飛行機の飛行経路が直線にならない理由について

空中飛行が成功した理由は、翼の形状で周囲の空気の流れが変わる事です。

プールの中に小さなボールをたくさん用意します。

翼が前方に移動する時は、ボールに押された翼が上に持ち上がります。

そして、翼の前方のボールは下向きに押されていきます。

つまり、全ての作用は大きさが等しく、向きが反対の作用が生じます。

ボーツを下向きに押す事（空気の吹き下ろしです）によって、翼が上に持ち上げられます。

翼が受ける揚力（流体中を運動する物体に対して

運動方向に垂直で上向きに作用する力です）は、約1/3程度に相当します。

飛行機の飛行経路が直線にならない理由について

アメリカ合衆国ニュートーク州からイギリスのロンドンまでのフライトを例とします。

地図上で綺麗な直線を引く事によって、機体はコーンウェールの上空を飛びます。

大西洋を出てからロングアイランドを経て、目的地に着陸します。

しかし、フライトプランはスコットランド、広範囲のカナダ上空、大西洋岸が含まれています。

つまり、大きく遠回りをして飛行しています。

 

地球は、平面ではないからです。

地表上や数千フィート上空の最短距離は、地図上で直線になる事がないです。

最短コースは直線ではなく、地球を二等分した時にできる円周上（大圏です）の円弧です。

そして円弧は、地図上で直線にならないです。

さらに地球の球体の表面を平面上に投影すると、歪んでいます。

つまり、赤道から離れる度に大きくなります。

 

フライトルートを決める時は、予想されている気象条件を考慮します。

そしてパイロットは、追い風を上手く利用する事があります。

フライトに支障のある乱流が発生する空域を避ける場合もあります。

 

陸地の上空を飛行した方が海上よりも安全性が高いです。

緊急事態が発生してすぐに着陸したい場合は、陸地上空の方が空港を見つけやすくなります。

つまり、近くに空港がないので着水が必要です。

海岸付近の救助の拠点に近い場所に着水した方が良いです。

飛行と数学について

球体上の2点を結んでいる最短距離は、直線ではないです。

つまり、円弧になります。

地図上で遠回りに見える航空会社の飛行ルートは、大抵が地球上の最短ルートです。

アメリカ合衆国の最短ルート角度が80°（度です）程度、

イギリスの最短ルート角度が120°程度です。

結果、4800km（キロメートルです）程度で到着できます。

ちなみに飛行機は、迎角が15°を超えると失速しやすくなります。