如图所示,当看到飞机在空中这样绕圈飞行,你一定以为飞机上的飞行员正在小心地驾驶着飞机,因为飞机倾斜得那么厉害,很可能一不小心就会掉下来。其实,对于飞行员来说,他并没有这种感觉,甚至感觉不到飞机在倾斜,而仅仅感到体重在增加或者减小,还有就是地面看起来倾斜了。
图飞行员在空中绕圈飞行。
下面,我们就来简单估算一下,当飞行员进行这样的“急转弯”时,他看到的水平面到底倾斜了多少度,还有,他的体重增加了多少。
已知飞行员驾驶飞机的速度是216千米/小时(也就是60米/秒),而飞机的旋转直径为140米,那么,它的倾斜角就是:
这个角度非常大。对于飞行员来说,他所看到的地平面几乎竖了起来,跟竖直方向的角度差只有11°。
需要指出的是,在实际情况下,可能缘于生理上的原因,飞行员看到的倾斜角并没有这么大,是图所示的样子。
回到前面的问题,飞行员增加了多少体重?根据前面的分析,我们知道,增加的体重Q与原来的体重P具有下面的关系:
图 图中飞行员眼中的地平面。
已知:
tanα≈5.2
根据三角函数表,我们可以查出cosα=0.19,那么它的倒数就是5.3。也就是说,飞行员感觉到的体重是自己原来体重的5倍多,换句话说,飞行员压向飞机座位上的力是他沿直线飞行时的5倍多。
在图和图中,我们也可以看到同样的现象。飞行员看到的地面也是倾斜的。
对于飞行员来说,如果体重增加过多,会对身体造成致命的伤害。据说,曾经发生过这样一件事情:一位飞行员在驾驶飞机进行急转弯飞行时,突然感觉自己被牢牢“拴”在了座位上,手也无法进行任何动作。后来,人们通过计算发现,这时他的体重变成了原来的8倍。幸运的是,这位飞行员最后并没有遇难。
图飞行员以190千米/小时速度进行半径为520米的曲线飞行。
图 图中,飞行员眼中的地平面。