问题

虽然相较1960s科技已经取得了非常大的进步,但是为什么在主要大城市之间的民航飞行时间并没有缩短呢?

回答
你这个问题提得特别好,很多人都有这个疑惑。确实,我们现在用的智能手机比当年登月时用的电脑还强大,但坐飞机跨越几个大洋,时间上似乎没怎么“飞跃”。这背后有很多因素在起作用,而且远不止是飞机本身“飞得不够快”那么简单。

首先,我们得区分一下“科技进步”和“飞行时间”这两个概念。科技进步体现在很多方面:

飞机本身的设计和材料: 现代飞机更加流线型,发动机效率更高,更省油。采用复合材料让飞机更轻便,升力更强。这些都让飞机能飞得更经济、更稳定。
导航和通信技术: GPS、更精确的传感器、更先进的通信系统,让飞行员可以更精准地规划航线,保持最佳速度。
航空管制系统: 尽管依然有瓶颈,但自动化程度、数据处理能力都比过去强很多。

这些进步当然是实实在在的,它们让飞行变得更安全、更舒适、更有效率,并且降低了燃油消耗。但为什么这些没有直接转化为“飞行时间的大幅缩短”呢?关键在于,飞行时间不仅仅取决于飞机飞得多快,更取决于整个航空系统的“通行效率”和“安全边际”。

我们可以从几个大头来掰扯一下:

1. 空域的拥堵与管理:

航空网络的爆炸式增长: 1960年代,民航出行更多是少数人的特权,航线和航班数量都相对有限。而现在,全球有多少架飞机在天上飞?你可以想象一下,像北京、上海、纽约、伦敦这些主要大城市,它们的天空就像是繁忙的十字路口,而且是立体的。
严格的空域管理: 为了保证安全,空域被划分成无数的“扇区”,每架飞机在每个扇区都有特定的高度和航线。空管员需要协调成千上万架飞机的起降和飞行。为了避免冲突,飞机必须保持安全距离,这意味着它们不能像赛车一样挤在一起,更不能随意加速。
起降的瓶颈: 飞机起飞和降落是整个过程中最耗时、最复杂、也最关键的环节。机场的容量是有限的,跑道、滑行道、停机位都有饱和度。即便飞机本身能飞得更快,但如果机场在等待起飞或降落的飞机排起了长队,那也只能“耐心等待”。尤其是在高峰时段,延误就是常态。
天气的影响: 极端天气(暴雨、大雪、浓雾、强风)对空域和机场的运行会产生巨大影响,可能导致大面积的航班延误或取消。虽然气象预报技术进步了,但面对突发的恶劣天气,航空系统的脆弱性依然存在。

2. 飞行线路的优化与实际操作:

“直线”并非总是最佳: 航空管制系统会规划“空中走廊”,这些航线是经过科学计算,考虑了空域限制、导航点、天气模式以及避开人口密集区域等多方面因素的。它们看起来可能不是地理上的直线,但却是飞行最安全、最经济的路线。
经济性与环保性: 飞机制造商和航空公司一直在追求更高的燃油效率。有时,稍微延长一点飞行时间,选择更平稳、更省油的飞行高度和速度,从经济和环保角度来看是更优的选择。跑得太快、太高,反而可能消耗更多燃油,并且对飞机和乘客的舒适度也有影响。
航路限制: 某些空域可能是军事禁区,或者有其他特殊的航空限制,飞机需要绕行。

3. 乘客体验与安全边际:

安全永远是第一位: 航空业是以安全为最高宗旨的。任何一项技术改进,在引入实际飞行前,都要经过极其严格的测试和验证。所以,即便有新技术能让飞机飞得更快,也需要时间来证明其可靠性。
舒适度的考量: 极高的飞行速度可能会导致更大的空气阻力、噪音,甚至可能影响乘客的身体感受。为了提供相对平稳舒适的飞行体验,速度会被控制在合适的范围内。
起降时间的“损耗”: 很多人只关注空中飞行时间,但实际上,从你踏入机场到最终走出机场,整个过程是很长的。包括安检、值机、候机、登机、滑行、起飞、飞行、降落、下飞机、等待行李等等。即使空中飞行时间缩短一点点,如果前后的流程没有显著优化,整体出行时间的感知变化也不会那么大。

4. 市场与经济因素:

成本与票价: 如果要大幅缩短飞行时间,可能需要研发全新的超音速客机(像协和式那样),但这种飞机的运营成本极高,噪音污染严重,而且在某些空域是禁止飞行的,最终导致票价高昂,只服务于极少数人。目前的民航系统是在成本、效率、安全和舒适度之间寻求一个最佳平衡点。
现有基础设施的投资: 机场、导航系统等都是巨大的投资,大规模的更新换代需要时间和巨大的资金。

总结一下,虽然科技在飞机本身上取得了巨大的进步,但它没有带来飞行时间的大幅缩短,主要原因在于:

空域拥堵和严格的航空管制,这是效率的瓶颈。
起降机场的容量限制,也是效率的瓶颈。
安全性和舒适度的考量,限制了速度的无限提升。
经济性和市场需求,使得“更快”不等于“更好”或“可行”。

所以,下次你坐飞机的时候,可以想想,你乘坐的这架飞机,它上面承载的科技,可能比你想象的要复杂得多,而且它的“速度”也是整个庞大、精密的航空系统运作的结果。它不是一辆车,想开多快就开多快,它是一个在空中按照规则有序运行的交通工具。

网友意见

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60年代到现在,主流民航客机的速度已经达到0.8-0.9倍音速。

如果要超过音速飞行则很不经济:

1.耗油量急剧增加。

2.飞机被迫使用更窄的体型,座位数显著变少。

这样设计的结果是飞机航程没有显著增长,按上世纪的技术航程只能达到跨大西洋航线,而单座成本达到了普通亚音速飞机的四倍以上。

所以超音速飞机的市场很局限:

1.航程7000km以内,不能飞行跨太平洋航班、欧洲南美航班、欧洲东亚以及东南亚航班,能介入的只有跨大西洋航线。

2.航线有大量的商务客流。

3.顾客支付能力极高,愿意为节约2-3小时的时间多花上千美元。

所以真正进入商用的超音速客机只有英法两国研制的协和式一款,仅仅造了20架就停产了。

由于速度无法提高,所以航空旅行时间无法进一步压缩。

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