Почему самолеты не летают по прямой, а выбирают дугу?

Каждый пассажир хотя бы раз задавался вопросом: почему самолеты не летают «по прямой» линии между городами? Если взглянуть на карту, маршрут Москва — Нью-Йорк или Лондон — Токио выглядит как длинная дуга, будто лайнер специально делает крюк. На самом деле все устроено иначе. Дуга — это и есть кратчайший путь, который подсказывает география Земли и логика навигации.

Разберемся, как формируются авиамаршруты, почему они проходят именно так и как эти принципы можно увидеть в современных авиасимуляторах.

Многие пассажиры удивляются: почему маршруты самолетов выглядят на карте изогнутыми? Причина в том, что большинство карт мира строятся в проекции Меркатора. Эта проекция удобна для мореплавания и навигации, так как сохраняет углы и направления, но при этом сильно искажает размеры территорий.

Чем ближе к полюсам, тем больше растягиваются континенты и страны. Так, Гренландия на карте Меркатора выглядит почти как Африка, хотя в реальности площадь Африки в 14 раз больше. Россия вблизи полюса также кажется вытянутой и непропорционально огромной.

По этой же причине линии, которые в действительности являются кратчайшими маршрутами на сфере Земли, на карте Меркатора отображаются изогнутыми дугами. Когда мы видим маршрут Москва – Нью-Йорк или Лондон – Токио, он кажется «кривым», хотя на глобусе эта дуга — именно прямой и кратчайший путь по поверхности планеты.

В привычной картографии мы привыкли к прямым линиям на карте, однако для сферической поверхности Земли этот принцип работает иначе. Кратчайшее расстояние между двумя точками на сфере проходит по дуге большой окружности. Это эквивалент прямой линии, если представить, что Земля — глобус.

В проекции Меркатора, которая используется на большинстве карт, такой маршрут отображается как изогнутая дуга. Это связано с тем, что данная проекция искажает размеры и формы территорий при удалении от экватора. Например, на плоской карте путь Лондон – Токио кажется длинным «крюком» через северные широты, хотя именно эта траектория по глобусу и есть кратчайший путь.

Разница в расстоянии может достигать сотен и даже тысяч километров. Перелет Лондон – Лос-Анджелес по большой окружности короче примерно на 800–1000 км, чем «прямая» линия на карте. Для авиакомпаний это означает экономию топлива и времени, а для пассажиров — более короткий перелет.

Применение маршрутов по большой окружности дает авиакомпаниям ощутимые преимущества:

• сокращение пути на сотни километров,
• снижение расхода топлива,
• уменьшение времени полета,
• снижение эксплуатационных затрат.

Топливо составляет до трети расходов авиакомпании, поэтому даже 1% экономии имеет стратегическое значение. Кроме того, более короткий путь снижает нагрузку на экипаж и пассажиров.

Полеты через Арктику стали активно использоваться с конца XX века, когда навигационные системы и спутниковая связь позволили безопасно летать над полярными районами. Сегодня маршруты через Северный полюс применяются для рейсов Азия — Северная Америка и Европа — США, сокращая путь на несколько часов.

Исторически начало этим маршрутам положил перелет советского экипажа под командованием Валерия Чкалова. В июне 1937 года самолет АНТ-25 под управлением Чкалова, Георгия Байдукова и Александра Белякова совершил первый в мире беспосадочный перелет через Северный полюс. Маршрут Москва — Северный полюс — США занял 63 часа, расстояние составило 9130 километров. Самолет приземлился в американском Ванкувере. Этот рекордный полет показал возможность прямого сообщения между континентами через Арктику и стал важной вехой в мировой авиации.

Современные примеры полярных маршрутов

Современные авиасимуляторы воспроизводят все принципы реальной навигации. При вводе маршрута в FMS (бортовой компьютер) траектория автоматически отображается в виде дуги большой окружности.

В кабине авиасимулятора Boeing 737 в Санкт-Петербурге можно увидеть, как вводятся данные маршрута, как формируется траектория и почему она выглядит изогнутой. Инструктор показывает реальные карты и объясняет, как пилоты планируют перелеты с учетом географии, ветров и погодных условий.

Маршрут в виде дуги — это не отклонение от прямого пути, а результат геометрии Земли и оптимизации полета. Принцип большой окружности позволяет экономить тысячи километров ежегодно, снижать расходы топлива и обеспечивать безопасность полетов.

Испытать эти принципы на практике можно в авиатренажере Boeing 737. Это уникальная возможность построить свой маршрут, увидеть реальную траекторию полета и почувствовать себя пилотом современного лайнера.