问题

为什么民航航班会在途中绕圈?

回答
民航航班在途中绕圈,这事儿可不是什么稀奇事,就像开车有时候也会遇到临时交通管制,需要绕路一样。只不过飞机绕圈的原因就更专业、也更多样化了。咱们来好好掰扯掰扯,究竟是什么让这大家伙在空中转起了圈圈。

一、 天空中的“交通堵塞”——空中流量控制

这是最常见也最能被大家理解的原因。想象一下,在同一个时间段,有很多架飞机都要去同一个目的地,或者要经过同一个繁忙的空域,这就像早晚高峰期的公路一样。这时候,空管部门就需要对航班进行调度,避免飞机之间发生碰撞,或者让它们在目的地机场“排队等候”。

目的地机场容量限制: 最常见的情况就是目的地机场的跑道、停机坪或者空域太忙了。比如,跑道正在进行起降操作,或者有飞机正在加油、推出,机场的“吞吐能力”就达到了上限。这时候,为了保证安全和效率,空管就会要求即将抵达的飞机在指定空域进行盘旋等待,俗称“holding”。飞机会在一个划定的、高度和航向都相对固定的区域内反复飞行,像是在等红灯。
航路拥堵: 有时候,并非是目的地机场的问题,而是飞机飞行的航路上,或者航路交汇的关键点,出现了拥堵。这可能是因为前一班飞机延误了,导致后续航班无法按时通过某个关键航点,或者是天气原因导致某些航路临时关闭或限制,迫使大量航班改走其他航路,从而造成新的拥堵。
空域冲突: 飞机在空中是按照预设的航路和高度飞行的,但有时候,由于各种原因,可能会出现潜在的冲突点。比如,两架飞机在同一高度、相近位置交叉。空管会提前预判并进行疏导,要求其中一架飞机稍微改变高度或航向,或者在某个区域绕圈等待,直到安全间隔得到保证。

二、 天气变化,说变就变

天气对飞行影响巨大,很多时候飞机绕圈就是为了避开恶劣天气。

目的地恶劣天气: 最直接的原因就是目的地机场的天气条件不适合降落,比如:
低能见度: 大雾、雷雨、强降雪等会严重影响飞行员的视线,特别是低空和跑道区域。一旦能见度低于标准,飞机就不能盲目降落,必须等待天气好转。
强侧风或乱流: 机场风向不稳定,尤其是强侧风,对飞机的起降操控是极大的考验,可能需要等待风向或风力稳定下来。而强烈的上升或下降气流(乱流)会严重颠簸飞机,飞行员也可能选择绕圈避开 turbulant 的区域。
雷暴: 雷暴区域是飞机最需要避开的。一旦目的地或航线上出现雷暴,飞机通常会被指示绕开这些区域,或者在安全距离外等待雷暴过去。
航路上的恶劣天气: 即使目的地天气良好,但飞行航路上的某一段有恶劣天气,比如大范围的雷雨带,飞机也会被引导绕开,可能是在航路上的某个节点盘旋等待,也可能是直接被引导改变航线,绕过恶劣天气区域后再重新接入原航路。

三、 飞机自身的“小状况”

有时候,飞机绕圈并不是因为外部原因,而是飞机在起飞后发现了一些需要处理的小问题。

故障排查与油量消耗: 飞机起飞后,机组人员可能会发现飞机某些系统出现非紧急但需要进一步检查或处理的问题。在某些情况下,为了有足够的时间完成检查、进行必要的通信和协调,并计算出安全消耗燃油以满足后续飞行的重量要求(例如,某些重量的飞机在起飞后需要在空中消耗掉一部分燃油,以减轻降落时的重量),飞机可能会选择在机场附近进行一段盘旋飞行。这被称为“空域等待”或“盘旋消耗燃油”。
等待最佳降落时机: 偶尔,飞机也可能需要等待一个更“有利”的降落时机。比如,当飞机在空中得知地面有重要人物抵达,或者需要与地面进行更详细的交接信息时,可能会被要求在空中盘旋一段时间。

四、 特殊情况的“特殊对待”

除了上述原因,还有一些不太常见但同样可能导致飞机绕圈的情况。

军事活动或临时空域管制: 在某些特定区域,可能会因为军事演习、特殊活动或者临时的空域安全管制,导致某段空域暂时关闭或限制通行。飞机就需要绕行或者在管制区域外等待。
航空器故障的紧急处理: 虽然这种情况不多见,但如果飞机在起飞后遇到比较严重的机械故障,但又不至于立即危及安全,飞行员可能会选择在空中盘旋消耗部分燃油,并与地面工程师详细沟通,制定最安全的返航或备降方案。这本身就是一种“处理故障的准备过程”。

总结一下,飞机在途中绕圈,就好比生活中遇到的一些“小插曲”。 有时候是路上人太多了,得等等;有时候是前面路口修路了,得绕一圈;有时候是自己车子出了点小毛病,得停下来检查一下。无论是什么原因,背后都是为了保障飞行安全和效率。下次你坐飞机遇到这种情况,不用太担心,多半是为了让你更安全、更顺利地抵达目的地。

网友意见

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学飞的时候,师父告诉我——『An airplane is a time machine』飞行没有暂停键,所以一旦上天,所有的计算、思考都是以不断流逝的时间为核心,燃油、速度、距离、高度这些重要的东西,都只有依附于时间之上才有意义。

包括题主所问的『为何转圈』,简单一句话『为了消耗时间(创造时间)』。

飞机必须不断运动、不能停止,所以我们用『转圈』的方式,来达到『将车停在路边』的耗时效果。英文里这叫做『hold』,我觉得是很有神韵的。


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但消耗时间(创造时间)的原因其实有很多,主要有恶劣天气、飞行间隔、空域饱和、高度过高(过低)、飞机故障这么几个:

(1)恶劣天气

天气是飞行中最不可控的因素之一,它会莫名地形成、移动、消散,而这一切都需要时间(注意这个带着血泪的关键词——莫名)。对于可能不会持续太长时间的恶劣天气,除了备降,我们也可以在考虑燃油消耗之后,选择盘旋等待。

如果一片强烈雷暴天气正好覆盖目的地机场上空,预计持续覆盖30分钟,而假设我们的飞机正常飞15分钟就要落地了,那么很显然的,需要想办法消耗不少于15分钟的时间,等这片天气消失或者从机场上空移走。灵鸡一动,我们泊车等待吧(盘旋),飞机不论速度快慢,转一圈的时间基本都是2分钟左右,转几圈就哦了。




(2)飞行间隔

民航大飞机这样的庞然大物,在空气这样一个阻力很小的环境中高速运动,带来一个很大的缺点——惯性过大、机动性差。高速公路上的汽车保持的前后间距,显然要远大于市内街道上的汽车,同理飞机前后机也需要保持规定的间隔。

间隔分为两种:航路间隔、着陆间隔。

航路间隔,就是巡航期间飞机之间必须要保持的间隔。主要是为了给上升、下降、交汇留出裕度。一般来说,这种间隔的需求,用限制速度的方法就可以控制得很好,但总难免有特殊情况会导致间隔突然不足,就只能采取偏出去或者转一圈的方法来重新拉开间隔。想象一下,转一圈就是2分钟,按450海里每小时的巡航速度来计算,一圈就能拉开15海里(近30公里)的间隔,非常可观。

着陆间隔,就是两架连续落地飞机之间的间隔。这是因为前机经过的空气,在接下来的两分钟左右时间内,会依然存在猛烈的旋转下沉气流,我们称它为『尾流』。后机如果在着陆的低高度危险阶段进入前机的尾流,很可能会受到剧烈的气流影响,非常危险,尤其是当前机是重型机而后机是小飞机的时候,飞机会失控。可以简单想象为一个小皮划艇进入快艇正后方的汹涌波涛之中,除了随波逐流听天由命,哪还能有半点挣扎的能力。

这些间隔的原因,也会导致飞机不得不转圈,消耗时间,创造间隔。


(3)空域饱和

一个空域所能容纳的飞机是有限度的,当空域饱和之后,其他即将进入该空域的飞机就可能被指挥在空域外盘旋等待。空域容纳能力主要受两个因素限制:一是管制员作为人类所能指挥飞机数量的极限,二是空域本身的大小和设计所能容纳的飞机上限。

天气平和时,所有飞机都按照计划的航路飞行,大家都排着队飞,管制员同时指挥很多飞机也毫无压力。而当空域中有大片恶劣天气时,所有的飞机可能都脱离了航路绕飞,此时每架飞机的航向、高度、速度信息都不一样(甚至可能时刻都在变化),而且很有可能飞行员不会完全听指挥飞行,信息量爆炸、管制员工作负荷陡增,这个空域所能容纳的飞机数量也就随之大幅下降了。而后续的飞机还在继续向前飞行,即将进入这个乱成一锅粥的空域,管制员就会指挥它们在空域外面盘旋等待,然后每从空域飞出去一架,就放进来一架。(题外话:此时所有按计划也要进入该空域的未起飞航班也会被按在地面上不让起飞,这就是大名鼎鼎的『流控』)

类比汽车可以想象为一个停车场,停满了,那么还想进入停车场的汽车,只能在入口处停住排队。

(4)高度过高(过低)

前面说到飞机机动能力差,除了转弯半径巨大、减速缓慢以外,还有一个很重要的体现——爬升、下降能力有限,不能垂直起降(我是不是要求太高了点)。因此我们可以通过盘旋来凭空创造爬升和下降的时间

先说爬升,一个极端的情况,一个机场四周全部是高山没有出口(当然现实中没有这么二笔的机场),那么飞机只能在机场上空盘旋上升,超过山头的高度之后才能继续向前飞行。

再说下降,有时候由于指挥、地形或者其他少儿不宜的原因,飞机离机场很近了高度还高得离谱(俗称为『下不去』),我们会选择转圈,一圈2分钟,下个3000尺(1000米)没什么压力,高度消失,安稳落地。

(5)飞机故障

这个情况也是为了创造时间,给飞行员创造一段『工作负荷小,能够集中精力处置故障的贤者时间』

最极端的情况,假设飞机刚起飞就出现了重大故障必须要返回起飞机场落地,那么首先需要明确的一点是——『我们不要再往前越飞越远了』,然后需要创造时间,理解和处置故障,因此我们选择盘旋,找个安全的地方停下车好好处理,既不远离机场、又创造时间。

有些可爱的旁友们可能要问,『握草出现重大故障还不赶紧回去落地,盘旋个爪子哟!!!』如果开车时突然爆掉了一个轮胎,是坚持开着三轮车回家还是停下来把备胎换上?


以上就是飞机在飞行过程中需要盘旋的五个主要原因。

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『An airplane is a time machine.』每当我想到这句话,我总会想,『师父,要说装逼,还是你们美国人6。』

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顺便附带一个小扩展问题,既然盘旋不是目的,只是为了『消耗时间(创造时间)』而采用的一种手段,那么我们是不是经常可以用其他的手段来达到跟盘旋一样的效果呢?

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