麻雀雖小,如何飛越北極?


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前幾天 Miss Monday 和各位聊了飛機的大圓航線。藉由取道高緯度地區國家的領空,民航機可以更有效率地執行長程航線任務,不但節省時間,也讓票價更為經濟。

說到長程航線,以往人們總是會想到有空中皇后之稱的波音747,除了她獨一無二的j機首雙層造型之外,其少見的四發動機設計也是讓人能一眼就認出她的特色——直到後起之秀空中巴士公司的A340和A380客機問世。

說到這個,就讓聞史迭想到旅行路上或者剛結束旅行的朋友,常常會興高采烈地討論路上搭了什麼樣的飛機,結果結論往往是剛才搭了小飛機。結果追問之下,才發現其他他們口中的小飛機並不小。

 

記者眼中的飛機機型

記者——或者大部分普羅大眾眼中的飛機機型(圖片來源:ATC Memes

其實,飛機有一種神奇的魔力,總是讓你從外面看起來覺得小小的,走進去實際上又很大。誠然,大概只有波音747或者A380會讓你從外面看,就覺得很大的感覺,但是其實目前主流的雙引擎客機,也不乏內部空間非常大的廣體客機,例如波音777、787,或空中巴士的A330、A350等等。所以,廣體客機的定義到底是什麼呢?以目前大家都普遍同意的簡單定義來說,就是經濟艙有兩條走道的機型,就算是廣體客機。

波音777是目前世界上各大航空公司的長程航線主力機種之一,其辨識特徵是機腹下的主起落架,有三個一排的機輪。(延伸閱讀:國泰航空)

波音777是目前世界上各大航空公司的長程航線主力機種之一,其辨識特徵是機腹下的主起落架,有三個一排的機輪。(延伸閱讀:國泰航空

但是其實要以兩具發動機讓廣體客機升空並不容易。早期波音公司曾經推出有最窄的廣體客機之稱的767,便是雙發動機廣體客機,但是一直要等到與777一同問世的新一代發動機問世之後,雙發動機廣體客機的時代才算來臨。

雖然雙發動機客機具有較省油、維護成本較低的優點,但是各位讀者或許也可以猜到,比起具有四個發動機的客機如波音747或A380,雙引擎客機如果有其中一具發動機在空中失靈,就是失去一半的動力了,不但動力輸出會不平衡,發電的能量也只剩下一半。

波音787是新一代的雙發動機廣體長程客機,以省油和低噪音著稱,主要便是特色是往上翹的機翼還有像花瓣一樣的發動機——不過未來其他機型也有可能會有配備這樣的發動機。

波音787是新一代的雙發動機廣體長程客機,以省油和低噪音著稱,主要便是特色是往上翹的機翼還有像花瓣一樣的發動機——不過未來其他機型也有可能會有配備這樣的發動機。

這樣的顧慮,主管當局當然也想到了,因此1953年美國政府頒布了所謂的60分鐘規定(60-minute rule),規定雙引擎客機在飛行的全程,都不得超過鄰近備降機場60分鐘。這樣的規定,雖然確保了如果雙引擎客機遇到引擎失效,能夠有機會平安降落,但是也大大了限制雙發客機執行長程航線的能力,尤其是跨越太平洋或者大西洋的航線,就得繞道而行,必須沿著陸地飛行,而非直飛走最短距離

這樣的規定,隨著渦扇引擎技術的成熟,越來越顯得過時——引擎空中失效的機率早就遠低於當年,且當代的客機普遍有單引擎持續飛行90分鐘以上的能力。也因此美國政府便在1985年批准了ETOPS(Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards)規定,允許符合條件的航空公司及其特定機隊,得以執行離備降機場120分鐘的航線。這樣的規定,後來更提升至180分鐘,使得地表上95%的面積,都是符合ETOPS的機隊可以飛行的路線。

空中巴士 A330 也是經常被「小看」的廣體客機

空中巴士 A330 也是經常被「小看」的廣體客機

 

話雖如此,還是有這麼一個地方,民航機是無法輕易飛入的,那就是南極和北極的極地地區。飛越這兩個地區除了因為特別寒冷,燃油有可能會結凍之外,還有三個你可能意想不到的原因。首先,極地地區因為人煙稀少,所以最近的轉降機場也就較遠。

接著,在接近南極或北極的時候,以地磁作為導引依據的羅盤會失靈,而且在接近兩極時,東西南北也就沒有那麼具有意義了;此外你可能很難想像,空中飛的飛機,其航路導引靠的不是 GPS,而是架設在地面上的無線電導航,而在極地地區,缺少這樣的導航站,又無法依賴羅盤,因此穿越極地自然有其難度——直到美國軍方將全球定位系統GPS開放民用,才使得極地地區的導航成為可能。

最後,由於極地地區終年嚴寒,為了避免客機有在極地迫降的可能,飛越極地的班機必須要有額外的物資,如禦寒設備、食物等,機組員也必須受過額外的訓練,方得執行極地航線。

 

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六月 8th, 2016 by