Если самолет летит прямо вперед, следует ли он по ортодромии/большому кругу?

Я понимаю, что ортодромия (линия на большом круге) — это линия с кратчайшим расстоянием между двумя точками на сфере.

Если самолет летит прямо вперед , т.е. нет ветра, руль направления не приводится в действие и самолет параллелен поверхности земли под ним, будет ли он следовать ортодромии/большому кругу ?

Я также понимаю, что локсодрома — это линия, по которой следуют, сохраняя постоянный курс. Это тот момент, где я запутался, потому что не означает ли это, что при полете прямо/по ортодромии курс/азимут будет постоянно меняться? Другими словами, означает ли это, что нужно поворачивать, чтобы держать постоянный курс?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Мой вопрос не в том, «какой линии следует придерживаться при сохранении постоянного курса» (локсодром, я это знаю), а скорее в том, «какой линии следует придерживаться при полете прямо вперед (в гипотетическом случае без ветра и без управляющих сигналов). )?"

Добро пожаловать в Aviation.SE, это хороший первый вопрос! Я бы порекомендовал совершить экскурсию по сайту и прочитать справочный центр , чтобы помочь вам немного лучше понять сайт.
Близкородственный , может дурак? Также этот вопрос .
@Pondlife Этот вопрос снова говорит о том, что полет с постоянным курсом заставляет вас следовать за локсодромией. Но мой вопрос связан с полетом по ортодромии и что это означает для курса, отображаемого внутри самолета.
Какое влияние оказывает вращение Земли (т.е. сила Кориолиса)?
@JimGarrison, нет, потому что обсуждение основано на наземном пути и никоим образом не касается ветра. Проблема на самом деле является геометрической, но если мы предположим, что Земля имеет форму сфероида, она сопоставляется с навигацией по поверхности сферы.
Я не думаю, что это на 100% правильно. Если я начну с экватора и полечу прямо на север, у меня также будет скорость более 1000 миль в час в восточном направлении, что повлияет на мой путь по земле, если я буду поддерживать курс, когда иду на север.
@mins Но разве большой круг не замкнут по определению? Я понимаю, что геодезические не образуют замкнутые круги на эллипсоиде. Но разве при разрезании эллипсоида плоскостью не получается замкнутая траектория большого круга? Или о больших кругах на эллипсоиде даже говорить не имеет смысла?
@JimGarrison Но что вызывает эта скорость в восточном направлении? Атмосфера движется вместе с вами, и если предположить отсутствие ветра (я знаю, что мы пренебрегаем эффектом Кориолиса), это не должно иметь значения (ваша система отсчета вращается вместе с вами).
@ Даниэль, второе, что ты сказал: бессмысленно говорить о больших кругах на эллипсоидах. Когда вы разрезаете эллипсоид с плоскостью, проходящей через центр, то, что вы получаете, выглядит как большой круг, но это не так.
В дополнение к комментарию @Federico: это означает, что если вы идете от A до B до A, летящего в одном направлении, с A и B на разных широтах, то кривая не является кругом, а точки, составляющие эту кривую даже не компланарны (справедливости ради: дисперсия тоже не очень велика). Большие круги — это геодезические (кратчайшие пути) только на сфере, а не на реальной Земле.
Если вы начнете лететь, как вы говорите, и если траектория не будет по экватору, силы Кориолиса вскоре отклонятся от начальной траектории, то есть отойдут от ортодромии...
Re "Если самолет летит прямо вперед, т.е. нет ветра, руль направления не приводится в действие, и самолет параллелен поверхности земли под ним, будет ли он следовать по ортодромии/большому кругу?" -- Не понимаю мотивации вопроса. Кажется совершенно очевидным, что это было бы правдой. Если только вы не хотите попасть в отклонение из-за эффекта Кориолиса - существенно только при очень быстром полете на очень большие расстояния.
В любом случае, конечно, нет никаких оснований предполагать, что курс будет оставаться постоянным, даже если это заставит самолет отклониться от маршрута большого круга.

Ответы (3)

На этот вопрос нет идеального ответа, но фактически да.

Все, что движется по совершенно прямой линии, конечно же, покинет искривленную поверхность Земли и отправится в космос. И реально ни одно транспортное средство любого типа не могло бы выполнять (отсутствие) маневров, описанных выше, без смены управления.

Выполнение наилучшего приближения к «прямолинейному полету» при нахождении на поверхности Земли означало бы отклонение от истинной прямой только в направлении, перпендикулярном поверхности Земли (т.е. «вверх-вниз»). Это, в свою очередь, означает оставаться в плоскости, определяемой вектором направления начального движения, а также центром Земли. Пересечение земной поверхности с этой плоскостью, т. е. траектория, по которой на самом деле следует корабль, будет большой окружностью. И в ответ на последнюю часть, да, при полете по большому кругу курс постоянно меняется.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Это, конечно, предполагает систему отсчета относительно Земли, как указано в комментариях.

Однако проголосовали за, поскольку ваша система отсчета вращается, большой круг будет нарушен силой Кориолиса (если только вы не движетесь в плоскости вращения, то есть направляетесь на восток/запад вдоль экватора).
Ваше объяснение с «плоскостью, определяемой вектором направления [...], а также центром Земли» на самом деле мне очень помогло! Итак, подведем итог: без управляющих сигналов или ветра вы будете оставаться на большом круге с постоянно меняющимся курсом?
@ Даниэль, если предположить, что нет ветра и урезанный самолет, тогда да.

При полете по ортодромии, за некоторыми исключениями, курс будет постоянно меняться. Теоретически изменение является непрерывным, но на практике большинство самолетов квантизированы до ближайшей степени.

Исключением являются ракеты, для которых из-за более высокой скорости важнее иметь более точный курс. Поэтому большинство ракет большей дальности будут использовать более высокую степень детализации в заголовке (например, 0,01 градуса или меньше).

Чтобы было ясно, локсодромия - это курс, который пересекает все меридианы долготы под одним и тем же углом и имеет постоянный азимут, измеряемый на истинный или магнитный север. Локсодромы также называют локсодромными линиями. Все локсодромы по спирали от одного полюса к другому, кроме продольных локсодромий.

Ортодром также называется маршрутом большого круга и характеризуется изменением курса (для большинства направлений), позволяющим судну / самолету лететь по кратчайшему пути вдоль поверхности земли, чтобы добраться до другой точки на земле. Предполагая, что Земля является сферой, ортодромия определяется плоскостью, проходящей через центр сферы, а изогнутые линии, образованные внешней частью сферы, пересекающей плоскость, образуют так называемый маршрут большого круга. Экватор и меридианы долготы и их обратные линии на другой стороне сферы образуют ортодромы. В этих примерах путешествие по экватору осуществляется с постоянным курсом 090 или 270. На линиях долготы направление либо северное, либо южное, до прохождения через полюс. Экваториальная ортодромия не может быть локсодромией. Продольная ортодромия - это локсодромия,

Теперь все кажется довольно прямолинейным, верно? Есть вики по обеим локсодромиям/локсодромиям, а также маршрутам большого круга или ортодромиям. Графика в них может помочь понять вещи.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/04/Great_circle_hemispheres.png/220px-Great_circle_hemispheres.png

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d6/Loxodrome.png/220px-Loxodrome.png

Дополнение к переадресованному вопросу от OP:

Если самолет летит прямо вперед, т.е. нет ветра, руль направления не приводится в действие и самолет параллелен поверхности земли под ним, будет ли он следовать ортодромии/большому кругу?

Ответ всегда положительный .

Похоже, что ОП спрашивает, может ли самолет, летящий только с инерциальной привязкой (НЕ инерциальной системой наведения) и на фиксированном расстоянии над поверхностью земли, выполняться без изменения направления, за исключением кружения вокруг Земля.

Итак, чтобы объяснить это, давайте назовем землю сферой для этого обсуждения. Если маршрут большого круга будет продлен, он начертит линию, огибающую сферу и разделяющую сферу на две одинаковые полусферы. Эти полусферы можно сделать одним направленным разрезом сферы. Если хотите, сфера разделена пополам плоскостью (геометрического типа, а не аэронавигационного типа), и круг, образованный этой плоскостью, представляет собой маршрут большого круга, огибающий сферу.

Курс самолета, летящего по маршруту большого круга, за немногими исключениями, будет постоянно меняться. Исключениями являются случаи, когда плоскостью является экватор или меридиан долготы и соответствующий обратный меридиан.

Итак, еще раз, когда траектория самолета ограничена поверхностью или некоторым фиксированным расстоянием над поверхностью, инерционное направление относительно поверхности сферы останется постоянным направлением. Поскольку только большие круги, которые проходят через полюса или проходят по экватору, имеют одну фиксированную ось относительно широты/долготы земли, они будут иметь постоянные направления. Те, которые являются полярными, будут иметь перевороты курса на полюсах. Все остальные ортодромы будут иметь постоянно меняющиеся заголовки .

Есть еще один аспект навигации, о котором было бы упущением не упомянуть, и это транспортное блуждание, которое можно наблюдать на указателе курса на самолете и которое является функцией sin(угол пути) * дельта долгота/ часы полета * tan(широта)/60. Полярность меняется с востока на запад и северного на южное полушарие.

Что касается ОП, мне жаль, что я неправильно истолковал ваш вопрос и за возникшую путаницу.

Линия постоянного направления не является прямой по любому определению.
«При полете по ортодромии, за некоторыми исключениями, курс будет постоянно меняться». Хорошо, это имеет смысл. Но при полете без управляющих воздействий и без ветра самолет будет следовать этой ортодромии?
@mongo Что вы имеете в виду под «сам по себе он не полетит»? Он должен будет следовать по какому-то пути, верно? Как прямая линия по эллипсу (геодезическому), если я правильно понял.
Хорошо, спасибо всем, кто ответил, теперь это выглядит более ясно! С комбинацией ответа я, кажется, наконец понял это.

Если вы идете прямо с севера на юг, вы следуете прямым линиям долготы.

Если вы пойдете с востока на запад по экватору, эта линия широты будет прямой. Все остальные ударяются о поверхность земли под небольшим углом, поэтому они искривлены.

Представьте, что вы следуете по параллели 89 градусов 59 минут, которая находится в 1 минуте (1/60 градуса) к югу от Северного полюса. Как и всякая параллель, это круг. Это достаточно близко, чтобы на высоте можно было увидеть северный полюс. Вы также могли видеть за северным полюсом до параллели 89 градусов 59 минут... на другой стороне Северного полюса . Параллель, на которой вы находитесь! Вы будете там через несколько минут, все время держа курс 090. И, очевидно, вам придется повернуть, чтобы добраться туда, так как вы летите по кругу.

На более низких параллелях эффект не такой экстремальный, но это все же поворот.

Если вы летите по диагонали с курсом, не кратным 90, то путешествие с востока на запад является частью вашего пути, поэтому небольшой поворот является частью курса.

Как путь может быть искривлен, если вы летите прямо? Это не... Система локационной сетки искривлена, потому что Земля искривлена.

Хорошо, это хорошее объяснение того, почему поддержание постоянного курса требует поворота! Итак, я думаю, из этого можно сделать вывод, что полет по прямой означает постоянное изменение курса?
@даниэль точно.
Если самолет летит прямо вперед, следует ли он по ортодромии/большому кругу?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v