Пассажир соседнего кресла хмурится, глядя на экран с картой полёта и думает: «Почему мы делаем такой крюк? Нельзя ли просто прямо?».

Казалось бы, нарисуй на карте прямую линию от Москвы до Нью-Йорка, и лети себе прямиком. Но все куда интереснее. небо покрыто своеобразными дорогами, проложенными десятки лет назад. И у этих воздушных трасс есть своя история.

В этой статье в коротком формате постараюсь выложить всю основную суть.

От огней и маяков до карт с линиями

Когда авиация только зарождалась, о навигации по приборам и речи не было. Пилоты ориентировались по наземным ориентирам, рекам, дорогам, огням городов. В 1920х годах в штатах для ночных почтовых рейсов вдоль маршрутов даже зажигали цепочки световых маяков на земле: пилот летит и видит впереди огоньки, как фонари на шоссе. Так появились первые прообразы воздушных трасс.

Позже пришла эра радиомаяков.

Сначала это были NDB. Ненаправленные радиомаяки, дающие сигнал, на который можно лететь по стрелке радиокомпаса.

А с 1940-50х годов повсеместно распространились VOR. Всенаправленные приводные радиостанции. VOR излучает лучи-направления на все 360, и бортовой прибор показывает, на каком азимуте от маяка вы находитесь.

Если настроиться на последовательность таких маяков и лететь от одного к другому по заданным азимутам, получается маршрут в небе. Так стали прокладывать маршруты от маяка до маяка.

Точки наземные радиостанции соединены прямыми линиями, это и есть такие вот воздушные трассы. В США такие низковысотные маршруты до сих пор называются Victor airways. На схемах они рисуются как чёрные линии, похожие на автострады. Самолёт, летящий по приборному маршруту, обычно следует линии между навигационными точками.

К середине 20 века сформировалась целая сеть международных трасс. Их проектировали учитывая рельеф, расположение аэропортов и навигационных точек. В небе появились неофициальные шоссе, по которым лайнеры следовали как машины по дорогам. Но была и ещё одна причина лететь не прямо: границы и политика.

И здесь самое интересное.

Холодная война и воздушные коридоры

С окончанием Второй мировой мир раскололся, и этот раскол прошел даже по небу.

Огромные пространства оказались закрыты для полётов. Советский Союз, Китай и страны Восточного блока запретили пролет чужих самолётов над своей территорией. Маршруты гражданской авиации вынужденно огибали эти запретные зоны, зачастую значительно удлиняя путь.

Например, самый короткий путь из Европы в Японию лежит через Сибирь, почти через полюс. Но в 1960-70х западным авиакомпаниям советское небо было очень ограничено. Рейсы из Лондона в Токио не могли просто пролететь через Россию, им приходилось делать большой крюк. Либо лететь через Ближний Восток и Юго-Восточную Азию, либо через Северную Америку с дозаправкой на Аляске. Один из популярных маршрутов проходил через Анкоридж, самолёт из Европы садился на Аляске дозаправиться, а затем летел дальше через Тихий океан в Японию. Выглядело это конечно очень нелогично и странновато, как будто летишь в обход полмира. Но иначе было нельзя.

Еще интересно про Берлин. После войны Западный Берлин оказался островком внутри ГДР. Для связи с ним СССР предоставил лишь три узких коридора через территорию ГДР, шириной несколько километров и до высоты около 10 км. Эти воздушные туннели строго контролировались. Любое отклонение грозило бедой, предупреждения на картах кричали жирным шрифтом, «отклонение от коридора может привести к перехвату и открытию огня». И это не было пустыми словом. В 1983 году советский истребитель сбил заблудившийся Boeing 747 Korean Air Lines, который отклонился от трассы и залетел в запрещённую зону. За несколько лет до этого другой южнокорейский Боинг был обстрелян и повреждён над Кольским полуостровом, экипаж чудом сел на замёрзшее озеро.

Холодная война превратила небо в такое вот минное поле с невидимыми границами.

Берлинские коридоры тоже помнят имеют свои события. В 1952 году французский DC-4, следуя в Берлин, был атакован советскими МиГами, якобы он вышел за границы воздушного коридора. Самолёт чудом дотянул до аэропорта. После этого случаи демонстративных перехватов случались редко, все боялись повторения. В коридорах действовали жёсткие правила, нельзя было обгонять даже более медленный самолёт впереди, если впереди старенький самолетик, придётся плестись за ним на безопасной дистанции вплоть до самого Берлина.

Хочется думать, что всё это в прошлом. Но взгляд на современную карту заставляет улыбнуться. Взгляните на Калининград. Ещё до недавних событий воздушное пространство Калининградского района жило особняком, иностранным бортам требовалось специальное разрешение за 72 часа, чтобы пролететь там транзитом. Трассы внутри не стыковались с европейской сетью. А с 2022 года ситуация накалилась ещё больше, вокруг Калининграда, да и вокруг всей России, снова выросли новенькие невидимые стены.

Кривые пути вместо прямых

Когда в феврале 2022 Европа закрыла небо для российских авиакомпаний, а Россия для европейских, авиамаршруты опять изогнулись.

Самолёты из Европы в Азию больше не могут лететь через Сибирь, как привыкли за последние 30 лет. Например, рейс Finnair Хельсинки-Токио раньше летел почти прямым полярным маршрутом через Россию, около 9 часов в пути. Теперь же, с закрытием российского неба, финнам пришлось прокладывать новый путьб на север через полюс и Аляску, затем вниз к Японии, обходя РФ стороной. Время в пути выросло до 13 часов, а расстояние с 5000 до 8000 миль. Альтернативой было лететь южным обходным путём, через Турцию, Среднюю Азию, Китай ,что ещё длиннее, хотя при попутном ветре иногда выбирают и его.

Российским самолётам тоже несладко. Маршрут, скажем, из Петербурга в Калининград теперь проходит узкой полоской над нейтральными водами Балтики, лавируя между Финляндией и Эстонией. Евросоюз закрыл своё пространство, но за пределами 12 миль от берега, воздух уже международный, там не запретишь летать.

Политика снова переписала маршруты. Но помимо геополитических запретов, есть и чисто технические и организационные причины.

Безопасность превыше всего

В старые времена, когда летали по наземным приводам, точность курса была далека от сегодняшней. Навигационные приборы имели погрешность, сигнал маяка мог искажаться рельефом, человеческий фактор никто не отменял. Поэтому воздушную трассу мысленно расширяли в ширину, давая пилоту некоторый коридорчик безопасности.

Обычно считалось, что самолёт, следующий по курсу, удержится в пределах около 10 морских миль от осевой линии. На техже низких эшелонах стандартная ширина воздушной трассы для VOR-маяков 8 миль. Если расстояние между маяками большое, то из-за возрастающей погрешности курсора эту полосу делают шире, под углом, расширяющимся с удалением от маяка. В итоге на середине длинного перегона коридор может достигать 10 миль шириной.

Воздушные магистрали прокладывались с учётом этой ширины. Между параллельными маршрутами выдерживали расстояние, чтобы буфер 10-20 миль не пересекался, тогда борты на соседних трассах, даже уклонившись в пределах коридора, не сблизятся опасно. Вертикально тоже ввели эшелоны с разделением по высоте.

Конечно, пилот не намерен специально отклоняться на 5 миль в сторону, этот запас на случай ошибок или сноса ветром. В идеале держатся точно по центру трассы.

Кстати, многие до сих пор думают, что ширина трассы как-то связана с зоной без препятствий. Частично да, ведь в тех же в горах минимальную высоту трассы рассчитывали так, чтобы в пределах этой полосы гарантировать пролет над рельефом с запасом. Но основная идея именно навигационная в допуске на неточность курса. Сегодня GPS даёт точность до метров, и самолёт рисует на экране практически идеальную линию. Казалось бы, широкие коридоры больше не нужны. Так почему же до сих пор никто не отменил старые трассы?

Спутники берут работу на себя

Технологический прогресс изменил всё. Появились инерциальные навигационные системы, в 1960х их сначала ставили на бомбардировщики, а потом и на гражданские лайнеры вроде Boeing 707. INS позволяла лететь по невидимым точкам: пилот задавал координаты пути, и система считала курс без помощи внешних сигналов, отслеживая движение по гироскопам.

Позже, в 1990х, пришла спутниковая навигация. Теперь самолёт мог определять своё местоположение в любой точке планеты с точностью до десятков метров. Не нужны больше радиомаяки через каждые 200 км, можно лететь напрямую от взлёта до посадки, хоть над глухой тундрой, хоть через океан.

Так родилась концепция RNAV, районная навигация. Больше нет привязки к наземным NAVAID, маршрут состоит из произвольных вейпонтов с известными координатами. В кабинe теперь есть FMS, бортовой компьютер, куда загружен навигационный каталог. Пилот или диспетчер могут задать практически любую траекторию, хоть дугу, хоть ломаную,автопилот выведет самолет точно по заданным точкам.

Вообще поначалу насколько мне известно, RNAV маршруты всё равно копировали старые добрые пути, только соединяли не реальные радиомаяки, а виртуальные навточки. Просто так было привычнее. Но постепенно авиационные власти начали смелее отпускать самолёты с этих невидимых поводков. Появились прямые маршруты директ, диспетчер может разрешить вам пролететь прямо к дальней точке, минуя несколько промежуточных.

Следующим этапом стала идея Free Route Airspace (FRA), свободно прокладываемые маршруты. Это когда в пределах определённой зоны (обычно в верхнем эшелоне) авиакомпания сама выбирает оптимальный маршрут между точкой входа и выхода из региона, без привязки к стандартным трассам. То есть по факту вместо сетки воздушных дорог широкое поле, где ты волен лететь по прямой. Главное заранее подать план, указав, где войдёшь в этот свободный эшелон и где выйдешь. Ну и нужно учитывать запреты, никто не разрешит пролёт через закрытые зоны опасности или полигоны, их по-прежнему надо огибать. А в остальном полный полёт фантазии,хочешь по дуге обходя возможные грозы, хочешь совсем стрелой. С точки зрения компьютера FMS без разницы, он и так тянет прямые линии между заданными координатами.

В Европе внедрение FRA идёт полным ходом. Начинали осторожно, сначала разрешали свободные маршруты только ночью, когда трафик поменьше. Потом расширяли на дневные часы. Сейчас уже большая часть ЕС перешла на Free Route в верхнем пространстве, к концу 2022 года почти все страны Европы ввели FRA H24 (круглосуточно) в своих FIR, а в этом году они планировали связать эти зоны воедино, чтобы получилась фактически единая гигантская область свободных маршрутов над всем ЕС. Для авиакомпаний сплошная выгода, экономия топлива, времени, денег и Цодва, ведь можно лететь практически по геодезической (то есть кратчайшей по сфере) траектории.

Свободное маршрутное пространство внедряется и в России. В 2023 году Росавиация объявила о создании двух зон FRA, в Калининградском и Магаданском районах полётной информации. То есть на Дальнем Востоке и на самом западе страны экипажи теперь могут планировать маршрут сами, между заданными точками входа-выхода, без привязки к сетке трассa.

Зачем это сделано?

Магадан находится на стыке транстихоокеанских маршрутов, и свободная навигация позволяет, например, индийским и китайским авиакомпаниям, летящим в Северную Америку, срезать угол над нашей Чукоткой.

В общем, идея свободных маршрутов захватывает мир! Постепенно невидимые воздушные рельсы расползаются.

Но погодите, неужели скоро самолёты совсем перестанут ходить строем? Не всё так просто. Даже в свободном пространстве по прежнему есть ограничения и диспетчерские указания.

Почему диспетчеры не отпускают нас в свободное плавание

Представьте, что завтра отменили все дорожные правила в Москве. Езжайте кто где хочет, лишь бы доехали. Что будет весьма понятно. В небе похожая история, полёт по прямой хорош для одного самолёта, а для десятков в ограниченном пространстве уже проблема.

Есть несколько причин, почему даже при наличии высокоточной навигации авиация сохраняет порядок и регламенты:

• сохранение дистанций и предотвращение столкновений.

• ограничения пропускной способности.

• последнее слово за диспетчером.

• специальные зоны и опасности.

• погодные факторы.

В итоге даже в наши времена полёт по принципу «кто куда хочет» остаётся мечтой анархиста. Авиация слишком дорожит безопасностью. Тем не менее, движение к большей гибкости продолжается.

Сегодня небо как и 50 лет назад расчерчено маршрутизацией, просто линии эти уже не привязаны к устаревшим наземным приводам и могут гнуться, как удобно. В некоторых местах старые трассы убрали из карт, в других оставили для порядку, а где-то, например, в районе экватора над океаном, до сих пор используются структурированные маршруты вроде легендарных Североатлантических треков. Причины всё те же, нагрузка на диспетчеров и ограничения радиосвязи. В Северной Атлантике, где долгие часы и нет радарного покрытия, до недавнего времени самолёты летали шеренгами по специально прокладываемым NAT-трекам, параллельным маршрутам, обновляемым каждый день по прогнозам ветра. Сейчас там внедряют спутниковый ADS и постепенно тоже хотят перейти к свободным траекториям. Но и тогда диспетчеры океанического центра будут следить, чтобы дистанции между самолетами были не меньше 30-50 миль. Просто теперь эти дистанции будут выдерживаться не на заранее оговорённых рельсах, а в любом месте пространства

В жизни почти не бывает идеальных прямых линий. На карте всё красиво: линейка, геодезия, кратчайшее расстояние. А в реальности обходы, ограничения, встречный трафик, погода, свои и чужие границы.

И всё равно мы долетаем.

Самолёт в итоге не по самой прямой, но по оптимальной для сегодняшнего мира траектории. Так и у нас, друзья, мне кажется важно не вылизать маршрут, а добраться куда нужно, не растеряв голову в идеальных фантазиях и тех, кто рядом.

Если хочется ещё разговоров про авиацию простым человеческим языком заходите в мой канал про авиацию: @budnipilot.

Спасибо.