Om ett flygplan flyger rakt fram, följer det en ortodrom / stor cirkel?

18

Jag förstår att en ortodrom (linje i en stor cirkel) är linjen med det kortaste avståndet mellan två punkter på en sfär.

Om ett flygplan flyger rakt framåt , dvs det är ingen vind, aktiveras inte rovet och flygplanet är parallellt w.r.t. Jordens yta under den, följer den en ortodrom / stor cirkel ?

Jag förstår också att en loxodrome är den linje som man följer när man håller en konstant rubrik. Det här är den punkt där jag är förvirrad, för det skulle inte det innebära att när du flyger rakt framåt / längs en ortodrom, skulle rubriken / lageret ständigt förändras? Med andra ord betyder det att man måste vända för att hålla en konstant kurs?

EDIT: Min fråga är inte "vilken linje följer man när man håller en konstant rubrik" (en loxodrome, det vet jag) men "vilken linje följer man när man flyger rakt fram det hypotetiska fallet med ingen vind och inga kontrollingångar)? "

    
uppsättning Daniel 08.11.2017 22:18

3 svar

8

Vid flygning av en ortodrom, med få undantag, kommer rubriken ständigt att förändras. I teorin är förändringen kontinuerlig, men i praktiken kvantifieras de flesta flygplan till närmaste grad.

Ett undantag är missiler, där på grund av högre hastighet, med en mer exakt rubrik är mer kritisk. Därför använder de flesta långdistansmissiler internt en högre granularitet i rubriken (som 0,01 grader eller mindre).

För att vara tydlig är en loxodrome en kurs som korsar alla meridianer av longituden i samma vinkel och har ett konstant lager uppmätt till sann eller magnetisk norr. Loxodrom kallas också rhumb linjer. Alla loxodromer spiral från en pol till den andra polen, förutom längsgående loxodrom.

En ortodrom kallas också en stor cirkelväg och karaktäriseras med rubrikförändringar (för de flesta rubriker) så att fartyget / flygplanet kan flyga den kortaste vägen längs jordens yta för att komma till en annan punkt på jorden. Om man antar att jorden är en sfär, definieras en ortodrom av ett plan som går genom sfärens mitt och de krökta linjerna som bildas av den yttre delen av sfären som skär planet bildar det som är känt som en stor cirkelväg. Ekvator och meridianer av longitud och deras inverse linjer på andra sidan kärnan, bildar ortodromer. I dessa exempel är resan på ekvatorn en konstant rubrik på 090 eller 270. På longitudlinjen är rubriken antingen N eller S tills polär passage. En ekvatorial ortodrom kan inte vara en loxodrom. En longitudinell ortodrom är en loxodrom, även om den är ganska ointressant.

Det verkar allt ganska rakt fram nu, eller hur? Det finns wikis på både rhumb linjer / loxodrom och även cirkelvägar eller ortodromer. Grafiken i dem kan hjälpa till att förstå saker.

länk

länk

Tillägg till readdress-fråga från OP:

If an aircraft flies straight ahead, i.e. there is no wind, the rudder is not actuated and the aircraft is parallel w.r.t. the surface of the earth underneath it, will it follow an orthodrome/great circle?

Svaret är alltid ja.

Vad OP verkar vara att fråga är om flygplanet som flyger med en tröghetsreferens (INTE ett tröghetsstyrningssystem) och ett fast avstånd över jordens yta, kan åstadkommas utan ändringar i riktning, förutom för Jordens cirkling.

Så för att förklara detta, låt oss kalla jorden en sfär för denna diskussion. Om en stor cirkelväg förlängs kommer den att skriva en linje som slingrar sig runt sfären och delar sfären i två identiska halv sfärer. Dessa halvkulor kan tillverkas med en enda riktning av sfären. Om du vill delas sfären i halv av ett plan (geometrisk typ, inte luftartisk typ) och cirkeln som bildas av det planet är cirkelvägsförpackningen runt sfären.

En flygplan som flyger en stor cirkelväg kommer med få undantag att förändras ständigt. Undantagen är när planet är ekvatorn eller är en meridian av longitud och motsvarande ömsesidiga meridianen.

Så återigen, när flygplanets väg är begränsad till ytan eller något fast avstånd ovanför ytan, kommer tröghetsriktningen i förhållande till sfärens yta att förbli en konstant riktning. Eftersom endast stora cirklar som passerar polerna eller reser har ekvatorn en axel fixerad relativt lat / lång av jorden, kommer de att ha konstanta rubriker. De som är polära kommer att ha rubrik på polerna. Alla andra ortodrom kommer att ändras kontinuerligt under rubriker .

Det finns bara en aspekt av navigering som jag skulle vara ombedd att inte nämna, och det är Transport Wander, vilket kan observeras på en kursindikator på ett flygplan och är syndens funktion (spårvinkel) * delta longitud / flyg timmar * solbrändhet / latitud / 60. Polariteten förändras med öst mot väst och norra vs södra halvklotet.

Till OPEN är jag ledsen att jag missförstod din fråga och för den därmed sammanhängande förvirringen.

    
svaret ges 08.11.2017 23:41
11

Det finns inget perfekt svar på detta, men effektivt ja.

Allt som rörde sig i en helt rak linje skulle naturligtvis lämna jordens krökta yta och gå in i rymden. Och realistiskt kunde inget fordon av något slag utföra de (brist på) manövererna som beskrivs ovan utan några kontrolländringar.

För att utföra den bästa approximationen av "rakt flyg" under vistelsen på jordens yta skulle det innebära att avvika från den sanna raklinjen endast i en riktning vinkelrätt mot jordens yta. Detta betyder i sin tur att man bor i planet definierad genom att innehålla vektorn av inriktningsriktningen och även jordens mittpunkt. Korsningen av jordens yta med detta plan - det vill säga den väg som hantverket faktiskt skulle följa - skulle vara den stora cirkeln. Och i svar på den sista delen, ja, när man flyger en stor cirkel ändras rubriken ständigt.

EDIT: Det antar givetvis en referensram i förhållande till jorden, som påpekats i kommentarer ..

    
svaret ges 09.11.2017 01:22
1

Om du går rakt nord-syd följer du längdriktningslinjer som är raka.

Om du går öst-väst vid ekvatorn är denna latitudlinje rak. Alla andra träffar jordens yta i en viss vinkel, och så är de krökta.

Tänk dig att du följer 89 grader 59 minuters parallell, vilket är 1 minut (1/60 grader) söder om Nordpolen. Precis som varje parallell är det en cirkel. Det är nära nog att på höjden kan du se nordpolen. Du kan också se förbi nordpolen till 89deg59 'parallell ... på andra sidan Nordpolen . Parallell du är på! Du skulle vara där borta på några minuter, på väg 090 hela tiden. Och självklart måste du vända dig till det, eftersom du är som flyger en cirkel.

Vid lägre paralleller är effekten nästan inte så extrem, men det är fortfarande en tur.

Om du flyger diagonalt, vid en rubrik som inte är en multipel av 90, är öst-väst resan en del av din väg, så en liten tur är en del av rubriken.

Hur kan banan böjas om du flyger rakt? Det är inte ... Placeringsnätet är krökt eftersom jorden är böjd.

    
svaret ges 10.11.2017 07:05