如何科学地从天而降？
最后更新：2020-04-15 10:29:59 手机定位技术交流文章
当我还是个孩子的时候，看《功夫》，我觉得这副佛手真的很酷，我想象有一天我会像这样从天而降。
学习物理后，尤其是学习自由落体后，我越来越觉得这种幻想永远不会实现。然后，顺便说一句，我也怀疑影视作品和文学作品中“从天而降”场景的科学性。啊，谁让我学物理的。
伞从天而降
-3。-窗帘降落伞
下面是内衣降落伞。
原来欧阳峰被困在了穆图山顶上。虽然他擅长武术，但他不能从顶峰滑下来。经过几天的寒冷和饥饿，他突然想到了一个方法。他脱下裤子，把两条裤子的两端绑牢，担心裤子不牢，他脱下所有的衣服，把它们绑在裤子上。他手里拿着裤子，咬紧牙关，从山上跳了下来。这种方法最初风险极高。这只是为了活命。没有别的办法。事实上，一条裤子充满了气体，这大大削弱了他的下降趋势。
《射雕英雄传》第37章
如果你想知道如何科学地从天而降，你首先需要知道当从天而降时在空会发生什么。
●终端速度
我们在高中经历了自由落体，没有考虑空气阻力空的影响。物体从高度空下落，如果是自由下落，它的速度一直在增加。但事实上，由于空气阻力空的存在，高度空的物体下落的速度不会无限增加，但有一个极限，这就是所谓的终端速度。
如果忽略空气体产生的浮力，将有以下公式:
Fd 空空气阻力；
ρ是物体下落时空气体的密度；
v是物体下落的速度；
Cd是物体的阻力系数，与物体的形状等因素有关。
a是对象的投影面积。
当物体的下落速度足够大时，空气阻力空和重力大小相等，方向相反，因此下落速度不再增加，达到终点速度。下落物体的最终速度可以如下获得:
如果跳伞员摔倒而没有打开降落伞，最终速度约为55米/秒(约195公里/小时)，中国的D型动车组的运行速度约为相同值。如果跳伞者收起四肢，低下头，做类似钢铁侠的动作，最终速度将增加到90米/秒(约320公里/小时)，几乎和游隼追捕猎物一样快。约瑟夫·基廷格|来源:维基百科
说了这么多，我真正想说的是:如果你想从天而降的科学，方法是提高空气阻力空。如果你想在降落时增加空气阻力空，你可以先考虑降落伞。降落伞增加空空气阻力主要通过一个大的投影面积。
降落伞可以将终端速度降低90%以上，因此携带降落伞的人可以以3~4m/s(约12km/h)的相对较低速度撞击地面圆伞。|来源:explainthatstuff.com
翼伞|来源:explainthatstuff.com
●圆伞
顾名思义，圆形降落伞就是看起来像水母的圆形降落伞。降落伞由主降落伞和备用降落伞组成。当主降落伞不能打开时，使用备用降落伞。
圆形伞结构(1是导向伞，3是伞顶孔，4是主伞，9是控制杆)|来源:explainthatstuff.com
主伞通常有两种打开方式:一种是拉动绳子打开伞袋，伞袋内侧引导伞先弹出，产生足够的拉力打开主伞。第二，拉动绳子，将稳定的伞拉开，开锁工具开始计时。几秒钟后，稳定伞的限制解除，从而拉出主伞。主伞打开图中的小降落伞是稳定伞|来源:“我们的天空”微信公众号
主伞松开后，拉力会迅速增加。请看看这个示意图来理解它。
跳伞后跳伞员力量变化示意图|来源:hypertextbook.com
如果你注意观察，你会发现伞上似乎总是有几个“洞”。这实际上是一个排气孔，不是一个“孔”，这是故意的。顶部被称为伞面孔，它允许空空气从圆形伞的顶部慢慢逸出，而不是从圆形伞的“裙部”逸出，这有助于减少降落伞的晃动。此外，控制杆可用于控制前排气孔和后排气孔的打开和关闭，从而控制着陆速度和改变运动方向。它还可以减弱层风的影响，减少震动。
降落伞的“裙子”有前后通风口|来源:“我们的一天空”微信公众号码
如果伞被用作降落伞会发生什么？如果你的伞不够结实，要么被吹翻，要么被吹离伞盖和伞骨。如果伞足够结实，那么不要太早开心。嗯，伞会向侧面吹。所以，不要把伞当成降落伞。
来源:壳牌网冲压翼伞|来源:hypertextbook.com
所谓的打孔类型如上图所示。翼伞的上下翼面由气密织物制成。上翼面和下翼面由肋连接并分成多个小气室。每个伞骨上均设有通风孔，便于各气室之间空的空气循环，使伞体在下落时迅速膨胀。
来源:中国军事网
翼伞的前缘是开放的，后缘是封闭的。滑翔时，空空气从前缘开口处流入，使每个小气室充满，形成机翼形状，因此具有很好的机动性。
来源:中国军事网
圆伞和伞伞在军事上使用，但它们的使用场景不同，主要是因为两种伞的滑翔比和可控性不同。
滑移率是将速度分为垂直方向和水平方向。水平方向的速度与垂直方向的速度之比就是滑移率。圆伞的滑翔比通常约为1:1，而伞翼具有更好的滑翔能力，因为伞呈机翼形状。滑翔比通常是3:1。在同一高度，圆伞的停留时间比伞伞短，便于快速降落。此外，伞伞比圆伞更具机动性，更容易准确着陆。
准确着陆，命中目标中心|来源:“我们的一天空”微信公众号码
圆伞非常适合在相对较小的区域和相对较低的高度快速投放大量的部队。然而，由于伞兵很难控制圆伞的着陆点，飞机在跳伞和着陆前必须飞越目标区域空上空。这样，我们需要面对敌人的炮火，这是危险的，没有突然性。因此，我们必须在登陆前摧毁敌人的防御系统，否则登陆前0+部队可能会损失很多。圆伞可以密集运送军队|来源:维基百科
翼伞每下降1米水平滑行3米，所以它可以在空的长距离滑行。如果它在5000米空的高度跳伞，它可以滑翔到15公里以外的地方。训练有素的空士兵可以在离目标区域相当远的地方跳伞，然后控制翼伞避开障碍物和危险区域，滑向目标区域着陆，大大提高了突发电影《红海行动》中作战和机翼及翼伞的隐蔽性
要成为一名合格的跳伞运动员需要大量的训练，例如，有些人可能需要在风洞中练习高度空的自由落体。下面有一个巨大的风扇，它可以把人吹起来，模拟跳伞时的场景。
风洞训练
-21名跳伞特技演员在风洞中接受训练|来源:ForGIFs.com
最后，为了回答文章开头提到的问题，伞不能安全地从天上掉下来。窗帘可以吗？让我们计算一下。参考资料因此，忘记窗帘降落伞和内衣降落伞。如果你从天空科学地坠落，你应该使用科学的结晶——降落伞。
啊，学完物理后，生活不仅缺少奇迹，也缺少幻想。学完物理后的生活是如此简单、乏味和无聊。
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