Почему самолеты не летают по прямой?

Самолет летит по дуге между Европой и Северной Америкой, показывая кратчайший маршрут на поверхности Земли. Изображение создано с помощью ИИ.

Если открыть карту и посмотреть маршрут между Лондоном и Нью-Йорком, кажется, что самолет должен лететь почти по прямой.

Но если открыть сервис отслеживания рейсов, окажется, что траектория заметно изгибается и проходит гораздо севернее.

Неужели пилоты специально делают крюк?

Короткий ответ

Самолеты действительно летят самым коротким путем.

Просто на плоской карте этот путь выглядит изогнутым.

На поверхности Земли кратчайшее расстояние проходит по дуге большого круга.

Почему на карте маршрут выглядит кривым?

Большинство карт, которыми мы пользуемся, — плоские.

Но Земля имеет форму, близкую к шару.

Когда поверхность шара переносят на плоскость, расстояния и направления неизбежно искажаются.

Из-за этого самый короткий маршрут начинает выглядеть дугой.

Глобус с маршрутом между Нью-Йорком и Лондоном показывает, почему кратчайший путь на поверхности Земли проходит по дуге большого круга. Изображение создано с помощью ИИ.

Что такое большой круг?

Представьте глобус.

Если провести линию между двумя точками по поверхности шара, самый короткий путь пройдет по окружности, центр которой совпадает с центром Земли.

Такие линии называют большими кругами.

Именно по ним строится большинство дальних авиамаршрутов.

Схема объясняет, что дуга большого круга является кратчайшим маршрутом между двумя точками на поверхности Земли. Изображение создано с помощью ИИ.

Насколько это сокращает путь?

На дальних перелетах разница может составлять сотни километров.

Это означает:

• меньше топлива;
• меньше времени в пути;
• меньше выбросов;
• ниже стоимость полета.

Поэтому даже небольшой изгиб маршрута позволяет существенно экономить.

Сравнение двух маршрутов между Нью-Йорком и Лондоном показывает, как полет по дуге большого круга помогает сократить расстояние и время в пути. Изображение создано с помощью ИИ.

Тогда почему некоторые рейсы делают еще больший крен?

Не все зависит только от геометрии. Диспетчеры и авиакомпании также учитывают:

• попутный ветер;
• встречный ветер;
• грозовые фронты;
• закрытые воздушные зоны;
• ограничения разных стран.

Иногда более длинный маршрут оказывается быстрее.

Схема показывает, как погода, ветер и ограничения воздушного пространства влияют на выбор маршрута самолета. Изображение создано с помощью ИИ.

Получается, карта нас обманывает?

Не совсем. Карты создаются для разных задач.

Например, привычная проекция Меркатора отлично подходит для навигации. Но она сильно искажает реальные расстояния возле полюсов. На глобусе маршрут выглядит почти идеально прямым.

Где используется тот же принцип?

Та же геометрия используется при расчете:

• морских маршрутов;
• космических траекторий;
• прокладки подводных кабелей;
• спутниковой навигации;
• международных трубопроводов;
• маршрутов миграции животных.

Во всех случаях инженеры ищут оптимальный путь на поверхности Земли, а не на плоской карте.

Инфографика показывает, где принцип кратчайшего пути по поверхности Земли применяется помимо авиации. Изображение создано с помощью ИИ.

Что стоит запомнить

Самолет не делает лишний крюк. Он летит по самому короткому маршруту на поверхности Земли. Просто плоская карта показывает этот путь изогнутым.

Инженерный принцип

Чем сложнее поверхность, тем менее очевидным выглядит кратчайший путь.

А вы замечали?

Если открыть карту полета во время дальнего рейса, маршрут почти всегда выглядит изогнутым. На самом деле именно эта дуга чаще всего и является самым коротким путем.