投弹飞行高度距爆高约约9km,投弹时原子弹有水平初始速度;冲击波对飞机的破坏半径约13km,需要飞机在水平方向拉开约9km,而B29在45s内以574km/h的最大平飞时速可以飞约7km,所以投弹后飞机立即转向155°,拉开水平距离,并且为了转向和提速有一定俯冲。原子弹因为惯性有水平位移,投弹之后最快速度转弯速度拉满拉开爆心12.8公里就安全了,美军实际只花了43秒,还是因为B29飞行高度的问题,如果换现在的话,直接拉高度一二十秒就出去了。
广岛原子弹的载机是B—29轰炸机,这是当时唯一能够飞上万米高空的飞机,投放原子弹时它的飞行高度达到了9000米,从投放到爆炸过了43秒,也就是在550米空中爆炸。
在原子弹爆炸之后,威胁主要来自爆炸早期的冲击波、光热辐射,以及爆炸后的辐射等等问题。
只要能让飞机在投掷原子弹之后,赶在冲击波到达之前,逃离波及范围,就最有可能的保证安全。辐射问题不算太大,飞机禁得住,飞行员身穿防护服。
把原子弹扔过去简单,但是怎么逃是一个问题。
对于投掷之后的逃逸,一般有三种情况,上升、前进、转身跑。对于上升来说,由于它实在是太大,垂直升降对它来说有一定难度。很难在短时间内,爬升到安全距离,这种方式被否决。
至于说前进的情况,大家应该记得中学物理里面的惯性。飞机在投掷原子弹之后,它的飞行方向和原子弹的方向是一致的,并且在水平方向上都有一个相同的水平初速度。
也就是说如果前进逃跑,假设都是匀速运动的情况下,那么原子弹将会在飞机正下方爆炸。当然飞机在投放原子弹之后,可以采取加速度的方式运行。
我们也取成理想情况下,飞机以水平方向匀加速的方式逃逸。原子弹则是以水平方向匀减速,垂直方向匀加速的方式爆炸。但是这种方式科学家计算之后发现,还是不能逃脱爆炸冲击。
想来想去只有最后一种,荣扔完原子弹之后转身就跑。但是飞机不是人,而且这么大的一架飞机,想要转身逃逸。如果转的弯太急,可能直接把飞机折断。
假设飞机在平面上,他如果想转身逃逸,一般情况下采取的方式,都是平面上转一个弯。转多大角度的弯合适?180有点太浪费,90容易把飞机折断。计算后发现,155度是个最佳逃离点。
所以当时的情况就很好推出了,载有原子弹的飞机来到广岛上空,在某一水平高度上投掷之后。立刻转弯到155度,然后开始加速逃逸。
就在投掷原子弹之后的43s,在飞机的后方传来了爆炸声音。在这之后的十秒不到,飞机感觉到明显的波动,这是由于原子弹爆炸之后产生的冲击波的到来。不过这个时候也恰恰逃到了安全距离,所以影响并不大。
这里再给物理不好的总结一下,有物理老师也可以把这个出成物理题目:
已知:原子弹投掷43s后,在离地600米的位置爆炸。投掷原子弹的飞机,投掷成功后平面内做圆形轨道的逃逸方式,并且在155度的位置飞出圆轨道。
问:飞机在什么高度上投掷原子弹最合适?这里所有情况均取理想状态下。
解:设飞机抛出原子弹时,水平速度是V,第1次冲击波到达的时间是T。,投掷到冲击波到来总时间为T=T。 T1 (T1=43S)[差不多这几个变量就可以解出来了,有兴趣的可以做一下]
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