驾驶员在高空中远望地平线是一条弯曲的线,飞机越是飞得高,这种弯曲的感觉就越明显,这和站在地面上的人对地平线的感觉有很大差别。在高速运行的飞机上对飞行距离、飞行方向、飞机所在地点的时间等等要做出决定时,驾驶员时刻也不应该忘记地球不是一个平面,而是一个球。
地球围绕着一根抽象的地轴自转,这根轴穿过地心穿出地面的两个点被称为南极和北极,南北极决定了地球的南北方位。通过地心和地轴垂直的面把地球分成两半,靠南的是南半球,北面的当然就是北半球了。南北半球的分界线就是赤道。为了给地球上各点的位置确定南北坐标,把南北半球分别用平行于赤道的平面分成90份,这就是纬度。赤道是0°,北极是北纬90°,南极是南纬90°。用纬度确定了地球南北方向上的坐标后,还需要确定和南北相垂直的东西方向。东西方向的起始点没有天然的界定点,只好人为地替它定一个起点。1884年召开的国际会议上决定以通过英国伦敦格林尼
治天文台伸向地球南北极的经线做为计算地球东西方位的起始线,这条经线叫做起始经线,也叫本初子午线。这条经线被定为经度0°。它和地心形成的平面,把地球分为两半,即东、西半球,每个半球按圆周等分为180份,向东为东经,向西为西经。东经l800与西经
180°相重合。经度决定了地球上东西方向的坐标。经度和纬度在地球表面构成了一个坐标网,地球上的每一点的位置都可以用经度和纬度标出来。例如北京的坐标是北纬39055’,东经ll6023’。
地球上的坐标被确定之后,每一点相对于另一点的角度关系就可以用方向来表示。南北方向用南北极定位,与南北垂直的方向就是东西。航空地图上的方向以正北方为基准,正北为00,顺时针旋转,所测到的方向的角度叫做方位角。转一圈为3600,这样每一个方位都有了准确的角度表示。
地球是一个球体,地球表面的距离指的是弧线的长度。长度的单位在国际上通用公制,公制长度的基本单位是米。l米是经过巴黎的经线周长的四千万分之一,因此地球的经线长度为4千万米。测量长距离时,习惯上使用千米做单位,地球的周长是4万千米。除了公制长度单位外,在航空上还常使用海里或英里作为长度单位。英里是英国人制定的单位,在航空业中由于英国、美国占有传统上的优势,所以这种计量单位还在使用。1英尺等于0.3米,l英里等于l.609千米。海里是航海家在航海中为了实用所制定的长度单位。航海家把纬度1分(1/60度)间的距离定为l海里,用它来测量海程十分方便。l海里等于l852米。每小时1海里的速度单位叫做节。使用海里能方便地算出飞过的经度或纬
度,因此航空上也普遍使用这种单位。
在平面上两点之间的最短距离是直线。但是地球是个球体,球面上最短的距离如何确定呢?把地面上的两点用直线连起来,事实上不一定是最短距离。地球表面上的两点之间可以有很多连线,它们都是弧线。起始点与终点相同的许多弧线相比较,弧线的半径越大,弧的弯曲程度就越小,这段弧线的长度就越短。地球表面的弧线的最长半径当属从地心开始的地球半径,因此包含地心的平面与地球表面相交,在地球表面上所形成的圆,就是地球表面上半径最大的圆,叫做大圆。地球表面上任意两个点都可以与地心构成一个平面,这个平面和地球表面相交后形成一条弧线。这条弧线就是这两点
之间的最短距离。沿着这条弧线飞行的航线叫做大圆航线,也就是最短的航线。经度线和赤道线都是大圆。在展开的平面地图上,这些线都是直线,其他的大圆就不是直线而是曲线。这意味着驾驶员在飞大圆航线时,虽然航线缩短了,但要不停地调整航向才行,这给操纵飞机的人带来很多不便。保持航向角不变的航线叫等角航线,在展开的平面地图上把两点用直线画出来就是等角航线。在这条线上航行方向始终不变,对驾驶员来说比较方便。P2_V_这两种航线各有优缺点,驾驶员如何选择才好呢?下面举一个例子来解释一下。中国北京与美国旧金山都位于北纬40。附近,从北京到旧金山的大圆航
线,飞机要先朝东北飞,然后再转向东南,航行距离为9084千米。它们之间的等角航线就是北纬40,u线,距离为10248千米。二者相差1164千米。在等角航线上飞行的飞机要多飞1个多小时, 飞机多消耗l0余吨燃油。无疑应该选择大圆航线。而北京飞往拉萨的航线,等角航线比大圆航线仅多飞l2千米,此时,因为这两种航线的距离差别不大,多数驾驶员都会选择等角航线。