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飞行中的科学 第六章 飞行时的科技
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在地图上追踪你的航线
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不一会儿，机窗外的景色虽然壮观依旧，但略显单调。是时候在机舱内找些乐子了。你能看到一块说明航程的屏幕，上面有一张显示飞行路线的电子地图。这个路线看起来弯弯曲曲。如今油价居高不下，直线飞行似乎是最经济最合理的，而且，你在空中似乎也没看到任何妨碍飞行的障碍物。但是，航空公司却坚持曲线飞行。不能直线飞行的因素有三个。
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地球上两点间最短的距离反映在地图上不一定是直线，这是最基本的一个原因。大致上可以将地球看成一个球体（自转导致它的中部两端向外凸出，不过在这里我们暂且忽略这个事实），在球面上两点间最短的距离是一条弧线，弧线两端延伸就形成一个大圆。这个圆圈将地球对半切开——它与地球有着相同的半径与周长。赤道就是这样一个大圆。
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这个大圈能将处于不同纬度的两点连接起来（你所在的纬度是指你与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角），但是，对于北半球同一纬度上的两个点来说，大圈能将它们连接起来吗？比方说，在离北极点几百英里外的北纬上的两个点。在这种情况下，两点间的最短距离是沿着纬线，那个更小的圆圈上的一段弧线吗？答案是否定的。因为小圆的曲度大于那个以地心为原点的大圆，而两点间的距离也随之增加了。事实上，在这样的两点间飞行，航线会偏离小圆，向外凸出。
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为了能使你的航程显示在屏幕（或飞行杂志）上，我们必须用平面的地图来表现现实中的弧形的线路。这个转换的过程被称为投影法，但这难免会有些失真。在这个过程中，立体地球上的种种标线与位置将转化到平面方格坐标上。在所有投影法中，麦卡托投影法（Mercator projection）最为经典，它出现于16世纪，是以比利时地理学家杰拉杜斯·麦卡托（Gerardus Mercator）的名字命名的。麦卡托将地球仪投影在假想的绕赤道一圈的圆柱筒上，再摊开成平面地图。和所有的投影法一样，麦卡托投影法也有一些局限性。有些投影法投影出来的地图能更精确地展示某个局部区域，而有些则更擅长于还原其在地球表面原本的形状。
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飞行中的科学 投影地球
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用麦卡托法绘制飞行投影图时，只有沿着赤道的飞行线路呈现出直线，所有其他的大航圈都显示为与“最短直线距离”发生偏差的曲线。所以，对于一条从伦敦飞往纽约的航线来说，它呈现出来的是一条朝北极方向凸起的曲线，而不是我们通常认为最短的直线，不过事实上，这条航线已经是最短的了。
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然而，飞机在选择航线时，除了最短距离之外还会受到其他因素的影响。有时，因为政治或另外的实际原因，飞机不得不偏离大航圈。飞机会尽量避免飞入某一国家的领空，有时也会因为空中交通管制的需要飞经某一空中通道，这些都将限制飞行员按照最短线路飞行。
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我们在前几节提到过的急流也是促使飞机改变航道的原因之一。当飞机由西向东飞行时，它们有可能会遭遇强风，这种急速的气流能使飞机相对于地面的速度大大增加。为了获得这种推力，东向西的飞机通常会改道成西向东，从而进入急流带，这将缩减飞行时间也能节省燃油，这些额外获得的速度会弥补增加的飞行距离。
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飞行中的科学 该死的科技前沿
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起初，屏幕上的那个小地图会让你觉得新鲜，不过，整个航程都盯着它看就显得无聊了。如今大部分飞机上都有一系列供乘客娱乐的装置。你会发现虽然飞机是高科技产物，但有些东西远不如你家里的来得高级，有些装置的技术水平甚至还不如你的手机，这是不是很奇怪呢？这是因为生产一架飞机耗时巨大，所有之前还是最前沿的科技在它出厂时就已经落后了。
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在协和式飞机停飞前，见过它驾驶舱的人通常会因它的简陋而感到意外。在数字式座舱显示的年代，协和式飞机的调节器和读数都是手动操作的——因为它的设计年代是在信息技术革命之前的20世纪60年代早期。（“阿波罗号”发射时的计算机处理能力是另一个技术落后的例子。当时个人电脑时代还没有到来，飞船上计算机的科技水准远比不上最简单的现代手机，更不用说iPhone和其他一些最新型的装置了。阿波罗号的导航计算机只有差不多4000字节的内存）。
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就算是那些远不如协和式飞机这么具有突破性的机型，在设计和制造上的技术都显得相对滞后，远不如家庭娱乐设施更新换代得那么迅速，即便是一架刚出炉的新飞机，它的娱乐设施有可能已经落后一年了。回想一下近几年中，手机技术经历了怎样的高速发展，而就同时期出厂的飞机而言，机舱内大部分的技术设施就显得有些停滞不前了。
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飞行中的科学 让显示器变薄
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到目前为止，有一项技术使机上娱乐发生了改变，这就是LCD屏幕。
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在这项技术发明之前，人们无法在座椅背后安装显示器。而现在，LCD技术被广泛使用，你甚至很难再买到不是LCD的电视或计算机显示屏了。LCD无所不在，人往往会忽略这样一个事实：自20世纪90年代起，人们才将该技术广泛应用于显示器上。
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在这之前，我们的电视和显示器都是CRT，或阴极射线管。这是维多利亚时期的发明。“电子枪”被放置于显像管后部，它朝着真空的显像管发射高速电子。这些电子光束将经过一系列控制它们偏转角度的电磁线圈，或高或低，或左或右，最后，它们像电子笔一样，在屏幕上画出了各种明暗不同的光点和图像。这些发光的小点其实是一种磷光物质，当它们被电子击中时就会发光。这些电子束飞快地扫射屏幕，由无数小点组成的图像就形成了。
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显像管电视的局限性在于必须使电子枪与屏幕保持一定的距离，让线圈能够控制电子的偏转角度。这就是老式电视机笨重的原因所在，而你也无法将这个厚实的家伙装在飞机椅背上。不过，LCD改变了这一切。“LCD”是液晶显示（liquid crystal display）的缩写，这是一项十分精妙的技术，早在300年前人们就注意到光的这种特性。
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