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當亂流發生時-《機艙機密》

PanSci_96
・2015/10/09 ・3357字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 505 ・六年級

我快被亂流嚇死了,有什麼理由怕嗎?

亂流,人稱咖啡之傾灑者、行李之碰撞者、嘔吐袋之填充者、神經之撼動者。可是,它是不是墜機之元凶呢?若從許多飛機乘客的反應來推測,想必會認為答案是肯定的,對焦慮的乘客而言,亂流絕對高居擔憂排行榜第一名。單憑直覺,這是很合理的想法。每個踏上飛機的人多少都會不安,更何況是在三萬七千英尺高空遭遇大晃特晃的亂流,簡直是最慘痛的記憶,使人驚覺飛行隱含的重大危險。大家可以輕易想像,飛機就好比在驚濤駭浪中顛簸的無助小艇,有時候船會被淹沒、會傾覆、被浪頭砸向暗礁,飛機想必是相同的道理。關於飛機,一切似乎都危險得要命。

只不過,事實並非如此,這些都是極為罕見的情形。再怎麼試,飛機也不會被翻得頭上腳下、失控打旋墜落,或是從天上直掉下來,即便遇到最強勁的風或下沉氣流也一樣。情況或許會很惱人或不適,但不至於墜機。包括機組成員在內,對每個人來說,亂流都是個麻煩事,但亂流也是……「正常」或許是最恰當的形容詞。機師遇到亂流,通常想的是該怎麼處理比較方便,反而不會視之為安全問題。飛機為求飛得更順暢而改變高度,主要是為了乘客的舒適著想,機師不會擔心機翼解體,只是想讓乘客保持放鬆,讓大家的咖啡待在該待的地方。飛機本身就設計得足以承受巨大的力量,還必須符合正負過載的重力限制,因此強到足以造成引擎移位、折斷翼梁的亂流,是最常搭飛機的人(或機師)飛一輩子也遇不到的。

airplane accident, PanSci
Source: flickr/Mighty Travels

碰到亂流,飛機的高度、傾斜角、俯仰角只會稍稍改變,在駕駛艙只會看到高度表輕輕一晃。此外,民航機的設計包含一種特性,機師稱為「正穩定度」。如果飛機在空中被推得偏離航線,飛機天生就會自動回歸原位。我還記得,某天晚上飛往歐洲,飛越大西洋的半路上,遇到激烈得不尋常的氣流,就是大家會跟朋友講的那種。這道亂流毫無預警出現,持續數分鐘之久,強到足以弄翻艙廚的餐車。在亂流最猛烈之際,我聽著碗盤碰撞聲,想起一封電子郵件。信裡,某個讀者問我,這種時候飛機在空中會偏移多少:飛機上下左右晃動的幅度,實際上到底是幾英尺?於是我密切注意高度表,結果發現,每個方向的偏移都不超過四十英尺,大半時候都是十幾二十英尺,航向(就是鼻子所指的方向)偏移則完全探測不到。我猜有些乘客並不這麼覺得,反而把激烈程度以次方為單位往上跳:「我們兩秒內就掉了差不多三千英尺!」

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遇到這種情況,機師會把速度減緩至預設的「穿越亂流速率」,以確保不會超越高速失速之保護範圍(不要問),避免機體結構受損,然而這速率相當接近正常巡航速度,你坐在位子上大概不會注意到減速。此外,我們也可以要求調升、調降高度,或是申請改變航線。你八成會想像機師汗涔涔的對付亂流:機身左右晃盪,機長高聲下達指令,雙手緊握方向盤—這完全不是事實。機組成員不需要弄得像和猛獸搏鬥,頂多只需靜候一切過去。事實上,一旦遇到強勁亂流,試著對抗反而是最糟糕的。一些飛機的自動駕駛功能會有特殊模式,專門用在亂流狀況,但並不會下達更多改善情況的指令,卻是反其道而行,降低系統敏感度。

你可以想像駕駛艙出現這樣的對話:

機師一:「好,我們把速度調慢點。」(在控制速度的選單輸入較低的馬赫值)
機師二:「你看啦,我的柳橙汁都潑出來流進杯架了。」
機師一:「來看看前面那些傢伙有沒有回報新消息。」(伸手拿麥克風,確認頻率)
機師二:「你手邊有沒有餐巾紙啊?」

除了這些,機師也會向乘客廣播、通報空服員,確保大家繫上安全帶。如果情況看起來會惡化,機師經常要求空服員待在座位上。

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OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Source: flickr/juicyrai

要預測亂流將發生在何時、何地,以及多強烈,比起科學,更像一門藝術。我們會根據天氣圖、雷達回波來判斷,其中最有用的就是其他飛機的即時回報。有些氣象指標比其他的可靠,譬如說,那些棉球狀的湧動積雲總是讓飛行變得很顛簸,尤其是頂部像鐵砧、伴隨雷雨一起出現的那一種。飛過山脈、特定鋒面交界,以及通過噴射氣流,也會讓機艙警鈴作響。但是,偶爾也會發生完全意料之外的情況。往歐洲途中撞上亂流的那一晚,我們事前得到的資訊顯示,最糟不過是輕微震盪而已;稍後,到了原本預期會發生較強亂流的區域,卻飛得平穩無比。實際情況會怎樣,就是沒人料得到。把報告傳給其他機組成員的時候,我們會替亂流打上等級,最低是「輕度」,最高是「極度」,如果遇到最嚴重的亂流,降落後會讓維修人員做飛行後檢查。每個等級都有一套評定標準,不過現實中都是憑主觀判斷。

我從沒經歷過「極度亂流」,但也遇過不少中度,還有幾次強度。

其中一次強度亂流發生在一九九二年七月,當時,我在一架十五人座渦輪螺槳飛機上擔任機長,要從波士頓飛往緬因州波特蘭,航程共二十五分鐘。那天很熱,到了接近傍晚的時候,新英格蘭東部天空已布上一片稠密的塔狀積雲,雲層不長,頂端大約只有八千英尺,漂亮得讓人感覺不到危險。隨著日頭落下,不管往哪個方向看去,只見聚積起來的雲形成一束束粉色珊瑚柱,宛如無限延展的花園,是我這輩子見過最如詩如畫的景象。這景象美極了,事實證明這些雲也頗為猛烈,就像一座座小火山,吐出看不見的上升氣流,持續狂暴擊打機身,到了最後,感覺就像捲進上下顛倒的雪崩。我還記得,雖然身上緊緊繫著肩套帶,但我還是舉起一隻手穩住身體,生怕頭撞到艙頂。過了幾分鐘,我們在波特蘭安全降落,人機均安。

亂流 PanSci
Source: flickr/Karen

為免有人罵我美化事實,我承認,強力亂流偶爾也會造成飛機受損、乘客受傷,只是乘客受傷的原因,通常都是沒繫安全帶,結果跌倒或被甩出去。在美國,每年因亂流受傷的人大約六十名,裡頭三分之二都是空服員,把空服員扣掉,只剩大概二十名乘客—這個國家每年搭機人次約達八億,其中只有二十人因此受傷。據我個人的經驗,亂流現象變得愈來愈普遍,算是氣候變遷的副產物。亂流是因天氣變化而生,是一種氣候徵兆;隨著全球暖化加強特定天氣型態,如果說我在緬因州的經驗會變得更常見,這假設是很合理的。

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亂流實在太難以捉摸,所以大家都知道,每次被問到要怎麼做最能避開亂流,我的答案總是含糊得惹人厭。「晚上飛是不是比白天飛好?」有時候是。「該避開經過洛磯山脈或阿爾卑斯山脈的航線嗎?」很難說。「小飛機是不是比大飛機更容易受影響?」看情況。「天氣預報說明天會有強風,這樣搭飛機會很顛簸嗎?」大概吧,可是誰知道。「坐哪裡比較好,飛機前面或後面?」啊,這我就可以回答了。儘管坐哪裡並沒有太大差別,不過坐起來最平穩的位置是在機翼上,那裡最靠近飛機升力和重力的中心;起伏最大的位置通常是飛機最後端,最靠近機尾的最後一排座位。

很多常旅行的人都已經知道,相較其他國家,美國空服員更容易為了安全帶指示燈窮緊張。我們在起飛之後亮燈的時間更久,就算氣流平穩也一樣,而且只要有一絲晃動或起伏,就會再把指示燈打開。某方面來說,這是另一個美國人過度保護的例證,不過這是基於相當合理的責任考量,畢竟機長最不想遇到的,就是有人剛好摔斷腳踝,一狀告到法院,害機長被聯邦航空總署盯上。不巧的是,這麼做反而產生「狼來了」後遺症,大家太習慣看到指示燈看似毫無理由的明明滅滅,就乾脆裝作沒看到了。

(好人)機艙機密,PanSci

本文摘自《機艙機密:關於空中旅行,你該知道的事實》,由好人出版 出版。

 

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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

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在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

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腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

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最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

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與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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肺部為何會「結疤」?揭開比癌症更致命的「菜瓜布肺」,科學家如何找到破解惡性循環的新契機
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/05/08 ・2041字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作,泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡,乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生;但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視,那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」(IPF),其預後往往不太樂觀,確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先,我們得先破解一個迷思:肺纖維化並不是單一疾病,而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」,腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象,患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕,像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是,IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化,是兩種完全不同的概念。

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IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉 / 圖示來源:shutterstock

肺部為何會變成「菜瓜布」?

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布?這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織,就是肺部間質組織(interstitium)的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍,包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下,肺部損傷後會啟動修復機制,並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內,這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號,導致負責修復工作的「纖維母細胞」(fibroblasts)被過度活化,進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織,最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現,這個過程之所以棘手,在於它是一個「惡性循環」,肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ,它們相互加乘,演變成難以阻斷的強大破壞力。

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雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸,特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外,患有自體免疫疾病(如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎,)的患者,他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人,必須特別警覺。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。/ 圖示來源:shutterstock

打斷惡性循環的挑戰,為何只對抗「纖維化」還不夠?

面對這個不可逆的疾病,醫學界長年束手無策,直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥:Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺,首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而,這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望,卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看,這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題:既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊,那麼,我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略,從而更有效地打斷這個惡性循環?

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找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題,科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素:磷酸二酯酶 4B(PDE4B)

為什麼鎖定它?讓我們看看它的「雙重作用」機制:

  1. 關鍵位置: PDE4B 同時存在於免疫細胞(與發炎有關)與纖維母細胞(與纖維化有關)當中。
  2. 作用機制: PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP(環磷酸腺苷) 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
  3. 雙重抑制: 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性,細胞內的 cAMP 就不會被分解,濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞,同時產生抗發炎抗纖維化的雙重效應。

簡單來說,鎖定並抑制 PDE4B,就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程,有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來,全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗,我們相信,在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後,期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

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最後,我們必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手,雖然現有的治療手段能延緩惡化,但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織,因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。/ 圖示來源:


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航空公司的機票定價策略是什麼?轉機航線更長為什麼反而更便宜?
PanSci_96
・2023/05/06 ・2857字 ・閱讀時間約 5 分鐘

疫情解封半年了,你出過國了嗎?

當你開始自己安排行程,為了能留更多預算吃美食、買紀念品,我們往往會貨比三家,盡可能找到更加實惠的機票。但找著找著總是會發現,欸!奇怪,怎麼需要轉機的航程,總是比直達班機便宜上許多!?

明明航程更長,為什麼票價卻變便宜了呢?

機票價格是怎麼定的?

綜觀整個大眾運輸市場,陸上交通工具如高鐵、火車、客運的票價,不論是連假還是平日,其實都不會相差太多。然而飛機卻完全不一樣,即使是在旅遊淡季,價格仍然會以分鐘為單位上下波動,要搶到一張經濟實惠的機票,全憑本事了!

航空公司的訂價策略是票價快速浮動的主因之一,即使是同一班機,每個座位的定價會有所不同,距離起飛的剩餘時間、班機上的空位情況也都會影響價格。除了市場的供需外,國際油價、人力成本也都是影響成本的因素。

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航空公司在計算完各項成本之後,首要任務就是決定要開哪些航線,以及在這些航線上配置多少班次的飛機,才能最大化運輸旅客並且避免浪費太多空位。

機票價格是怎麼定出來的呢?圖/Envato Elements

為什麼轉機比較便宜?

其實載人跟載貨的情形很像,如果你把自己想像成貨物,航空公司換成貨運公司,就很好理解了。當我們網購下單東西時,貨運公司並非從店家直接派一台貨運車送貨到府,而是先集中到物流中心,接著發到各縣市較小的營業所,最後才由司機個別配送。

從點對點運輸改為集中後再處理,雖然單一貨物需要移動的距離變長了,但物流路線的複雜度卻簡化了許多;以貨運公司的角度來看,在相同的人力下,每天能配送的貨物量也就增加了。

這種物流重新分配方式稱為軸輻網路或是樞紐網路(hub-and-spoke network),在剛才的例子中,整個網路如同車輪的輻條般輻射展開,而物流中心就是中心的樞紐 hub。

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輻射展開的樞紐網路。圖/PanSci YouTube

把相同的概念放到航運中,這些關鍵的樞紐就稱為樞紐機場,長途航線通常會經過樞紐機場並在此轉機,繼續前往目的地。至於要選擇哪個機場是樞紐機場,除了考量機場的吞吐量外,當然也考量到航空公司本身的所在位置。例如國內的華航、長榮、星宇航空等,樞紐機場就都在桃園國際機場,而大家飛歐洲線常搭的阿聯酋航空,樞紐機場就在杜拜國際機場,這也是為什麼我們通常都得在杜拜轉機。

在 hub-and-spoke 的架構下,航空公司可以放心把總部設在樞紐機場,不僅能高度掌握每條航線,人力成本分配也可以更簡化。

航線上的交通規則

此時此刻,全球正在飛行的飛機數量,大概有 8000~20000 架次,這數量可不少,必須有妥善的管制系統。天空其實和汽車的高速公路、火車的鐵軌一樣,飛機也需要照著明確規劃好的空中航線及高度飛行,並且遵循飛航管制。

撇開因為機械故障導致的空難,因人為失誤導致飛機在空中「相撞」,在歷史上確實發生過幾次。

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例如 1986 年,墨西哥國際航空 498 號班機與私人小型飛機在洛杉磯國際機場上空發生擦撞,雙雙墜毀。事後調查,肇事的原因是由於實習航管員分心,忽略了雷達中出現的小型飛機訊號,未能提醒兩架班機迴避,因此發生憾事。在這之後,美國聯邦航空局強制所有境內的飛機,都要安裝空中防撞系統,避免憾事再次發生。

498號班機被撞後的影像,飛機當時已經失去水平尾翼。圖/維基百科

時至今日,除了在飛機上安裝防撞系統外,航空管制多次調整,訂出垂直隔離、前後隔離、左右隔離等規範。

以垂直隔離為例,依照高度將航道分為了好幾「層」;除非遇到亂流、機械故障等緊急狀況,否則飛機應保持在特定的飛航空層(Flight Level , FL)中飛行,如:FL290 就是該飛機在高度 2 萬 9 千英尺飛行。隨著大氣數據計算機、高度計以及自動駕駛系統的發展,現在兩個飛航空層的垂直間隔為 1000 英尺;因此在一般民航機巡航高度的 FL290 到 FL410 之間,共可以切割出 13 個空層供飛機飛行。

另外,萬一真的不幸發生意外,飛機要能找到地方緊急迫降,此時要考慮的便是延程飛行時間 (Extended Operation),也就是當意外發生時,迫降到最近機場的時間。通常航線規劃時會要求航線中的任一點,要能在 60~180 分鐘內飛到最近的機場,因此航線的規劃就不能偏離陸地太遠。

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為了能橫跨大洋,選擇不同的機型、飛機本身噴射發動機數量的不同,延程飛行時間也可以跟著拉長。例如較新的波音 777 中許多型號,便通過了 ETOPS-330 的認證,代表延程飛行的容許時間長達 330 分鐘 。

飛機怎麼飛快又省油?

這一條條的空中公路,又該怎麼規劃,才能又快又省油呢?我們可以直接看看實際運行中的航線。然後就會發現:飛機竟然不飛直線,而是繞了個大弧線!你以為是繞了遠路嗎?恰恰相反,這是最短距離!

我們來思考一下,要如何在地球上劃出兩點間的最短距離?只要把地球像是西瓜一樣一刀切下,這一刀不僅要同時經過目標兩點,還要通過球心,剛好把地球切成對半。這條弧線就是兩點的最短距離,又稱為大圓弧線。使用此路線飛行的航線,則稱為大圓航線。

除了大圓航線外,風速當然也是需要考量的重要因素。在地球中緯度的高空上,有條長年從西吹向東的西風帶,如果乘上這些風帶由西向東飛,不僅比較快也較省油;反過來由東向西逆風飛行,所需時間就會較久。以及在各緯度都有可能出現、風速可達時速 200 到 300 公里的噴射氣流,飛行時,若利用這些風帶的效益比大圓航線還要高的話,既可以省油、省時又省錢。

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利用風帶飛行,既省油、省時又省錢。圖/Envato Elements

如果還想要繼續深入機票的定價策略,就會發現裡面複雜的程度就像是氣象預報一樣。

例如為了讓每個座位不被浪費,航空公司出售機票的數量可能比實際的座位數量還要多,也就是所謂的機位超賣,至於要超賣多少張機票,則要綜合考量該班次遊客的性質通常是商業或是旅遊目的居多,並且計算旅客放棄的機率以及賠償成本等等。當旅遊旺季時,還要考量到機場航班過多,機場跑道的起降還要排隊造成的擁擠延誤成本等等。

如果可以簡單誰想要複雜呢?因此也有航空公司推出低成本航空,也就是我們常說的廉航。它們會選擇反其道而行,減少大型機場使用,並以短、中航程為主,策略又完全不一樣。

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