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(轉載知乎)為什麼航空儀錶相當一部分使用英制單位?
1楼 JosephHeinrich 2025-4-5 20:11
2楼 JosephHeinrich 2025-4-5 20:11

太空僧:


有個笑話,說是某西方國家zongli專機訪華時,中國的空管只給米制高度層(千米),飛行員只能現用iPhone把千米換算成英尺來調飛行高度。

目前除美洲以及其它少數國家[1]外,航空業使用的都是國際標準單位,但高度、距離和速度[2]默認還是用英制單位表示的,比如下面右邊的38000英尺。

有的飛行教員還會要求學員把飛行高度層換算表背下來,有的還要考試。。

RVSM 空域內的高度層採取東單西雙高度:垂直間隔與RVSM空域

有一種說法是,對於飛機來說,1000英尺正好是一個合適的垂直間隔,而且是整數,比300米計算起來更方便。

2007 年,我國在所屬空域實施了米制的 RVSM[3],在原飛行高度標準基礎上,縮小了 8400 米至 12500 米之間原 600 米的垂直間隔。為了保證兩相鄰高度層間的米制轉換為英制後,大於等於 1000 英尺,英制高度層按 100 英尺取整。

另外,航空界的儀錶飛行就是上世紀三十年代開始由美國開創的[4],早期的航空設備大部分來自美國,從一開始就是用英尺做為單位(搞笑的是,美國的單位又與英制有時候也不一樣)。二戰結束前歐洲大量的飛機用的還是公制單位,但是:

使用米制的國家(法國、德國、義大利)的航空業被使用英制的國家(美國和英國)給打趴下了(蘇聯就不寫了,能單說一壺)。

二戰後美國成為航空工業的課代表,隨著美製飛機在全球的流行,一直延續到現在。

很多飛機上的高度旋鈕,就是以100英尺為單位調整的。

速度與距離:節KNOTS與海里NM

飛機的速度,通常用「節」來表示。

1節=1海里/時=1.852公里/小時

比如空客A320

,最大速度為0.82馬赫(FL246以上高空讀馬赫數),低海拔就是350節左右[5](SL to FL246)。

為什麼要用航海單位「節」呢?因為飛機和船舶一樣,在缺少參照物的情況下長距離航行,就不能再忽視地球曲率的影響了,這就不得不涉及經緯度。1節對應約赤經上緯度的1分(準確的說是一海里對應地球橢圓子午線上緯度1分所對應的弧長)。這使得在標有經緯度的海圖上可以通過數網格就能大致計算距離,或者說在角度和時間之間換算變得更容易。

臨時而長久的妥協

我國是國際民航組織

ICAO的會員國http://219.143.231.65/content/details_39_434.html" data-tooltip-richtext="1" data-tooltip-preset="white" data-tooltip-classname="ztext-reference-tooltip" style="font-size: 0.8em; color: rgb(9, 64, 142);">[6],民航應按照《國際民用航空公約》附件5中制定的《空中和地面運行中所使用的計量單位》來執行。附件5規定應允許非公制單位「英尺」作為計量的替代單位臨時使用,但「臨時」到什麼時候,並沒有規定。

你有可能會發現,使用公制單位作為航空標準單位的,很多是美國影響力較小的國家,比如中國、蘇聯[7]、印度等。(從國家整體層面來看,只有美國、利比利亞和緬甸等少數國家還是非公制國家,連英國都已經全面廢除了舊單位,只在車輛等少數領域允許保留舊單位。)

除非波音和空客開始把所有的新飛機和所有的舊飛機都改造為公制單位儀錶(這是不現實的)、把所有手冊規則參考資料和地圖圖表都轉換為公制、所有飛行員地勤和空管都要熟悉公制(過渡期間會產生大量的像加拿大航空 143號航班或火星氣候探測器[8]那樣的嚴重失誤事件),否則航空業就會繼續使用英制單位。

不只是航空業

在美國連太空業也不能倖免。當年二戰後納粹德國火箭科學家馮布勞恩去到美國後,對美製單位相當不適應。再後來,到了阿波羅登月時代,在計算機內部還都是使用公制單位進行計算https://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_Guidance_Computer" data-tooltip-richtext="1" data-tooltip-preset="white" data-tooltip-classname="ztext-reference-tooltip" style="font-size: 0.8em; color: rgb(9, 64, 142);">[9],但在DSKY上顯示時再轉換成美製單位以方便太空人(因為他們大部分都是美國空軍試飛員)https://ukma.org.uk/why-metric/myths/metric-internationally/the-moon-landings/" data-tooltip-richtext="1" data-tooltip-preset="white" data-tooltip-classname="ztext-reference-tooltip" style="font-size: 0.8em; color: rgb(9, 64, 142);">[10]。考慮在研發時很多數學運算都是靠女工們手工完成的,像1海里=6076.11549英尺這樣的單位間非整數換算[11]似乎是一個不必要的、讓工作複雜化的障礙。但許多美國太空製造商的銑床和緊韌體仍然主要以英製為單位生產零件,這也很難去改變。

哦,嚴格地說,NASA現在內部用的即不是英制單位(Imperial Units),也不是美式英制單位(United States Customary Units),也不完全是公制單位(SI system),而是英國工程單位(English Engineering Units)。嗯,上世紀後半葉美國太空業還在用FPS制

(foot-pound-second system,英尺-磅-秒系統),美國的工程文獻都是這個。

實行公制單位的國家按顏色區分實行時間

理論上,全球使用統一標準化的單位是最安全的。但人類科技的發展史就是打補丁和堆shi山的過程,積重難返。最終還是要靠國家實力來決定。

參考

^以及美國周邊一些國家
^其它比如能見度/RVR,hg,燃油磅數及流量等,很多國家都開始用公制單位了
^即縮小最低垂直間隔(RVSM Reduced Vertical Separation Minimum),是指在實行RVSM運行的空域內,在FL290至FL410(包含這兩個高度層)之間的垂直間隔標準由2000英尺縮小到1000英尺。按照這樣的標準從事的飛行活動稱之為RVSM飛行
^1929年9月,美國飛機駕駛員J.H.杜立特憑藉儀錶和無線電導航設備安全完成首次盲目飛行,即儀錶飛行,開創了儀錶發展的新階段。
^350KIAS,指示空速,非地速,防杠說明。
^http://219.143.231.65/content/details_39_434.html
^現在俄羅斯也開始用英尺了
^由於未能將英制單位轉換為公制而導致導航錯誤而未能成功。
^https://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_Guidance_Computer
^https://ukma.org.uk/why-metric/myths/metric-internationally/the-moon-landings/
^在美國,任何兩個單位之間的換算幾乎都令人難忘。

3楼 JosephHeinrich 2025-4-5 20:12

時也:


一個問題就能看出來,知乎理科生還是太少,學工科的更是鳳毛翎角。

在理工領域中,改變基礎計量單位,是千難萬難的事,你以為還是秦始皇時期,說改就改了!

變了基礎計量單位,所有現有技術文件都必須重新換算,而且要改變所有技術人員和工作者的使用習慣。而且由於幾乎所有工業都是有延續性的,很多時候,不僅僅要改現在的技術文件,還得改過去的,只要老設備還在用,那就得改,否則就很可能無法維護。

此外,理工科,尤其是工科,存在著大量的經驗公式(就是不知道為什麼,但這麼算的結果挺好的「公式」。)和不知道是為什麼,但實際結果就是這樣的數據,你也得改。

越是複雜的系統性工業,這麼做,要改的就越多,出差錯的機率也就越大,於是明知道用公制更好,也不得不捏著鼻子繼續用英制。

這和所謂英制先進性,沒有半毛錢關係,純粹就是無法承受改變的代價。

航空工業也在改,只不過很慢而已。

中國在航空工業中使用公制,這本來就是後發所帶來的優勢,咋還成了某些人口中的落後了呢?

至於為什麼英制改公制是歷史必然,原因也極為簡單:

除了航空公司,其它工業領域,基本都是使用公制計量體系,所以為了大系統協作,肯定是航空工業向其它工業妥協,而不是反過來。


4楼 JosephHeinrich 2025-4-5 20:12

馬健雄:


原因很簡單:目前全世界民航最發達的國家美利堅一兩百年前腦子抽抽,發神經在航空領域堅持英制單位,然後現在積重難返了

想掰回來就只能等我們人均一顆原子彈那會才有可能


5楼 JosephHeinrich 2025-4-5 20:13

飛行高度什麼的現在還是用英制,是因為這樣萬一搞錯了,問題可能會稍小一些。畢竟搞錯單位導致事故的事情每隔那麼久就會出現。

塔台:請把高度降低到1000英尺。

飛機:(聽成了1000米),哎呀,怎麼離跑道這麼高啊,塔台,1000米真的對嗎?

塔台:是1000英尺,重複,是1000英尺。

飛機:哦哦,明白了,1000英尺(降低到304米)


塔台:請把高度降低到1000米。

飛機:(聽成1000英尺),收到(降低到1000英尺,304米)

雲層中突然發現一幢高樓,砰



作者:NaHCO3

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6楼 JosephHeinrich 2025-4-5 20:13

最開始一整個行業不是本國制定規範的,一些東西就是捆綁在一起銷售進來,像儀錶語言單位這些東西自然是跟隨制定國說了算 。

就如國內客機還有許多波音飛機,你有沒有發現前段時間飛機失事還要去聯繫美國公司一起維修,大到技術問題都是這樣,本土對技術的控制力可見一斑。

就像電腦系統和單片機開發系統開發語言都是英文的,不僅僅是習慣的問題,一開始話語權就不在你這,人家說圓就圓說扁就遍。

規矩推行下去,一開始肯定會有抵觸,但用戶用得久了自然就會擁護他的產品,改動阻力就大了,就像你讓我們學了這麼久中文突然要求全部日常交流用英文,誰也不樂意。

儀錶語言是英文的,有種說法是讓飛行員和整個行業能夠接軌,但考慮到客機飛行員絕大部分一生就在國內飛飛機,不像其他行業隨便跳槽,只能說這個接軌,是和國外(美國)接軌,人家不給你打漢化包,自己要是不學英語儀錶上遇到單詞變個位置不就抓瞎了。

沒有利益就沒有動力,中文儀錶可能生產的廠家不多,也有可能上面又沒有硬性要求,覺得英文就英文推行中文沒有好處,然後飛機(儀器)又是一定要買的,你不能挑挑揀揀,所以就是英文的。

----

6.8

應網友提醒,更正國外生產公司為國外



作者:調研組組長

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7楼 JosephHeinrich 2025-4-5 20:13

改成公製成本太高,要全部重來一遍,之前的經驗也全部作廢,人員要全部重新習慣,還要承受修改初期的混亂造成的潛在損失。

別說儀錶,現在連螺絲都還有英制的,淘寶就能買到,為了實驗我不得不熟悉了英制公制兩套螺絲表,英制螺絲的螺距超級噁心,和英制長度單位都沒有直接聯繫。但即使如此,如果試出來英制螺絲能跑我肯定不會隨便換成公制,反之亦然,公制能用我也不會換英制,因為鬼知道換了會出現什麼稀奇古怪的問題。



作者:匿名用戶

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來源:知乎

著作權歸作者所有。商業轉載請聯繫作者獲得授權,非商業轉載請註明出處。


8楼 JosephHeinrich 2025-4-5 20:13

夜海孤帆:


無他,話語權大,接觸到現在民航的航空儀錶和電子設備大多數是老美和法國的。

其實接觸久了也就習慣了,但如果要把英制換成公制,工作量會大到離譜,需要改變的不僅僅是各種技術參數,所有為期服務的文件手冊工具都得修改,甚至重新開模製作。不是一個簡單的單位換算就能解決的。

航空儀錶英制還能接受,畢竟就那麼幾個單位來回倒騰,業內也這麼多年了。真讓人抓狂的是各種傻*一樣的扭力工具,單位一堆,人工換算極其容易出錯。因此單位電腦收藏夾第一項是郵箱第二項就是扭力單位換算。


9楼 JosephHeinrich 2025-4-5 20:24

小潛艇:


海軍艦載機一般還用節呢。甚至在陸基部署、訓練時,或者中國湖武器試驗場測試某種UFO(未公開的研製中保密飛行器,也是UFO)時,海軍飛行員還是說節。


10楼 JosephHeinrich 2025-4-5 20:24

Xi Yang:


沒別的原因,就是因為美國發達,然後美國用英制。

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