本章介绍目视飞行规则(VFR)下的越野飞行。它包含新飞行员计划和执行越野飞行的实践信息。
空中导航是驾驶一架飞机从一个地理位置到另一个地理位置的过程,在这个过程中随着飞行的前进还要监视自己的位置。它就提出了计划的要求,这包括在航图上测绘航线,选择检查点,测量距离,获得有关的天气信息,以及计算飞行时间,航向和燃油要求。本章使用的方法包括地标领航- 通过参考目视地标来导航,航位推测法(dead reckoning) – 从一个已知位置对方位和距离的计算,以及无线电导航 – 借助使用无线电设施导航。【航位推测法最初源自航海,现在是通指推测飞机或船的位置方法,不借助天文观察仪器,而通过从航行的方向和距离的精确位置来推算】
航图
航图【本章主要讨论的是VFR航图】是 VFR 规则下飞行员的使用的路线图。航图提供了跟踪他们位置的信息,还提供了能够提高安全性的信息。VFR 飞行员使用的三种航图有:
1) 扇区航图(sectional chart)
2) VFR 终端区域图
3) 世界航图(World Aeronautical Charts)
在美国全国航图办公室网站( http://www.naco.faa.gov )上有一个免费的目录,它列出了航图和相关出版物,还包含了价格和购买说明。
扇区航图
扇区航图是现在的飞行员最常使用的航图。航图的比例尺为 1:500000(1 英寸=6.86 海里,或者约等于 8 法定英里),能够在航图上包含更详细的信息。 航图提供了大量的信息,包括机场数据,导航设施,空域,和地形。图 14-1 是扇区航图图例的引用。通过对照图例,飞行员能够解释航图上的大部分信息。飞行员也应该检查航图上其他图例信息,包括空中交通管制频率和空域信息。这些航图半年修订一次,而美国本土之外的一些地区的航图是一年修订一次。
目视飞行规则终端区域图
在 B 类空域内或者附近飞行时,目视飞行规则(VFR)终端区域图是很有用的。它们的比例尺是 1:250000(1 英寸=3.43 海里或者 4 法定英里)。这些航图提供了更为详细的地形信息,且半年修订一次,有几个阿拉斯加和加勒比航图除外。
世界航图
世界航图是为了提供标准系列的航图,覆盖了世界上的陆地区域,其大小和比例尺便于中等速度的飞行器导航。它们的比例尺为 1:1000000(1 英寸=13.7 海里,大约 16 法定英里)。这些航图和扇区航图类似,符号也是一样的,但是由于比例尺变小所以细节上就差一些。这些航图一年修订一次,而几个阿拉斯加和墨西哥/加勒比航图是两年修订一次。
纬度和经度
赤道是一个到地球两极距离相等的假象的圆。平行于赤道的圆(东西方向延伸的线)就是纬度平行圈。它们是用于度量距离赤道的南纬或北纬读数。【所以纬度的测量基准线就是赤道线,那里的纬度为从 0 度开始】从赤道到极地的角度距离为四分之一个圆,即 90 度。美国 48 个本土州位于北纬 25 度到 49 度范围。图14-2 中用 Latitude 标记的箭头指向纬度线。
经度子午线是从北极划到南极,且和赤道成垂直角度。“本初子午线”穿过英国的格林威治(Greenwich),它作为 0 度线,从它开始分别向东和向西度量 180 度。美国 48 个本土州位于西经 67 度到 125 度之间。图 14-2 中 Longiude 标记的箭
头就是指向经度线。【我国位于东半球,即从格林威治本初子午线向东方测量。】
因此任何一个具体的地理地点都可以根据它的经度和纬度来定位。例如,华盛顿特区大约为北纬 39 度,西经77 度。芝加哥大约为北纬 42 度,西经 88 度。【北京为东经 116 度,北纬 39.5 度,上海为东经 121 度,北纬 31 度。】
时区
子午线也用于指明时区。一天被定义成地球完成一个完整的 360 度旋转所需要的时间。由于一天被分成24 小时,即地球每小时旋转 15 度。正午就是太阳正照子午线的时候;对于子午线的西边来说就是早晨,而对东方则是下午。
标准的惯例是为每 15 经度建立一个时区。这就使得每个时区之间恰好相差 1 小时。在美国有四个时区。时区分别是东部(75 度)时区,中央(90 度)时区,山区(105 度)时区,太平洋(120 度)时区。有时候分界线是不规则的,这是因为靠近边界的居民经常发现使用邻近居民区或者贸易中心指定的时区更加方便。
图 14-3 显示了美国的时区。当太阳位于 90 度子午线的正上方时,这时中央标准时就是正午。同时,东部标准时就是下午 1 点,山区标准时就是上午 11 点,而太平洋标准时为上午 10 点。当“日光节约”时【即夏令时】生效时,一般在 4月的最后一个星期日到 10 月的最后一个星期日之间,正午时太阳位于 75 度子午线正上方,中央夏令时。
在向东长途飞行时必须要考虑这些时区差别,特别是飞行必须在天黑前结束时。记住,当从一个时区向东飞入另一个时区时就会失去一小时,或者甚至可能是从一个时区内的西边飞到东边。通过咨询飞行服务站(FSS)或者全国气象服务(NWS)来确定目的地的日落时间,当计划向东飞行时要考虑这个因素。
在大多数航空运行中,时间用 24 小时时钟表示。空中交通管制指令,天气报告和广播,以及到达目的地的估计时间都是基于这个系统的。例如,上午 9 点表示成 0900,下午 1 点表示成 1300,下午 10 点即 2200。
因为在一次飞行中,飞行员可能飞越几个时区,所以采用一个标准时间系统。它称为世界协调时间(UTC),经常引用为祖鲁时间(Zulu Time)。UTC 时间是穿过英国格林威治的 0 度经度线所在地的时间。全世界的所有时区都是基于这个基准。要转换这个时间,飞行员应按如下方法:
东部标准时间……………………增加 5 小时
中央标准时间……………………增加 6 小时
山区标准时间……………………增加 7 小时
太平洋标准时间…………………增加 8 小时。
对于夏令时,应该在计算出来的时间减去 1 小时。【由于北半球夏天的白昼时间长,为了要按照实际的阳光情况迟点天黑,所以才要减去 1 小时】
方向的测量
通过使用子午线,从一点到另一点的方向可以用度从真北按顺时针方向来测量。为了表示飞行中沿着的航线方向,在航图上从出发地到目的地画一条直线,测量这条直线和子午线形成的角度即可。方向的单位为度,如图 14-4 的罗盘罗经卡所示。
因为子午线向两极汇聚,航向的度量应该是在航线的中点,而不是在出发点。在航图上度量的航向称为真航线方向。这是一个根据子午线或者真北向为基准测量的方向。它是一个用度测量的从真北向顺时针的预期飞行方向。
如图 14-5 所示,从 A 到 B 的方向就是 65 度的真航向,但是其回程(互补的角)将是真航线方向 245 度。【这里的航向是飞机的真实飞行轨迹的方向,有风时,飞机头的指向会不同于航迹方向。】
真艏向(true heading)是飞行中飞机头所指向的方向,它从真北向顺时针用度数度量。通常,飞机头的指向在有风的时候要稍微偏离真航线方向以补偿风的影响。进而,数字表示的真艏向可能不对应于真航线方向。这将在本章的后面段落更加完整的讨论。就这里讨论的目的,在假设无风的条件下,艏向和航迹方向将一致。因此,对于一个065 度的真航线方向,其真艏向为 065 度。然而,为了精确的使用罗盘,由于磁偏角和罗盘偏差必须进行修正。