漲姿勢 飛機在空中是如何認路的？

2016年05月11日

在地面上，人們總能根據各式各樣的地標和錯落有致的建築准確地認路和辨別方向。然而，在廣袤的高空中，一望無垠，沒有任何標志物作為參考，那麼，飛機在廣袤的天空中飛行，它是怎樣在天上認路的呢?

說到認路，就讓人聯想到導航。在航空業發展的早期階段，主要是靠飛行員目視導航。飛行員主要依靠地面標志和地圖來認路，此時飛機不能飛得太高，飛行員必須用雙眼盯住地面，搜索標志物。有些標志容易辨認，如高塔、鐵路、河流等，但有些標志就不容易看清了，如文字標志等。隨著航空業的發展，出現了航空地圖，飛行員開始利用航空地圖來認路。航空地圖與普通地圖不一樣，其中的重要區別在於，在航空地圖上，標出了許多在空中可以識別的地面標志物。這種早期的導航方法叫目視導航。

隨著科技的進步，飛機飛得越來越快，越來越高，目視導航在多數情況下應付不了。於是，飛行員手頭除了航空地圖外，又添加了時鐘和計算尺（或計算器）兩種工具。時鐘要求走時精確，可靠性強；計算尺（或計算器）則是經過專門設計的，工程師把飛機飛行所涉及的速度、距離、角度等變量關系編制成相應的計算步驟和程序刻畫在計算尺上，飛行員在使用時，只要知道其中一個數據就可以用這種計算尺迅速得出相應的其他數據。

飛行員在選定的航線上飛行，通過時鐘和速度表及時了解飛行的時間和速度，這樣就可以算出在航線上已飛行過的距離，從地圖上找出航線上標明的航路點，由速度算出到達這個點的時間。屆時，從機上向下看找到這個航路點標志，就可以確認飛機正在預定的航線上飛行。

那時，在大飛機上一般設有導航員，他的主要任務就是根據地圖、飛行速度、時間和其他信息算出飛機所在的位置，並由此判定為了到達目的地飛機應該采取的飛行路線。這種方法叫做推測導航。目視導航和推測導航這兩種導航手段，目前在小型飛機上仍在使用，大中型飛機一般不用，只在某些特殊緊急的情況下才使用。

航空與航海有某些相似之處，比如藍天和大海都是浩渺無際，茫茫一片。空中導航從海上導航中受到了啟發，磁羅盤的使用就是其中之一。

磁羅盤的指針指向地球的磁極，地球的磁軸和地軸並不重合，磁南極、磁北極和真正的南北極相距1000千米左右。利用磁羅盤測出的方向叫磁方向，這種方向的北方叫磁北。地極的北方叫真北，真北方向叫真方向。真方向與磁方向之間偏差的角度叫做磁差。飛機上的鐵制零件和磁場會影響磁羅盤發生指向偏差，這個偏差叫做羅差。

飛機在出廠前由制造廠家測量出羅差，駕駛員在飛機上使用羅盤時得到的讀數要加上羅差才能得到磁方向，再加上磁差就得到真方向。一般情況下，在航空地圖上都標有各地的磁差。因此，飛機在飛行中大量使用的是磁航向。在中低緯度地區，磁方向與真方向的偏差不大。只有到了離極地很近的高緯度地區，磁差才變得很大。一般在南北緯60度以上的地區飛行，磁方向就不能使用了。

無線電進入飛機，使導航方法發生了革命性變化。飛行員和地面的管制人員可以用無線電互相通話。這種通話使用兩個不同的無線電波段。在200千米範圍之內，用甚高頻通訊，這種電波的頻率在118兆赫到135兆赫之間，直線傳播，可以有很多頻道。這種通訊方式主要用在機場附近繁忙的空中交通空域裏，而這個區域正是管制員需要處理問題最多的地方。

對於超過200千米的通訊聯絡，使用高頻通訊。高頻電波和短波廣播電臺使用著同樣範圍的頻率，這種電波在天空和地面間來回反射可以傳播上千千米，但是頻道少、通訊質量不太穩定，主要用於飛機和遠距離地面臺站的聯系。

有了磁羅盤和無線電通話這兩種方法，地面和空中就建立起雙向聯系，管制員能夠及時知道飛機的位置、高度等情況，可以給飛行員下達指令，提供導航信息，指導飛機安全飛行。（本文轉自微信公眾號"大飛機"）

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