駕駛員在高空中遠望地平線是一條彎曲的線,飛機越是飛得高,這種彎曲的感覺就越明顯,這和站在地面上的人對地平線的感覺有很大差別。在高速運作的飛機上對飛行距離、飛行方向、飛機所在地點的時間等等要做出決定時,駕駛員時刻也不應該忘記地球不是一個平面,而是一個球。
地球圍繞著一根抽象的地軸自轉,這根軸穿過地心穿出地面的兩個點被稱為南極和北極,南北極決定了地球的南北方位。通過地心和地軸垂直的面把地球分成兩半,靠南的是南半球,北面的當然就是北半球了。南北半球的分界線就是赤道。為了給地球上各點的位置確定南北坐標,把南北半球分別用平行于赤道的平面分成90份,這就是緯度。赤道是0°,北極是北緯90°,南極是南緯90°。用緯度確定了地球南北方向上的坐標後,還需要確定和南北相垂直的東西方向。東西方向的起始點沒有天然的界定點,只好人為地替它定一個起點。1884年召開的國際會議上決定以通過英國倫敦格林尼
治天文臺伸向地球南北極的經線做為計算地球東西方位的起始線,這條經線叫做起始經線,也叫本初子午線。這條經線被定為經度0°。它和地心形成的平面,把地球分為兩半,即東、西半球,每個半球按圓周等分為180份,向東為東經,向西為西經。東經l800與西經
180°相重合。經度決定了地球上東西方向的坐標。經度和緯度在地球表面構成了一個坐標網,地球上的每一點的位置都可以用經度和緯度標出來。例如北京的坐標是北緯39055’,東經ll6023’。
地球上的坐標被確定之後,每一點相對於另一點的角度關係就可以用方向來表示。南北方向用南北極定位,與南北垂直的方向就是東西。航空地圖上的方向以正北方為基準,正北為00,順時針旋轉,所測到的方向的角度叫做方位角。轉一圈為3600,這樣每一個方位都有了準確的角度表示。
地球是一個球體,地球表面的距離指的是弧線的長度。長度的單位在國際上通用公制,公制長度的基本單位是米。l米是經過巴黎的經線周長的四千萬分之一,因此地球的經線長度為4千萬米。測量長距離時,習慣上使用千米做單位,地球的周長是4萬千米。除了公制長度單位外,在航空上還常使用海裏或英里作為長度單位。英里是英國人制定的單位,在航空業中由於英國、美國佔有傳統上的優勢,所以這種計量單位還在使用。1英尺等於0.3米,l英里等於l.609千米。海裏是航海家在航海中為了實用所制定的長度單位。航海家把緯度1分(1/60度)間的距離定為l海裏,用它來測量海程十分方便。l海裏等於l852米。每小時1海裏的速度單位叫做節。使用海裏能方便地算出飛過的經度或緯
度,因此航空上也普遍使用這種單位。
在平面上兩點之間的最短距離是直線。但是地球是個球體,球面上最短的距離如何確定呢?把地面上的兩點用直線連起來,事實上不一定是最短距離。地球表面上的兩點之間可以有很多連線,它們都是弧線。起始點與終點相同的許多弧線相比較,弧線的半徑越大,弧的彎曲程度就越小,這段弧線的長度就越短。地球表面的弧線的最長半徑當屬從地心開始的地球半徑,因此包含地心的平面與地球表面相交,在地球表面上所形成的圓,就是地球表面上半徑最大的圓,叫做大圓。地球表面上任意兩個點都可以與地心構成一個平面,這個平面和地球表面相交後形成一條弧線。這條弧線就是這兩點
之間的最短距離。沿著這條弧線飛行的航線叫做大圓航線,也就是最短的航線。經度線和赤道線都是大圓。在展開的平面地圖上,這些線都是直線,其他的大圓就不是直線而是曲線。這意味著駕駛員在飛大圓航線時,雖然航線縮短了,但要不停地調整航向才行,這給操縱飛機的人帶來很多不便。保持航向角不變的航線叫等角航線,在展開的平面地圖上把兩點用直線畫出來就是等角航線。在這條線上航行方向始終不變,對駕駛員來説比較方便。P2_V_這兩種航線各有優缺點,駕駛員如何選擇才好呢?下面舉一個例子來解釋一下。中國北京與美國舊金山都位於北緯40。附近,從北京到舊金山的大圓航
線,飛機要先朝東北飛,然後再轉向東南,航行距離為9084千米。它們之間的等角航線就是北緯40,u線,距離為10248千米。二者相差1164千米。在等角航線上飛行的飛機要多飛1個多小時, 飛機多消耗l0余噸燃油。無疑應該選擇大圓航線。而北京飛往拉薩的航線,等角航線比大圓航線僅多飛l2千米,此時,因為這兩種航線的距離差別不大,多數駕駛員都會選擇等角航線。