投彈飛行高度距爆高約約9km,投彈時原子彈有水平初始速度;沖擊波對飛機的破壞半徑約13km,需要飛機在水平方向拉開約9km,而B29在45s內以574km/h的最大平飛時速可以飛約7km,所以投彈後飛機立即轉向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公裏就安全了,美軍實際只花了43秒,還是因爲B29飛行高度的問題,如果換現在的話,直接拉高度一二十秒就出去了。
廣島原子彈的載機是B—29轟炸機,這是當時唯一能夠飛上萬米高空的飛機,投放原子彈時它的飛行高度達到了9000米,從投放到爆炸過了43秒,也就是在550米空中爆炸。
在原子彈爆炸之後,威脅主要來自爆炸早期的沖擊波、光熱輻射,以及爆炸後的輻射等等問題。
只要能讓飛機在投擲原子彈之後,趕在沖擊波到達之前,逃離波及範圍,就最有可能的保證安全。輻射問題不算太大,飛機禁得住,飛行員身穿防護服。
把原子彈扔過去簡單,但是怎麽逃是一個問題。
對于投擲之後的逃逸,一般有三種情況,上升、前進、轉身跑。對于上升來說,由于它實在是太大,垂直升降對它來說有一定難度。很難在短時間內,爬升到安全距離,這種方式被否決。
至于說前進的情況,大家應該記得中學物理裏面的慣性。飛機在投擲原子彈之後,它的飛行方向和原子彈的方向是一致的,並且在水平方向上都有一個相同的水平初速度。
也就是說如果前進逃跑,假設都是勻速運動的情況下,那麽原子彈將會在飛機正下方爆炸。當然飛機在投放原子彈之後,可以采取加速度的方式運行。
我們也取成理想情況下,飛機以水平方向勻加速的方式逃逸。原子彈則是以水平方向勻減速,垂直方向勻加速的方式爆炸。但是這種方式科學家計算之後發現,還是不能逃脫爆炸沖擊。
想來想去只有最後一種,榮扔完原子彈之後轉身就跑。但是飛機不是人,而且這麽大的一架飛機,想要轉身逃逸。如果轉的彎太急,可能直接把飛機折斷。
假設飛機在平面上,他如果想轉身逃逸,一般情況下采取的方式,都是平面上轉一個彎。轉多大角度的彎合適?180有點太浪費,90容易把飛機折斷。計算後發現,155度是個最佳逃離點。
所以當時的情況就很好推出了,載有原子彈的飛機來到廣島上空,在某一水平高度上投擲之後。立刻轉彎到155度,然後開始加速逃逸。
就在投擲原子彈之後的43s,在飛機的後方傳來了爆炸聲音。在這之後的十秒不到,飛機感覺到明顯的波動,這是由于原子彈爆炸之後産生的沖擊波的到來。不過這個時候也恰恰逃到了安全距離,所以影響並不大。
這裏再給物理不好的總結一下,有物理老師也可以把這個出成物理題目:
已知:原子彈投擲43s後,在離地600米的位置爆炸。投擲原子彈的飛機,投擲成功後平面內做圓形軌道的逃逸方式,並且在155度的位置飛出圓軌道。
問:飛機在什麽高度上投擲原子彈最合適?這裏所有情況均取理想狀態下。
解:設飛機抛出原子彈時,水平速度是V,第1次沖擊波到達的時間是T。,投擲到沖擊波到來總時間爲T=T。+T1 (T1=43S)[差不多這幾個變量就可以解出來了,有興趣的可以做一下]