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中國飛往美國的航班,為啥寧願繞路北極,也不願直線橫跨太平洋?

2024-03-29科學

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綜述

你坐過往返於中美之間的航班嗎?憑你的直覺,這趟航班的飛行路線應該是什麽樣的呢?相信很多人都會認為, 既然是從天上走,那肯定是直著飛最近啊。

但是實際上,這背後的學問可多著呢。 今天我們就來講講這條航線到底是怎麽設計的。

航線規劃的原理

在地圖上繪制一條從中國到美國的直線,這條線應該會穿過太平洋將兩國連線起來。然而,這條所謂的直線實際上並非真正的直線, 而是墨卡托投影下的結果。

墨卡托投影是一種將地球表面對映到平面上的方法,它雖然能保持經緯線的直角交叉,但同時也會使得高緯度地區的形狀和面積發生明顯的變形。 因此,基於這種投影的所謂直線,並不代表地球表面的最短距離。

那麽,地球表面上兩點之間的最短距離是什麽呢? 答案就是大圓航線。 這個概念有點復雜,我們可以透過一個橙子來進行說明。

首先,在橙子的兩個相對位置上分別用針紮出兩個小孔,代表著從中國飛往美國的兩個城市。 然後,用一根細線穿過這兩個小孔,形成一個大圓。

接著,沿著細線的位置, 用刀將橙子切開,這樣就會得到一個橙皮的扇形。 最後,將橙皮展開,我們可以清楚地看到,細線的位置就是兩個小孔之間的最短距離,也就是大圓航線的長度。

從北京飛往紐約的大圓航線是經過北極圈的,而不是像很多人想象的那樣直線飛過去。 這條航線的航程為10976公裏,初始航向為北北東14度。

航線規劃的歷史

中國飛往美國的航線,其發展可以追溯到上個世紀。 在那個時代,由於飛機效能尚未達到足夠的先進水平,無法直接跨越太平洋或北極圈,因此航線發展必須依靠陸地或島嶼, 並且需進行多段中途停靠補給。 這種航線不僅耗時費力,還給乘客和機組人員帶來了諸多不便。

中國飛往美國的首條航班可以追溯到泛美航空(Pan American World Airways)開辟的航線。泛美航空是一家美國的航空公司,曾經是世界上最大的國際航空公司之一, 也是首家提供跨太平洋和跨大西洋航班的航空公司。

1936年,泛美航空開通了從舊金山到香港的航線, 這條航線當時是全球最長的航線, 也是首條連線中美兩國的航線。

該航線使用的飛機是馬丁M-130 ,這是一種能夠在水面起降的大型飛機。M-130可以利用海洋風浪降低起降難度,並能在水面上停靠補給。

然而,該飛機的缺點在於速度緩慢、飛行高度低、容易受天氣影響,且乘客容量有限, 僅能搭載14名乘客。

這條航線的航程長達12670公裏,需要耗費長達59個小時的時間,共分成6個航段進行。這6個航段依次是: 舊金山-夏威夷-中途島-關島-馬尼拉-香港。 在每個航段之間,飛機都必須在水面上停靠,進行加油檢修,同時為乘客和機組人員提供休息的機會。

盡管這樣的航線比乘坐輪船要快得多,但仍然十分漫長,而且昂貴異常, 一張單程機票就要價 1500美元, 相當於今天的 27000美元。

這條航線的代表是一架名為 中國夫人號(China Clipper)的飛艇 ,它是第一架從舊金山飛往香港的飛艇,也是第一架完成環球飛行的飛艇。

中國夫人號在航空史上具有重要的地位,它不僅為中國和美國之間的貿易遊開辟了新的通道,還為第二次世界大戰中的盟軍提供了運輸服務。 中國夫人號的故事曾被改編成電影,成為了文化遺產的一部份。

航線規劃的影響

中國飛往美國的航線不僅是連線兩國的重要空中通道,也是影響著多個方面的重要空中走廊。 從經濟到政治,這條航線都具有重要的作用。

對於航空業的影響:從中國飛往美國的航線具有巨大的市場潛力。據統計,2019年,從中國飛往美國的航班 總數達到了1.4萬架次,運送了470萬名乘客,創造了50億美元的收入。 這條航線也是一條不斷創新的航線。

隨著飛機技術的發展,從中國飛往美國的航線不斷最佳化。從最初的飛艇,到後來的渦輪螺旋槳飛機,再到現在的噴射式飛機, 飛行時間已從最初的59小時縮短到現在的約12小時左右。

同時,這條航線也在不斷拓展。

隨著中美之間經貿、旅遊、文化等領域交流與合作的增加,從中國飛往美國的航線也在不斷豐富。 目前,已有20多個城市覆蓋這條航線,提供了100多條航線,由10多家航空公司營運。

  • 對於乘客的影響: 由於該航線沿著大圓航線飛行,因此節省了飛行距離和時間,使乘客更快地到達目的地。
  • 此外,由於該航線經過北極圈,避免了太平洋上的氣象災害和訊號幹擾,提高了飛行的安全性。 在飛機上,乘客還能欣賞到北極圈上的美景。

  • 對於環境的影響: 由於沿著大圓航線飛行,可以節省燃油消耗和碳排放,減少對大氣層的破壞。
  • 據研究顯示, 該航線每年可以節省20萬噸燃油,減少60萬噸二氧化碳排放。 同時,由於經過北極圈,避免了對太平洋上生態系的幹擾,減少了對海洋生物的威脅。

  • 對於國際關系的影響: 由於該航線經過北極圈,因此增進了中國與北極圈周邊國家的交流與合作,提升了中國在北極事務中的影響力。
  • 舉例來說,中國已與俄羅斯、加拿大、芬蘭等國簽署了關於北極航空的協定,共同維護發展北極航空的利益。

    同時,由於連線了兩個大國的航線,該航線還增進了中國與美國之間的理解, 緩和了兩國之間的沖突。

    例如,中美已在航空領域建立了一些對話與合作機制,如中美民航磋商、中美航空安全論壇等, 共同推動兩國航空關系的健康穩定發展。

    結語

    從經濟到政治,中國飛往美國的航班涵蓋了多個方面的影響。 然而,正是在這種情況下,航空業不斷創新,乘客享受更舒適的旅程,環境得以減少負擔,國際關系得以加強。

    因此,中國飛往美國的航班雖然繞路北極,卻成為連線兩國之間的重要橋梁, 為人類的飛行歷程增添了新的篇章。 願這條航線在未來繼續發展,促進著中美兩國以及全球的友好交往與合作。

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