Причината за ова се крие во едноставниот, но суштински факт: авионите не летаат на рамна карта, туку над планета која е со приближно сферна форма – Земјата не е рамна површина, туку геоид, кој во навигациските пресметки се апроксимира со сфера или елипсоид. На глобус, таквата рута изгледа сосема логично. Со други зборови, она што изгледа како закривена линија на дводимензионалната мапа често е најкратката врска помеѓу почетната и крајната точка во реалниот тродимензионален простор. Ова не е теоретски куриозитет од географијата, туку основа за сериозно планирање на долголинискиот воздушен сообраќај.

Штом се обидеме да ја прикажеме оваа закривена површина на рамна мапа, неизбежно се појавуваат изобличувања. Ниту една мапа не може истовремено потполно верно да ги зачува насоките, растојанијата, површините и аглите. Затоа во картографијата и во воздухопловството се користат различни проекции, во зависност од тоа што сакаме да прикажеме најпрецизно.

Во основите на воздухопловната навигација, најчесто се разгледуваат три големи групи проекции.

Првата е цилиндричната Меркаторова проекција. Во оваа проекција, површината на Земјата е проектирана врз обвивката на имагинарен цилиндар. Нејзина голема предност е што ги зачувува аглите: локсодромата, линијата што ги сече сите меридијани под ист агол, на Меркаторовата карта е прикажана како права линија. Ова е исклучително погодно за пловидбата и класичната курсна навигација. Сепак, недостатокот на оваа проекција е огромното зголемување на површините кон половите. Гренланд, на пример, изгледа многу поголем отколку што е во реалноста.

Втората е конусната Ламбертова проекција. Во овој случај, Земјата е проектирана на имагинарен конус, а деформациите се најмали вдолж една или две стандардни паралели. Токму затоа оваа проекција е мошне погодна за аеронаутичките карти на средните географски ширини, какви што се оние што се користат над Европа и Северна Америка. На Ламбертовата конформна конусна проекција, ортодромата (најкратката патека помеѓу две точки на површината на Земјата) е прикажана со приближно права линија, што ја прави исклучително погодна за планирање на подолгите авионски рути.

Трета е азимутната, односно рамната поларна проекција. Таа е особено корисна за прикажување на поларни региони и рути што минуваат преку високите географски широчини. Кај долгитте интерконтинентални летови, особено кога се лета помеѓу Северна Америка и Азија или помеѓу Европа и западниот брег на Северна Америка, овие прикази се од големо значење, бидејќи најкратките патеки честопати се многу поблиску до поларните региони.

За да се разбере зошто воздушните рути на карта честопати изгледаат „кривулести“, потребно е да се направи разлика помеѓу два основни концепта: ортодрома и локсодрома.

Ортодромата е пократок лак од големиот круг што поврзува две точки на површината на Земјата. Тоа е геометриски најкратката патека помеѓу почетната точка и крајната дестинација. Ако преку глобусот оптегнаме конец од Белград до Њујорк, нишката би ја следела патеката на ортодромата. Но, ортодромата ги сече меридијаните под променлив агол, што значи дека курсот зацртан по неа постепено се менува.

Спротивно на тоа, локсодромата ги сече сите меридијани под ист агол. Пилотот којшто би летал константно по зацртан прав курс во однос на север би ја следел локсодромската линија. Таа е практична за пократки растојанија и поедноставна за рачно наведување, но на големи растојанија таа станува значително подолга од ортодромата. Во класичниот пример на Њујорк-Токио, ортодромската патека може да биде и за речиси две илјади километри пократка од локсодромската.

Сепак, во современото IFR летање, особено на прекуокеанските рути, не секогаш се избира геометриски најкратката патека. Вистинската оперативна оптимизација го вклучува времето во лет, потрошувачката на гориво, висинските ветрови, млазните струи, достапните нивоа за лет, ограничувањата на воздушниот простор, барањата од контролата на летање, безбедносните критериуми и резервните аеродроми. Затоа, најкратката рута по растојание не е нужно и рутата со најкратко времетраење.

Особено важна улога играат ветровите на голема височина. На трансатлантските летови од запад кон исток, екипажите и контролорите се обидуваат максимално да ги искористат силните ветрови “од грб” во зоната на млазни струи, додека кај летовите од исток кон запад, често се бараат рути што ги минимизираат неповолните ветрови “во чело”. Како резултат на тоа, оптималната рута може значително да се разликува од еден ден до друг ден, иако аеродромите на поаѓање и на пристигнување се исти.

Во северноатлантскиот воздушен простор, овој принцип е институционализиран преку Северноатлантскиот организиран систем на траси (North Atlantic Organized Track System) - организиран систем на дневно променливи трансокеански рути. Овие рути се формираат во согласност со очекуваните сообраќајни текови и со метеоролошките услови, особено имајќи ги предвид висинските ветрови. Нивната цел не е само да го скратат времето на лет, туку и безбедно и ефикасно да управуваат со големиот број авиони во простор којшто традиционално има ограничена радарска покриеност.

Затоа, современото планирање на IFR трансокеанска рута не значи едноставно „повлекување линија помеѓу два аеродрома“. Тоа вклучува повеќеслојна анализа: избирање на основна геодетска патека, најчесто по логиката на голем круг; проценка на ветерот и температурата по нивоа на летот; споредба на времето на лет и потрошувачката на гориво за неколку можни рути; избор на оптимално ниво за крстарење; усогласување со структурите на ATS, точките за влез и излез над океанот (oceanic entry/ oceanic exit), организираните ленти и важечките процедури; проверка за алтернативни аеродроми, за ETOPS/EDTO ограничувања каде што е тоа применливо, како и проценка на целокупниот оперативен ризик.

Затоа, рутата на авионот на мапата не е „погрешна“ затоа што пилотот го избегнува директниот пат, туку затоа што мапата е рамна, а Земјата е закривена, и затоа што вистинскиот лет зависи и од атмосферата, перформансите на авионот и организацијата на воздушниот сообраќај. При сериозна навигација, правата линија не секогаш е најкратка, а најкратката не секогаш е најбрза и најбрзата не секогаш е најекономична.

Токму во оваа разлика помеѓу геометријата, картографијата, метеорологијата и оперативното донесување одлуки се крие суштината на современата воздухопловна навигација.

Поларни рути

Поларните рути се особено важни за врските помеѓу Северна Америка и Азија. Нивното отворање овозможи поефикасно поврзување помеѓу главните светски центри, пократки растојанија, поповолни профили на летовите и, во одредени случаи, значајни оперативни придобивки. Токму затоа поларните операции не се никаква егзотика, туку прецизно регулирана област во современата авијација, со посебни побарувања за планирање, комуникација, гориво, алтернативни аеродроми, метеоролошки ризици и процедури во случај на отстапување од рутата.

Летајќи над поларните региони, екипажите влегуваат во специфично навигациско опкружување. Во близина на половите, меридијаните остро се спојуваат, класичниот концепт за насока станува помалку интуитивен, а операциите бараат особено внимание при навигацијата, комуникацијата и процедурите. Поради ова регулаторите и производителите на авиони ги третираат поларните летови како посебна категорија, а не само како „прелет над север“.

Сепак, суштината е јасна: поларната рута не е некој необичен диспечерски каприц, ниту визуелна илузија на екранот за следење на летот. Таа е природна последица од геометријата на Земјата и примената на големи кружни линии во воздушната навигација. Кога светот се гледа како глобус, овие рути стануваат елегантни, рационални и математички очекувани.

Во современената интерконтинентална воздушна пловидба летовите се планираат не според впечатокот што го остава ѕидната карта, туку според вистинската геометрија на планетата, перформансите на авионот, метеорологијата, прописите и безбедноста на летот. Затоа авионот на пат од Франкфурт кон Токио, или од Њујорк кон Источна Азија или од Европа кон западниот брег на Северна Америка, честопати природно „кршнува“ искривувајќи ја својата рута кон север и над арктичките региони. Не затоа што заобиколува, туку затоа што ја избира најпаметната рута.

И токму тоа е убавината на сериозната навигација: таа не го потврдува она што на прв поглед ни изгледа очигледно, туку она што е вистински се случува во просторот.

Д-р Милан Поповиќ, на обука за PPL пилот

Термини и кратенки:

Air Traffic Services (ATS) – основни услуги што ги регулираат и им помагаат на воздухопловите во реално време за да обезбедат безбедно, уредно и ефикасно летање.

IFR (Instrument Flight Rules) – прописи што им овозможуваат на пилотите да управуваат со авионот користејќи ги само инструментите во пилотската кабина во услови кога надворешните визуелни референци се недоволни или недостапни.

ETOPS (Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards) – збир правила и оперативни стандарди што им овозможуваат на двомоторните авиони да летаат на поголемо растојание од најблискиот соодветен аеродром за слетување, во случај на отказ на мотор или друг сериозен системски проблем. (Пример: ETOPS 120 – авионот може да биде оддалечен најмногу 120 минути (со еден работен мотор) од најблискиот соодветен аеродром; ETOPS 180 – до 180 минути; ETOPS 240 – до 240 минути). Ова овозможува пократки и поекономични рути преку океани, пустини и други оддалечени региони.

EDTO (Extended Diversion Time Operations) – понов термин воведен од ICAO и претставува проширена верзија на концептот ETOPS. За разлика од ETOPS, кој првично бил наменет воглавно за двомоторни авиони, EDTO ги опфаќа сите авиони за кои е потребно планирање на лет со продолжено време до алтернативен аеродром во случај на дефект или вонредна ситуација. Во практиката ETOPS е терминот што најчесто сè уште се користи во индустријата, додека EDTO е официјалниот ICAO термин.

При EDTO/ETOPS лет се одредуваат EDTO алтернативни аеродроми; се врши дополнителна анализа на временските услови, состојбата на аеродромите, системите на авионот, количината на гориво, можните сценарија за пренасочување. Екипажот мора да има јасен план каде ќе слета доколку дојде до отказ на мотор; декомпресија; пожар; сериозен системски дефект. Всушност ETOPS/EDTO е сертификација и оперативен систем што му дозволува на авионот безбедно да лета далеку со однапред испланирана можност за пренасочување и слетување на алтернативен аеродром во случај на вонредна ситуација.

PPL  (Private Pilot License – Приватна пилотска лиценца) – сертификација што им овозможува на поединците приватно да управуваат со воздухоплови без надомест. Тоа е основна лиценца за оние што сакаат да станат пилоти и е призната на глобално ниво, иако нејзиното прифаќање може да варира во зависност од земјата.