Warum fliegen die meisten Flugzeuge nicht geradeaus? [Duplikat]

Kurze Antwort

Die Strecken auf den Screenshots sind tatsächlich größtenteils gerade.

Flugzeugrouten sind zwar nicht immer die kürzesten Wege, denn auch andere Überlegungen zählen, zB Wetter und Landemöglichkeit im Problemfall. Wind ist ein wichtiger Parameter, da er die Treibstoffmenge bestimmt und sich direkt auf die Rentabilität der Fluggesellschaft auswirkt. Winde in Reiseflughöhe liegen üblicherweise bei etwa 200 km/h.

Aber die Kurven, die Sie zeigen, übertreiben die Krümmung der tatsächlichen Routen stark. Dieses Problem ist ein Kartenprojektionsproblem beim Konvertieren der sphärischen 3D-Oberfläche in eine flache 2D-Darstellung. Nahezu alle Karten, die auf Websites verwendet werden, verwenden das Web-Mercator- Modell, bei dem es sich um eine Standard-Mercator-Projektion handelt, eine Projektion auf eine Zylindertangente am Äquator. Der einzige Ort, an dem die Karte genau ist, ist also der Äquator. Mit zunehmendem Breitengrad nimmt auch die Verzerrung zu. Es ist Unsinn in der Nähe der Pole, wo die Meridiane niemals zusammenlaufen, wodurch Grönland die Größe Afrikas erhält:

^{Mercator-Projektion, Quelle: Encyclopedia Britannica}

Einzelheiten

1. Was ihr einen geraden Weg nennt, ist ein Großkreis .

2. Die meisten Karten zeigen einen Großkreis nicht als gerade Linie. Unten ist ein Teil des großen Kreises von Los Angeles nach Grosny, was ungefähr der Route entspricht, die auf Ihrem letzten Screenshot gezeigt wird:

   

   Auf der rechten Seite zeigt die Mercator-Karte sie gekrümmt. Dies ist die Art von Karte, die von Flugverfolgungsseiten verwendet wird. Beachten Sie, wie Parallelen und Meridiane, die Kreise sind, in der Mercator-Projektion in gerade Linien umgewandelt wurden. Aufgrund dieser Umrechnung ist Grönland nun so groß wie Afrika. Leider krümmt diese Art der Projektion alle Großkreise mit Ausnahme des Äquators und der Meridiane.

   Der Flug auf Ihrem letzten Screenshot ( UAE37V ) ging letztendlich nach Dubai. Der kürzeste Weg hätte es weiter nach Norden gebracht als der tatsächlich benutzte Weg. Dies ist der große Kreis von LA nach Dubai:

   

   ^{Großkreis von LA nach Dubai, die kürzeste Route für UAE37V}

   Das Projektionsproblem ist offenkundig: Das Flugzeug folgt dem 120°-W-Meridian und dann dem 60°-O-Meridian. Diese Meridiane sind auf dem Globus (180°) entgegengesetzt und bilden einen durchgehenden Kreis. Auf der Mercator-Karte wird dieser Kreis jedoch am Pol gefaltet und die beiden Meridiane werden zu parallelen Linien. Das Flugzeug scheint also in der Nähe des Pols zu drehen, während es tatsächlich geradeaus weiterfliegt.

3. Die meisten Flüge nutzen den Wind. Auf Strecken in der nördlichen Hemisphäre gibt es in Reiseflughöhe starke West-Ost-Winde, sogenannte Jetstreams . Die heutigen Jetstreams von Null Earth :

   

   Flüge nach Osten ändern also ihre Route, um sich diesen Winden anzuschließen, und Flüge nach Westen werden sie vermeiden. Dies wurde bereits erklärt in:

   Warum sind transatlantische Routen in westlicher Richtung Hunderte von Kilometern von östlichen Routen entfernt?

   Flugzeuge, die den Nordatlantik überqueren, verwenden vorgegebene Bahnen, die auf der Position aktueller Jetstreams basieren und zweimal täglich neu berechnet werden. Zwei gleiche Flüge dürfen also nicht dieselbe Route benutzen, nur weil sich die Nordatlantikgleise verschoben haben.

Das ist ein gerader Weg. Es ist die verwendete Kartenprojektion, die gekrümmt ist.

Dies liegt daran, dass die Erde ein runder Planet ist, keine flache Oberfläche, und das Erstellen genauer Karten war schon immer ein Problem.

Nehmen Sie einen Globus und spannen Sie eine Schnur zwischen diesen beiden Punkten und Sie werden sehen, dass sie demselben Pfad folgt wie die „gekrümmten“ Linien, die Sie gezeigt haben.

Wie Sie wissen, ist die Erde nicht flach , sondern eher kugelförmig.

" Der kürzeste Weg zwischen zwei Punkten ist eine gerade Linie " funktioniert also nicht wirklich. Die gerade Linie zwischen diesen beiden Punkten würde durch die Erde gehen, was für die meisten Flugzeuge (!) eine ziemliche Herausforderung darstellt.

Der kürzeste Weg zwischen zwei Punkten auf einer Kugel wird als „ Großkreisroute “ bezeichnet. Es ist der Schnittpunkt einer Ebene, die durch den Mittelpunkt der Kugel und die beiden Punkte mit der Oberfläche der Kugel geht.

Nun ist es eine ziemliche Herausforderung, eine Kugel auf eine flache Oberfläche abzubilden. Nehmen Sie einen Fußball, schneiden Sie ihn in zwei Hälften und versuchen Sie, ihn ganz flach hinzulegen. Viel Glück. Oder versuchen Sie, einen Basketball ohne Falten oder Risse in ein Blatt Papier einzuwickeln. Das wird nicht passieren.

Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, dies zu tun ( Projektionen genannt ), die alle unterschiedliche Eigenschaften haben und normalerweise versuchen, entweder Entfernungen oder Flächen oder Winkel zu erhalten, aber niemals alle gleichzeitig (obwohl viele Leute es versucht haben und einige Karten Denken Sie nur an die Pole : Meridiane auf einer Kugel laufen alle zu einem einzigen Punkt (dem Pol) zusammen, während Meridiane auf vielen Karten (und definitiv auf denen, an die Sie gewöhnt sind, die die Mercator- oder Web-Mercator-Projektionen verwenden, wie z diejenigen in Ihren Beispielen) sind parallel.

Dadurch wird die Darstellung der Route auf der Karte verzerrt.

Hier ist ein Beispiel, das mit dem Great Circle Mapper generiert wurde .

Ihre erste Route ist ungefähr LAX nach KEF. Wenn Sie eine orthografische Projektion verwenden , sieht sie wie eine gerade Linie aus:

Die exakt gleiche Route, gezeichnet mit einer rechteckigen Projektion, sieht gekrümmt aus:

Wenn Sie sich die Punkte ansehen, durch die es geht (z. B. Kreuzungen mit Staats- oder US/CA-Grenzen oder Küsten), sehen Sie, dass es genau dieselbe Route ist, nur anders gesehen. Sie werden auch sehen, dass es ziemlich nah an der Route auf FR24 liegt. Die verbleibenden Unterschiede können herrühren aus:

• Der Versuch, den Jetstream zu nutzen (ein Höhenwind, der diese Breiten von West nach Ost umfließt, sich ständig ein wenig ändert und viel Zeit und Kraftstoff sparen kann , wenn Sie es schaffen, "gepusht" zu werden " so weit wie möglich davon abhalten) oder umgekehrt versuchen, es zu vermeiden.
• Navigationsrouten folgen: So wie Sie Straßen folgen, um von einem Ort zum anderen zu gelangen, folgen Flugzeuge vordefinierten Routen von einem Wegpunkt zum nächsten).
• Anderen Flugzeugen ausweichen (das ist tatsächlich eines der Hauptziele der obigen Navigationsrouten).
• Schlechtes Wetter meiden.
• Stellen Sie in einigen Fällen, insbesondere bei transozeanischen Strecken, sicher, dass das Flugzeug nie zu weit von einem Umleitungsflughafen entfernt ist, obwohl heutzutage sogar ein zweimotoriges Flugzeug ziemlich weit von einem fliegen kann, siehe ETOPS .
• Für einige Routen, das Vermeiden des Luftraums einiger Länder aufgrund lokaler Konflikte (Flugzeuge fliegen normalerweise nicht gerne über Kriegsgebiete, in denen ein Risiko von Streuraketen besteht ) oder aus anderen geopolitischen Gründen .

Noch ein paar Beispiele für Routen, die gerade sind , aber nicht wie sie sind:

• JFK-SYD: Beachten Sie, wie es aussieht, als würde es sich in die eine Richtung und dann in die andere krümmen. Der Wendepunkt liegt über dem Äquator.

• KEF-SYD: Ja, es ist gerade und geht über die Stange: