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万米高空坠人,多厚的垫子能保命

2023-05-30

新传奇 2023年19期
关键词:垫子降落伞高空

一名极限运动爱好者从万米高空坠落,无任何保护措施。假如你作为地面指挥人员,正在预计落点待命,如何在很短的时间里挽救?需要铺多厚的垫子才能让他生还?如果从一万米高空自由落体到大海里又会怎样?

“粉丝们,现在我将进行一个史无前例的挑战!”一名极限运动爱好者戴好氧气面罩,对着摄像机比了一个“耶”,然后跳出飞机舱门——这里距地面有一万米。他飞速坠落,摄影师却吓得目瞪口呆:他忘了背降落伞!

假如你作为地面指挥人员,正在预计落点待命,接到紧急通讯,你只有很短的时间能挽回局面。坠落者体重120斤,那么,你需要铺多厚的垫子才能让他生还?

姿势定生死

从万米高空落下,坠落姿势的不同会让落地速度有很大不同。

人在下落过程中,同时受重力与空气阻力的作用,其坠落速度、人体迎向风的横截面积(迎风面积)越大,空气阻力就越大。

若坠落者身体垂直往下掉,根据计算,其最终速度将达到约150米/秒。但如果他保持镇定,张开四肢横躺着或趴着下落,增大迎风面积,最终速度将只有约47米/秒。在地面有缓冲的情况下,姿势将决定生死。

据悉,汽车在高速行驶时急刹车会让人非常难受,因为乘客会承受数倍于自身的重量。普通人短时间内能承受的最大冲击为4至6倍自身重量,超过这一限度可能使人轻则骨折、脑震荡,重则当场死亡。相比之下,飞行员等专业人士可承受10至20倍自身重量的冲击。

研究发现,若这名坠落者能承受10至20倍自身重量,他以150米/秒的速度落下,就得堆60至130米厚的棉花垫作为缓冲。但若他以47米/秒的速度落下,就只需要6至12.5米厚的棉花垫。

最高自由落体纪录

虽然高空落下非常危险,但还是有许多人喜欢这种冒险运动,也创造了不少纪录。

创造最高海拔跳下世界纪录的是菲利克斯·保加拿,他是奥地利职业极限跳伞运动员。2012年10月14日,他在美国墨西哥州东南部罗斯威尔地区,乘坐高空气球到达39000米高度,一跃而下,创造了最高海拔自由落体、载人气球最高飞行、自由落体最长距离、最快自由落体四项世界纪录,其自由落体最高時速达到1342千米/小时。

以上纪录是身穿抗压服,最终以降落伞落地的方式降落。而挑战无伞自由落体的,是美国跳伞教练卢克·艾金斯。2016年,艾金斯不带降落伞从7620 米的高空跳下,经过约2分钟,他以53.6米/秒的速度落在一张30米长、30米宽的超高分子量聚乙烯网上,毫发无伤。网挂在45米高的空中,接住艾金斯后向下拉伸了约24米。

与棉花相比,超高分子量聚乙烯可以像弓箭的弦一样拉伸,同时强度又是钢铁的8倍以上,需要非常大的力量才能把这种材料制成的网绳拉断。若把降落高度升到1万米,使用更大的网,并把它悬挂在更高的位置,同样能让坠落者安全着陆。

还有比以上更不可思议的纪录。1972年,前南斯拉夫一架客机飞行在10160米高空突然爆炸,乘客和机组人员一共128名,只有空姐维斯那·乌洛维奇幸免于难。她掉落在一个雪堆上,头盖骨有裂缝,三根脊椎骨粉碎性骨折,手臂和腿骨骨盆全部粉碎性骨折,腰部以下暂时性瘫痪,但她幸运地活了下来,创造了人类无保护高空坠落生还的世界纪录。

调查人员认为,飞机坠落并非像一个人从高空直接坠落,期间有机翼等综合因素影响,掉落速度大大减小,而雪堆的密度比水小很多,且没有张力,因此大大减缓了冲击。恐怕世界上没几个人能像她那么幸运了。

人类从一万米高空自由落体到大海里会怎样

高台跳水是一项危险运动,如果没有掌握好入水姿势,平拍在水面,很可能震破内脏导致死亡。

世界极限跳水规定,男子跳台最高高度为28米,女子为23米。没有经过专门训练的人在10米跳台跳水就非常危险。

如果人在几米的高度掉落,落在水面与地面的结果是不一样的,但如果人从高空掉下,就几乎没有区别了。研究认为,由于水面波浪的不确定性,水面比陆地迫降危险性更大。水的密度是空气的775倍,是有张力的液体,如果缓慢进入,水会散开,但在高速掉落的情况下,水来不及散开,因此与掉落硬地面差不多。

有人做过一个实验,将两头猪从300米高度掉落,一只掉在海面上,一只掉在陆地上。两头猪中,掉在地面比海面骨折得更严重,但内脏震裂破碎程度差不多。

(《大科技》2023.5.5等)

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