民航飛機(jī)的航線為什么不是直線?而且航線看上去像是沿著大城市走的?
飛機(jī)航線不走直線有很多原因:第一,地球是圓的,地圖是平的。一般而言,距離超過400公里時(shí),地球表面兩點(diǎn)的最短距離,投影到地圖上就和直線有了明顯區(qū)別,在這種情況下,選擇直航時(shí),飛機(jī)在地圖上的投影就是一條曲線。這個(gè)差別在長距離才會(huì)顯得很明顯。早期來說,為了導(dǎo)航方便,一般采取等角航線,即測(cè)量出出發(fā)地和目的地之間的磁角夾角,然后只要保持飛機(jī)航線恒定就可以到達(dá)目的地了,此時(shí)航跡在地圖上的投影就是一條直線。但是隨著導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展,就開始采用大圓航線,而大圓航線在地圖上的投影就是曲線了。
第二,導(dǎo)航技術(shù)限定,飛機(jī)只能向臺(tái)或背臺(tái)飛行。目前最成熟的導(dǎo)航技術(shù)是IR(慣性導(dǎo)航)和VOR/DME(指向臺(tái))導(dǎo)航技術(shù),這兩種技術(shù)疊加可以保證飛機(jī)導(dǎo)航精度達(dá)到RNAV2,即在航行全過程 中,95%以上的時(shí)間里定位精度在2海里以內(nèi),而VOR的一個(gè)缺點(diǎn)是依賴于導(dǎo)航臺(tái),且飛機(jī)只有在航向面向或背向VOR臺(tái)時(shí)才能獲得比較高的精度,因此飛機(jī)的航跡本質(zhì)上就是從一個(gè)VOR臺(tái)飛向另一個(gè)VOR臺(tái),在距離VOR臺(tái)約10海里左右開始轉(zhuǎn)向另一個(gè)VOR臺(tái)繼續(xù)飛行。
第三,地形、氣象和空管限制,某些區(qū)域必須繞行。這個(gè)應(yīng)該很好理解,比如山峰、雷雨云、禁飛區(qū)之類。
第四,適航規(guī)章限定,主要是ETOPS(延遲運(yùn)行)規(guī)定。這個(gè)是由于早期飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性不足引入的規(guī)定,當(dāng)時(shí)雙發(fā)飛機(jī)很容易在飛行過程中出現(xiàn)單發(fā)失效,此時(shí)會(huì)對(duì)飛行性能造成嚴(yán)重影響,同時(shí)也給飛行員帶來額外的負(fù)擔(dān),因此規(guī)定飛機(jī)的全航路中,任何一點(diǎn)到最近的備降機(jī)場(chǎng)的距離不得超過60分鐘的航程,以便在飛行員疲勞或飛機(jī)結(jié)構(gòu)受損到不可接受前,飛機(jī)能夠著陸。當(dāng)然,現(xiàn)在隨著發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性提升,ETOPS限制普遍提升到了120分鐘。(解答人張水:工程師)
指紋的形成機(jī)制是什么樣的?為什么同卵雙胞胎的指紋不同?
指紋是靈長類手指末端指腹上由凹凸的皮膚所形成的紋路,也可指這些紋路在物體上印下的印痕。
在解剖學(xué)上,指紋、掌紋、足底紋是表皮層與真皮層之間的真皮組織向表皮的凸起,稱為真皮乳頭,從而增加了真皮層與表皮層的接觸面積,為表皮層底部細(xì)胞提供了更好的營養(yǎng)與氧氣輸送。手面、腳底的真皮乳頭還起到加固真皮層與表皮層的物理連接,防止在受力狀態(tài)下兩層物理連接被撕開。
所有皮紋的形成是從胚胎期的第13周到第19周,由外胚層發(fā)育形成。皮紋的形態(tài)受染色體基因調(diào)控,遺傳學(xué)家對(duì)皮紋遺傳的研究證明,皮紋的排列形式是一種多基因遺傳。皮紋病從側(cè)面證明了遺傳信息控制指紋的生成,比如皮紋病患者可能無指紋,這個(gè)病與基因 SMARCAD1有關(guān),患該病的人該基因與正常人相比發(fā)生了突變。
在母親子宮中,從指紋的形成到出生經(jīng)歷了至少5個(gè)月,這期間發(fā)育的變化會(huì)導(dǎo)致同卵雙胞胎在剛出生時(shí)指紋就可能不相同。
指紋被破壞后會(huì)恢復(fù)原狀。這是因?yàn)槿绻麤]有破壞人體的真皮層,而只是表皮層破損,由于真皮組織的突起沒破壞,那么紋路應(yīng)該是原來的紋路。如果破壞的到真皮層了,修復(fù)后的指紋會(huì)有受損的痕跡。真實(shí)案例中,有很多罪犯會(huì)通過破壞指紋來達(dá)到躲過指紋檢測(cè)的例子。甚至還有從腳上移植到手指上改變指紋的。
不過指紋的形成首先得了解皮膚的形成過程,在這方面目前沒有詳細(xì)的研究和論文。其實(shí)對(duì)指紋的研究意義除了指紋的生理功能外,還有在刑偵學(xué)和法醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,這方面的應(yīng)用已經(jīng)很成熟了。 (解答人李歡:生物學(xué)研究生)