Все про маршрути: чому літаки не літають по прямій траєкторії польоту?
Фото: motiv56 | Shutterstock, Aqi | Shutterstock, Simple Flying
Найкоротша відстань між двома точками - пряма лінія, але рейси рідко летять прямо від відправлення до пункту призначення. У міру того, як відстань між парою міст збільшується, траєкторії польоту стають дедалі менш лінійними у прямолінійному розумінні. Можливо, ви були допитливим пасажиром, який перевіряв маршрут свого рейсу на екрані бортових розваг (IFE) на спинці сидіння , або помітили, здавалося б, нелогічні маршрути польоту між містами під час перегляду веб-сайтів для відстеження рейсів. Існує багато причин, чому рейси не курсують напряму між аеропортами, і ця стаття визначить і пояснить деякі з причин, чому маршрути польотів на маршруті зиґаґоподібні.
ВітриНайсуттєвіші розбіжності в повсякденних планах польоту між тією самою парою міст пов’язані з сильним вітром на висоті плану польоту. Це стає більш помітним, оскільки польоти долають більшу відстань, оскільки необхідно враховувати дані про вітер для всієї подорожі. Крім того, сильніші зимові вітри, як правило, спричиняють більшу розбіжність між повсякденними планами польотів через наявність полярних струменевих течій над континентальними районами обох півкуль.
Бортдиспетчери враховують, де розташовані найсильніші попутні вітри під час подорожей у східному напрямку, і намагаються якомога більше використовувати їх. Подібним чином робляться прогнози щодо зустрічного вітру на рейсах, що прямують на захід, щоб уникнути найбільш суворих критиків швидкості руху. У багатьох випадках, особливо взимку, має сенс планувати політ далі на північ чи південь, щоб скористатися найбільш сприятливими вітрами. Про це свідчить щоденна публікація північноатлантичних треків , які плануються навколо прогнозованого вітру на прогнозований період.
Вплив вітру на траєкторії польоту настільки ж очевидний, якщо подивитися на рейси довшими понад 1500 миль. На зображеннях нижче наведено приклади двох планів польотів авіакомпаній між Нью-Йорком і Лос-Анджелесом на дні поспіль. Південніший маршрут проходить над Середнім Заходом (наприклад, центри Канзас-Сіті та Альбукерке). Навпаки, більш північний план польоту передбачає політ над районом Великих озер із центрами Міннеаполіс, Денвер і Солт-Лейк. Хоча шляхи значно розходяться, відстань до землі майже однакова: лише десять морських миль. Однак за 24 години вітер змінився достатньо, щоб виникла необхідність у досить різкому збільшенні траєкторії польоту.
Ось цікавий шматочок, який дає змогу зрозуміти, наскільки важливо планувати зустрічний вітер: припустімо, що у вас є два сценарії для подорожі туди й назад. В один бік — 3000 морських миль, отже, подорож туди й назад становить 6000 морських миль. Обидва рейси туди й назад здійснюються одним літаком з однаковими зазначеними швидкостями. Однак один із рейсів туди й назад виконується без вітру, а інший – із вітром у 100 вузлів на висоті. Тому він має попутний вітер у 100 вузлів під час одного з польотів довжиною 3000 морських миль і зустрічний вітер у 100 вузлів під час зворотного шляху довжиною 3000 морських миль. Обидві поїздки в обидві сторони займуть однакову кількість часу чи одна подорож займе більше часу?
Сценарій з вітром займе більше часу, навіть якщо він виграє від попутного вітру в 100 вузлів на одному з рейсів! Припустімо, що безвітряна подорож туди й назад виконується зі швидкістю 500 вузлів. Понад 6000 морських миль, це призведе до 12 годин польоту в обидві сторони. Політ довжиною 3000 морських миль із посиленим попутним вітром має швидкість 600 вузлів, що забезпечує швидку п’ятигодинну подорож. Однак швидкість зворотного рейсу становить 400 вузлів через руйнівний зустрічний вітер у 100 вузлів. Цей політ займає 7,5 годин! Таким чином, вся подорож туди і назад з вітром становить 12,5 годин порівняно з 12 годинами без вітру. Сподіваємось, це допоможе проілюструвати концепцію уникнення найсуттєвіших зустрічних вітрів, якщо це можливо.
Обмеження повітряного просторуЗвичайно, є багато випадків, коли зустрічний вітер просто неможливо спланувати. Одним із рушійних факторів, який веде до планування польоту за оптимальних вітрових умов (а також спричиняє нелінійні траєкторії польоту), є обмеження повітряного простору. На закриття повітряного простору впливають такі речі, як запуски в космос, зусилля з гасіння пожеж, операції безпілотників, збої в роботі супутників або GPS, а також пересування VIP-послуг. Більш ніж будь-що інше (принаймні в США), військові диктують повітряний простір, який не можна використовувати для цивільних польотів.
У США військовий повітряний простір називається MOA (повітряний простір для військових операцій) або «обмеженим». Він використовується для проведення високошвидкісних військових тренувань і випробувань, стрільб та інших секретних заходів. Через масштаби військової роботи десятки тисяч квадратних миль повітряного простору на території континентальної частини США зарезервовано для військового використання, якщо інше не дозволено.
Якщо ви коли-небудь літали між містами на заході США, існує велика ймовірність того, що на ваш маршрут польоту вплинули військові чи обмежений повітряний простір. Наприклад, прямолінійний маршрут між Сан-Хосе, штат Каліфорнія, та Фініксом направлятиме рейси безпосередньо через кілька заборонених зон. Тому польоти завжди плануються в обхід країв повітряного простору.
Подібним чином рейси між Далласом і Фініксом, як правило, пролягають над північною або південною частиною Нью-Мексико, але майже ніколи не проходять прямо через центр штату, незважаючи на те, що це найпряміший маршрут. Як ви, напевно, зрозуміли, у Нью-Мексико є багато військового та обмеженого повітряного простору, і тому це ще один яскравий приклад території, де планування польотів має враховувати непридатний повітряний простір.
Погодні системиМожливо, найбільш очевидною причиною нелінійних маршрутів польотів між містами є негода. Зазвичай краще літати над хмарами, але літні грозові вершини хмар можуть досягати висоти значно вище стелі авіалайнера. Плани польоту будуються для обходу конвекції, коли прогнозується погана погода.
Кілька разів на рік у літні місяці над Середнім Заходом США з’являється масивна смуга гроз довжиною в тисячу або більше миль. Іноді така конвективна лінія може простягатися від Х’юстона до Чикаго лише з кількома проміжками, через які можуть пройти авіарейси. Замість того, щоб планувати маршрут через лінію штормів, диспетчери прокладають маршрути над Мексиканською затокою або на північ від Великих озер, щоб уникнути сильної турбулентності. Коли це трапляється, зазвичай це означає, що кілька авіакомпаній виконують сотні рейсів за спільним маршрутом, що призводить до затримок і зниження швидкості, оскільки більше літаків сходяться на обмежених, придатних маршрутах польоту. Ось чому політ із Нью-Йорка до Лос-Анджелеса може завершитися над Мексиканською затокою, а не над центром, хоча це трапляється лише раз у блакитний місяць.
Наявність контролераНестача персоналу, який працює в системі УПР, стала проблемою для США після закінчення пандемії COVID-19. Майже всі маршрутні центри, диспетчерські центри терміналів і вежі мають недостатню кількість персоналу в порівнянні з тим, де хотілося б FAA, що призводить до неможливості обробляти стільки трафіку, скільки дозволяла фізична інфраструктура.
Один із найзавантаженіших і найпопулярніших коридорів повітряного руху в США пролягає вгору та вниз по штату Флорида, більша частина якого контролюється Джексонвільським центром. Jax Center, як його називають у просторіччі, є одним із закладів, який найбільш очевидно страждає від проблеми нестачі персоналу. Одному диспетчеру дозволяється обробляти лише стільки повітряного простору, а відсутність диспетчерів під час деяких робочих змін призводить до того, що певні маршрути та висоти закриваються або вимірюються, щоб підтримувати співвідношення польотів на диспетчера на прийнятному рівні. Авіакомпанії, які здійснюють рейси до багатьох пунктів призначення по всій Флориді (в даному випадку — кожна велика авіакомпанія США) тісно співпрацюють із FAA, щоб визначити «слоти» та «потоки», коли їхні літаки будуть допущені в повітряний простір.
У екстремальних прикладах деякі авіакомпанії, які в іншому випадку здійснювали б польоти над Флоридою до місць призначення в Карибському басейні, подають плани польотів над районом Нового Орлеана. Це призводить до того, що рейси обслуговуються Houston Center, а не Jax Center, а це означає, що рейс не матиме затримки на землі перед відправленням, якщо авіакомпанія не зможе забезпечити слот у повітряному просторі, який відповідає моменту, коли рейс має бути в повітряний простір. Це призводить до того, що час у повітрі буде більше, але рейс прибуде ближче до вчасно, ніж якби диспетчер запланував більш прямолінійний маршрут через вимірюваний повітряний простір.
Термінальна зона відправлення та прибуттяОстанній момент щодо неможливості літати по прямій лінії стосується процедур, вбудованих у зону терміналу. Стандартні термінали вильоту (SID) і стандартні термінали прибуття (STAR) служать воротами для входу та вильоту з великих аеропортів по всьому світу. Вони забезпечують розділення трафіку, щоб літаки, що прибувають і відлітають, не конфліктували, а також контролюють швидкість, щоб літаки, що летять за спільними маршрутами, не наближалися один до одного.
SID і STAR дуже ефективні та ведуть до загальних точок переходу, а не безпосередньо до місця, куди прямує рейс. Подивіться на DEEZZ 5 SID від New York JFK (нижче). Це відправлення призначене для того, щоб рух транспорту вийшов із району Нью-Йорка, уникаючи прильотів і вильотів з аеропортів Ла-Гуардія, Ньюарк і Тетерборо.
DEEZZ 5 обертається далеко на північ над Білими рівнинами після того, як отримав напрямок для польоту після вильоту. Злетіти на південь у місто на захід від Нью-Йорка й відчути, що повертаєш ліворуч, а не праворуч, може збити з пантелику. Хоча пілоти воліли б швидко повернути праворуч і попрямувати на захід, SID і STAR запобігають цьому, оскільки вони обслуговують потреби кожного літака в зоні терміналу, а не одного конкретного рейсу.
ВисновокЗ п’яти обговорюваних тем найбільшою та найочевиднішою перешкодою для прямолінійних польотів є повітряний вітер, а потім обмежений і заборонений повітряний простір. Більшість погодних умов уникають із відхиленням на 10-20 миль, тоді як рідкісні лінії штормів викликають зміщення на сто миль.
Якщо мало відомо про обставини, пов’язані з плануванням польотів і управлінням повітряним рухом, то, безсумнівно, викликає збентеження, чому літаки не можуть просто злетіти та встановити курс прямо до місця призначення. Зрештою, небо — величезне й відкрите місце порівняно з вулицями, якими ми їздимо на машинах. Незважаючи на те, що це правда, правила неба вимагають дотримання конкретних маршрутів, а вітер вимагає, щоб прямі лінії були принесені в жертву заради загальної ефективності.
Джерело інформації: Simple Flying