инженеров, аэродинамиков, двигателистов, прочнистов и т. д.
Вопрос безопасности
Самое интересное, что безопасность – скорее второстепенный фактор, влияющий на запрет полетов в этой зоне, чем ключевой. Водное пространство слишком масштабное. Если произойдет какая-то аварийная ситуация, экипажу придется жестко посадить машину на воду. Если же отказал хоть один из двигателей или есть другая серьезная проблема, толку от этого мало.
Согласно авианормам, самолет обязан находиться от ближайшего к нему аэропорта на расстоянии не более чем три часа полета. Это необходимо, чтобы в случае аварийной ситуации самолет имел возможность долететь и сесть, тем самым спасая жизни экипажа и пассажиров в случае с пассажирским лайнером. В настоящее время у большинства авиасудов оснащение достаточно хорошее и они способны преодолеть серьезные расстояния не дозаправляясь. Но риск опасности более высокий в любом случае, чем лететь в обход.
Тихоокеанские острова
В Тихом океане на островах есть несколько стран, которым жизненно важна связь с материком, поэтому несмотря на все существующие риски, самолеты все же летают. К этим странам относятся Вануату, Фиджи, Гавайи, Самоа и прочие.
Не менее интересно и полезно будет узнать о спутном следе самолёта: как он возникает и какую опасность несёт для других лайнеров.
Погрешности на карте
Стандартные карты имеют много неточностей. Зачастую расстояние между точками, которое видно на карте, гораздо меньше реального. Глядя на графическое изображение, создается впечатление, что самой короткой дорогой является прямая, а на самом деле этот путь наиболее длинный.
Погрешности являются закономерными, так как практически невозможно разместить на плоской поверхности то, что изображено на шарообразной карте, совершенно точно сохранив достоверность. В результате получается, что карта обманывает на многие сотни километров, а в некоторых случаях на тысячи. В связи с этим выходит, чем ближе самолет к суше, тем короче полет. За редким исключением полеты через данную зону все-таки осуществляются.
Траектория полета самолетов
По прямым отрезкам самолеты не летают, исключительно по кривым линиям. Причины для этого вполне объективные. В первую очередь дело опять в вопросе безопасности, как воздушного судна, так и людей. Путь проходит по так называемым «воздушным коридорам». Это те места, в которых экипаж с диспетчером, находящимся в аэропорту, может поддерживать связь.
В особенности это важно при внештатной ситуации. При необходимости операторы смогут подкорректировать маршрут, что спасает жизни находящихся в воздухе. Второй момент – пилотам необходимо совершать обход сложных для передвижения в воздушном пространстве условиях. Поводом для смены курса движения могут быть неблагоприятные погодные условия.