飞机在垂直爬升过程中，达到了大约四点六 GS，在人类进化过程中，几乎没有任何场景能够模拟身体感受到的力量，当一架战斗机决定是时候改变方向时，感觉大脑被重新连接了，这实际上是你的身体对重力的主要反应。
当你站起来时，重力会导致血液聚集在你的下肢，你的身体通常能够很快地应对这种情况，你的神经系统会检测到血压下降，导致你的心率加快，它会收缩你腿部的血管，升高血压，让血液回到它需要的地方，这就是你的身体进化来应对日常正常运作的方式，这不是地球过去 45 亿年进化过程中任何动物都经历过的情况，这是一种只有人类的天才和愚蠢才能促成的体验。
那么重力究竟是如何在飞机上产生的呢？这看起来很直观，但具体的机制比你想象的要复杂一些，首先，我们需要建立一个坐标系，因为并非所有的 G 都是生来平等的，我们将使用人的身体作为参考系，这意味着坐标系会跟着旋转。
首先，我们有最明显的 z 轴，它直接指向你的身体，方向与重力通常所指向的方向相同，向下是正 G，向上是负 G，这是我们在考虑对身体的影响时最需要担心的，然后我们有 x 轴，它横向穿过你的身体，在这种情况下，加速飞机将在 x 轴上产生正 G，减速飞机将导致负 G，最后我们有 y 轴，它从机翼左侧延伸到右侧，这是抬头显示器上的读数显示的是 z 轴空速，单位是英里/小时，那么我们如何增加 G 的直线加速度呢？
最明显的是，我们都经历过航母的加速度会将身体推回到座椅上，这就是惯性。这是牛顿第一运动定律的一个例子，物体会保持静止或以恒定速度运动，除非受到外力的作用。你感觉到的将你推向座椅的力实际上是座椅在推你，而你的身体想要保持静止，就会向后推。
所以，当我坐在跑道上时，我的速度是零，我的身体想保持零速度，但飞机的力开始推我的背部，改变了它，在 G x 轴上产生了一个正的 G，但这并没有显示在 G 读数上，正如我们所说，它读取的是 z 轴上的 G。现在看看读数，我的飞行员雷鸟七号中校埃里克·戈尔尼（呼号迈阿密）拉动操纵杆，将速度向上调整，大约三秒钟后，速度飙升至最大值 4.6 GS。这里发生了什么如果你看一下空速读数它几乎没有变化。
如果我们的气流几乎没有变化，为什么我们会感觉到如此高的加速度呢？因为速度有一个方向分量，我的身体有一个速度直接指向跑道，同样由于牛顿第一运动定律，它想要保持沿着那个方向移动，但是当迈阿密拉动操纵杆时，飞机开始旋转，我的身体开始向它最初指向的方向推向座椅，在平视显示器上显示的z轴上产生了一个正的g力。
随着飞机变得越来越先进，那些以前没有飞行经验或高g力的人是如何学会应对这些力量的，以及飞机本身是如何设计来应对它们所处理的巨大力量的。现在，很明显，这些力量并不是突然出现的。莱特兄弟感受到的最大g力是在他们把飞机撞向地面的时候。
为了在空中获得高g力，飞机需要具备两个条件：一是能够达到高空速的强大引擎；二是结构坚固。机翼能够抵抗高 G 值造成的巨大弯曲和剪切载荷。飞行员第一次真正体验到高 G 值机动是在第一次世界大战期间，当时飞行员参与了德国人称之为“凯尔文·坎普夫”的战争，字面意思是转弯战争，为了向敌人开火并赢得空战，飞行员需要转弯才能瞄准对手，如果被对方突然袭击，通常情况下，飞行员需要超越对手才能摆脱他们的追击。
如果飞行员能够转弯超越对手，那么赢得战斗的几率就很高，因此开始了争夺高 G 值的技术优势的战斗。这个时代的大多数战斗机要么是试验机，要么是双翼机，主要是因为这提供了在高 G 值下转弯所需的结构完整性。这提供了多种好处，为了理解为什么，让我们首先探讨一下在平飞过程中机翼产生的应力。
在平飞过程中，飞机需要产生足够的升力来支撑自身的重量，升力将沿着机翼分布，如下所示。这将创建一个类似于这样的剪切载荷图和一个类似于这样的弯矩图。
最大剪切载荷和最大弯曲载荷发生在机翼根部，并且在高 G 机动下该载荷会成倍增加，让我们看看当这架飞机进行 60 度倾斜转弯时会发生什么，当它滚转至 60 度倾斜时，它的升力会随之旋转，但飞机的重量不会。
我们需要产生额外的升力来支撑飞机的重量，这增加了明显的浪费，我们可以将升力分解为两个部分：垂直部分，它需要等于飞机的重量才能保持其高度；水平部分，它是升力的组成部分，允许飞机转弯，对升力水平部分的反作用力本质上是离心力，离心力的公式等于质量乘以速度平方，再除以飞机的转弯半径。
这个公式被大大简化了，但它给我们提供了一些有趣的见解，有助于你理解飞行动力学，让我们重新整理这个公式，让它只给出转弯半径，如果我们想最小化转弯半径，假设我们的速度分量是恒定的，我们需要增加水平升力分量或减少空气质量，我们可以通过增加飞机倾斜度来实现，这将增加飞机需要产生的总升力，从而进一步增加其视重，或者换句话说，增加我们的重量。
这会产生两个影响：为了产生这么多的升力，我们的阻力大大增加；机翼的剪切力和弯曲力成倍增加——因为机翼现在必须支撑增加的飞机视重，并产生足够的升力来保持飞行；这些问题是早期战斗机设计师必须围绕简单的木制框架进行设计的，其承受这种负载的能力将受到严重限制。
因此，第一次世界大战时期的工程师们需要在设计上发挥创造力。像双翼飞机一样将机翼一分为二，不仅缩短了施加弯矩的杠杆臂，还增加了飞机的二阶惯性矩，就像工字钢可以让钢梁承受更多重量一样。缩短机翼也有助于减少飞机的惯性矩，就像滑冰运动员在转弯时将手臂收拢一样。
简而言之，将工作量分配给四个机翼可以让飞机转弯更快，但这会大大增加机翼产生的阻力，这就是我们下一个问题所在，即使他们的机翼代码能够承受转弯的力量，他们的发动机也太弱了，无法提供克服转弯增加的阻力所需的动力。还记得我说过假设速度会保持不变吗？除非你增加动力，否则这是不可能的。
如果飞机没有额外的动力，它就会逐渐失去空速并失速。为了应对这种情况，这些飞机要么需要保持更大的转弯半径，要么进行短时间的高G转弯。所以在实践中，即使这些飞机能够承受过载能力较高，发动机无法长时间保持，飞行员有昏厥的危险。二战期间，这种现象发生了改变。更轻更坚固的铝合金应运而生，飞机更轻更坚固，空气动力学性能也更好。
发动机功率不断提升，使飞机能够保持更高的过载转弯更长时间。然而，真正体验到危险的高过载的第一批飞行员是那些像斯图卡俯冲轰炸机那样俯冲到地面的飞行员。这是第一批在设计时考虑到飞行员高过载能力的飞机之一。这架飞机是由扬克斯公司开发的，扬克斯公司是第一家使用由铝合金和铜组成的新型神奇材料 jur Allium 的航空制造商。
他们知道如何设计一架能够承受过载的坚固飞机。俯冲向目标并将其锁定在瞄准镜中，必须以所需的速度投下炸弹，使其以惊人的精度直飞目标，其精度远高于依靠空速和风速计算来预测抛物线飞行的轰炸机。高空下降，然而这种机动也有其自身的问题。苏卡飞机在平飞时的最大速度为 340 公里/小时，但在俯冲时，它可以达到高达 600 公里/小时的速度。
对于一架非设计力飞机来说，以这种速度主动俯冲向地面无异于死刑。如果飞机在机动中没有解体，毫无疑问，在拉起过程中，为了降低俯冲速度，飞机会昏迷，从而降低拉起过程中的 G 值。StuCo 配备了俯冲制动器，一旦飞行员启动俯冲制动器，俯冲速度就会降低到 450 公里/小时。自动安全措施启动，一旦炸弹在目标高度投放，就会自动将飞机拉出俯冲状态。
这意味着，即使飞行员在经历 4 到 6 个 G 后昏迷不醒，他们也会恢复意识，发现飞机在平飞。这基本上和我们在 F-16 起飞时做的动作相同，但在反向飞行中，我经历了大约 4.5 个 G垂直爬升约 15,000 英尺，这是一次令人震撼的经历，即使在被告知会发生什么和该做什么之后，我的潜意识仍然在快速浏览其相应的反射目录，却没有想出任何有用的办法。
你的身体无法在这么大的负荷下呼吸，因为你的横膈膜无法承受压力，你应该每隔几秒钟发出这个短促的声音，迫使你的会厌打开，让空气逸出，同时你的空气面罩迫使空气进入，而我只是大口喘气，你也应该绷紧你的腿，让肌肉压力将血液从腿上挤出来，我想我做到了，但试图在坐着的时候绷紧你腿上的每一块肌肉比你想象的要难得多，肌肉记忆对我来说根本不存在，需要更多的训练。
值得庆幸的是，我没有感到视力丧失或几乎昏过去，这可能是因为我穿了抗G服，这些东西里面有气囊，当飞机受到G力时，气囊就会膨胀，这会增加你腿部的压力，迫使血液流向你的大脑，这些并不是一个新的发展，它们第一次服役是在第二次世界大战中，当时像喷火式战斗机这样的飞机脱颖而出，能够在正常的空战中承受更高的G力，但它们的使用非常有限，只有少数精选的C战斗机飞行员测试过宙斯。
然而这些飞行员在1977年被禁止飞越敌方领土。德国人俘获并复制了苏斯这样的飞行员的想法，并看到了它让他们保持清醒的能力，但英国皇家空军并不热衷于它们，因为他们认为这会鼓励飞行员经常超过飞机的建议翼载和损坏，这种情况在二战结束仅仅五年后的朝鲜战争中发生了变化，这是喷气式战斗机第一次进行空战，机翼变得太强了。
喷气式战斗机有类似的机翼传统的活塞式发动机，但在朝鲜战争期间开始发生变化，机翼开始向我们现在熟悉的三角翼形状转变，以格鲁曼 f9f 黑豹为例，美国第一架舰载喷气式战斗机，它的机翼与二战时期的飞机略有不同，但它们的展弦比（翼展与平均宽度之比）仍然与喷火式战斗机的展弦比非常相似，为 5.7，喷火式战斗机的展弦比为 5.6。
现在看看它的老大哥新郎和 f9f 美洲狮的机翼，展弦比为 3.97，其展弦比下降了 30%，我驾驶的 f-16 的展弦比为 3.1，缩短了机翼长度并增加了机翼宽度，这使得它们的空气动力学效率降低，这是二战时期功率有限的发动机所不希望看到的，但使用喷气发动机，它们可以克服额外的阻力，这种三角形机翼由于载荷分散在更长的机翼路径上，并且由于杠杆臂的弯曲载荷减少，因此提供了更坚固的机翼升力作用更短。
如今像 F-22 猛禽这样的飞机能够做出朝鲜战争飞行员梦寐以求的疯狂特技，这简直是有史以来最伟大的空中优势飞机，矢量推力为飞行员提供了更大的动力来改变飞机的方向，而无需依靠机翼产生转弯所需的方向升力，IFS 的设计与所有战斗机一样是不稳定的，以减少完成转弯所需的能量，从而减轻了在高 G 转弯中生存所需的一些能量和材料要求，飞行员最终接受了训练，使他们的身体适应他们所经历的力量。
离心机训练在 1970 年代变得很普遍，让飞行员测试和提高他们的耐力，而严格的训练制度确保飞行员拥有应对此类操作给他们身体带来的疲劳和压力所需的体能。