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以人類的技術,為什麼飛機飛越南半球時不直接飛過南極?

2021-11-07由 超弦 發表于 歷史

為什麼飛機在飛越南半球時不直接飛越南極呢?

我們知道地球是一個近圓,正確來講它是一個兩極稍扁,赤道略鼓的不規則球體。也就是說,它的橫向距離是偏長而縱向距離是偏短的。但是為什麼飛機在飛越南半球時不直接飛越南極呢?

以人類的技術,為什麼飛機飛越南半球時不直接飛過南極?

確實,如果飛機在南半球進行對向飛越(比如俄羅斯和美國紐約),距離是最短的,但是實際上沒這麼簡單。人類部穿過南半球最基本的原因,那就是航線對於潛在的航空公司來說沒有經濟意義,因為該地區的人口密度和需求很低,對於那些非常特殊的航線來說。尤其是,當航空運營商在航程內沒有合適的改道機場的情況下長途飛行時,會給他們帶來巨大的監管負擔。

對於美國航空公司來說,通常飛北極航線,運營以及監管方面的考慮是相同的,它們涉及飛機認證、航空公司認證和長時間的特殊可靠性監控。

以人類的技術,為什麼飛機飛越南半球時不直接飛過南極?

還有一點是擁有兩臺發動機飛機在執行中發動機可靠性不高。為了應對發動機設計和可靠性方面的改進,並滿足工業的需要,聯邦航空局對允許兩臺發動機在最初的60分鐘限制之外逐漸擴充套件的規則的偏差提供了指導。目前,發動機的可靠性已經提高到這樣一個水平,即執行的安全不受發動機數量的影響,而是受影響所有飛機執行的其他因素的影響,這些飛機的航線使它們遠離足夠的機場。

而雙引擎飛機飛離改道機場那麼遠的關鍵問題是如何處理機上緊急情況。如果其中一個引擎壞了怎麼辦?飛機不僅需要有足夠的備用動力,從剩餘的發動機可用飛行,但它必須能夠飛行在一個高度,使飛機能夠飛行的長途分流機場在單引擎的速度。很多人忘記了這一部分。所有現代航空公司的雙胞胎都可以用一個引擎輕鬆飛行,但這必然會大大降低空速,而且很可能會涉及到在更低的高度飛行。當國際民航組織和美國聯邦航空局首次頒佈正式條例時,這些ETOPS航班的限制是以離允許飛行的適當改道機場的最大分鐘數來描述的。此前,雙引擎飛機的飛行時間設定為60分鐘,而自20世紀60年代初以來,三引擎和四引擎飛機的飛行時間已經定為180分鐘,最終這些時間增加到了240分鐘甚至更長,對極地飛行有著特殊的要求,在這種情況下,無論是在高空還是在地面,環境條件都將是極端的。

這些極性因素包括密切關注室外空氣溫度(OAT),在某些情況下可以達到-50攝氏度或更低。這就對某些型別的噴氣燃料的冰點提出了挑戰,因為在較低的高度飛行的時間所產生的殘餘熱量通常不會對其產生影響。然而,在極地條件下長時間處於高空可能會引起這種擔憂。

其他安全考慮包括如何處理船上火災緊急情況,特別是在通常無法從客艙或駕駛艙進入的貨艙內。在這些情況下,必須加強自動滅火系統,以便對此類事件提供更長時間的控制,同時飛機轉移到4小時以外的機場。

在所有這些EROPS的情況下,航空公司必須證明他們擁有這些飛行所需的培訓、飛機/發動機可靠性和裝置。他們還必須密切監測飛機的可靠性和所有EROPS相關問題,以確保維持所需的安全水平。而在南極上空,這一切都很困難,所以人類沒有必要去冒險。

還有一點就是航班計劃路線一般都在人口中心之間進行,在那裡有足夠的需求來證明航班的合理性,並使其有利可圖。在ETOPS規則要求3引擎或4引擎飛機在遠離緊急著陸場的地方進行長途飛行的年代,比如有足夠的人數。這些飛機運載了很多乘客,因此需要很多人在飛機上收支平衡。

在南半球,只有三塊陸地深入南部:非洲、澳大利亞和紐西蘭,以及南美洲。如果你用這根繩子(或谷歌地球上的線)把這些大陸上的主要城市連線起來,它們甚至連南極洲大陸都走不了多遠。而ETOPS法規要求飛機離緊急機場的停留時間不得超過4小時。南極洲有多少個緊急機場?除了麥克默多(McMurdo)之外,沒有任何一款能夠處理帶輪子著陸的B747飛機(它也遠離常規飛行路線)。在一個冬天有20-40人的車站裡,你將如何用B747為300多人提供住所和食物?即使是一架B787飛機也會嚴重超載,而且那裡可能沒有足夠的燃油供飛機爬升回合適的高度,因為飛機已經進行了重要的改道以到達機場。天氣會關閉南極洲為數不多的機場,那裡幾乎沒有空中交通管制的支援。這根本行不通。

環繞南極海岸飛行的航班,如從約翰內斯堡到悉尼的航班,都會試圖利用急流加速向東飛行,但在向西飛行時會飛得更遠,以避開急流。還有其他的天氣偏差,但它們往往不會推動飛機進一步越過南極洲。

因此,出於安全、監管、經濟和實際原因,定期穿越南極大陸的航班很少。偶爾會有隻供觀光的包機,但不會降落。

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