回家之路4万米勇气

发布时间:2020-11-18 14:29:55   点击数:

回家之路4万米:勇气

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昨天我们说到了鲍姆加特纳从海拔米处的太空边缘纵身一跃,一举打破了最高乘气球飞行、最高跳伞和最快自由落体降落3项纪录,并成为了第一个不借助动力突破音速的人。有人会以为,高空跳伞与普通跳伞应该没什么区别,无非就是把衣服穿厚一点,胆子大一点,跳就行了。但事实上,高空跳伞靠的并不仅仅是勇气,其中的危险更是前所未有的。那么在鲍姆加特纳这破纪录的4分多钟时间内,都有哪些难关需要面对呢?这就是我们今天的话题。

在大气中,音速和空气的密度、温度、湿度等有很大的关系,空气温度越低,声音传播得越慢。通常情况下,也就是在1个标准大气压,15℃的情况下,音速约为每秒米,也就是时速公里。而在海拔3万米的平流层中,音速大约是公里/小时,所以,鲍姆加特纳只要超过这个速度,就可以实现超音速的目标。

鲍姆加特纳的起跳高度将近4万米。相比之下,民航客机的最大巡航高度只有1万多米,而著名的美国U-2高空侦察机,只能飞到2万多米,SR-71黑鸟侦察机也只能上升到3万米左右。在这个高度上,大气非常稀薄,空气阻力很小,所以,鲍姆加特纳在跳下后40秒左右,就从静止加速到了音速。

黑鸟侦察机

我们知道,飞机在超音速的一瞬间都会遭遇“音障”。那么鲍姆加特纳在超过音速的时候有没有发生什么特别的现象,身体有没有受到冲击而受伤呢?事实上,超音速还真没对鲍姆加特纳造成什么影响。

音障

我们知道,造成音障的激波,是高速飞行的物体对其前方空气的压缩所导致的。所以,随着海拔高度的上升,空气密度的不断下降,激波产生的影响也会越来越小。在3万多米的高空,空气极其稀薄,所以鲍姆加特纳的下落很平稳,他甚至不知道自己是在什么时候超过音速的。

当然了,虽然稀薄的空气不会产生音障,但是危险也潜藏其中。由于没有稠密的空气可以借力,所以一旦无法保持姿态稳定并进入旋转,那么就很难调整恢复,而无法控制的旋转则会使人昏迷。

红牛平流层团队认为,要顺利实现破纪录的目标,他们必须克服多达16个主要的危险因素,这其中包括:紫外线辐射、风切变、着陆冲击、极端温度、缺氧、减压病、降落伞意外打开、增压服或密封舱破裂、下降时进入水平螺旋、激波碰撞、密封舱失火等。其中有两个因素特别危险,一个是增压服破裂导致人体暴露在低压环境中,另一个则是自由落体下降时进入水平螺旋。

首先我们来看第一种危险情况,这就是致命的低压环境。在高度大约为米的被称为阿姆斯特朗线的以上的高空,由于气压低至0.个大气压,此时,水的沸点会降低到37℃,而这正是人体的正常体温。所以,如果只戴着氧气面罩而没有增压服保护的话,那么人体暴露部分的液体,比如唾液和眼泪,都会因沸腾而蒸发,更可怕的是,肺里面湿润肺泡的液体也会沸腾蒸发,从而导致人无法呼吸。在这种情况下,人只能生存几分钟。而在更高的高度上,气压将进一步降低,此时,即便是并未暴露在外界的血管中的血液,也可能发生沸腾。所以,如果鲍姆加特纳跳伞的过程中,增压服发生破裂,后果将不堪设想。

第二种危险情况便是姿态失控,进入水平螺旋。事实上,穿着增压服跳伞,控制身体姿态的难度要远高于一般的特技跳伞。在一般跳伞时,鲍姆加特纳能感受到左肩或右肩的气流,他会下意识地做出相应的动作以控制姿态。但在增压服中,他感觉不到气流,也就无法从容地控制身体姿态。而如果发生水平螺旋,结果很可能是致命的。所谓的水平螺旋,是指身体处于水平状态时,以身体中心为轴,头和脚在两端像风车那样发生旋转的状态。这时,身体中部的血液被甩向头和脚两端,头部的血压过高,可能导致大脑和眼睛受损,并可能使人失去意识。更为糟糕的情况则是,当旋转达到一定速度时,处于高压状态的血液只能从一个地方离开人类的身体,这就是眼睛。一旦出现这种情况,则必死无疑。

增压服中的鲍姆加特纳

事实上,一代传奇基廷格在年11月16日的首次试跳时,就曾出现过类似的险情。当时,他从米的高度跳下后,不慎进入了水平螺旋状态,转速达到了每分钟转,相当于承受了22个g的重力加速度,要知道,即便是经过专业训练的战斗机飞行员,其所能承受的极限也只是10个g左右。这也成为了基廷格无意中创下的另一项纪录。他因此失去知觉,好在最终降落伞自动开启装置救了他的命。

为了防止重蹈覆辙,红牛团队对鲍姆加特纳的此次行动,作出了缜密的规划。现在看视频或图片我们可以发现,鲍姆加特纳起跳时,并没有在空中面向身侧的摄像头。按理说,搞这么大的一个新闻,在起跳时,怎么着也得向全世界的观众摆几个pose出来。但是,对于鲍姆加特纳来说,这是不可能的。因为,起跳时稳定的身体姿态是保证安全的关键。为此,红牛团队专门为鲍姆加特纳设计了起跳时的步伐和动作,保证跳下后进入稳定的流体力学姿态,也就是我们昨天说到的头朝下、两臂后掠的“三角形”姿态。

准备起跳的鲍姆加特纳

不过,即便如此,在自由降落时,鲍姆加特纳的姿态还是曾在短时间内失控,出现了无法控制的旋转。为了防止水平螺旋的出现,鲍姆加特纳有一个小的减速伞,紧急情况下可以手动打开以稳定姿态。另外,如果他发生了水平螺旋,连续承受3.5个g或更高的加速度达到6秒,这个减速伞也会自动打开。此时,鲍姆加特纳只有几秒钟的时间来决定是否打开减速伞。最终,他选择了不开伞,因为他担心开伞会导致速度下降,从而导致无法实现超音速的目标。好在他最终控制住了自己的姿态,继续顺利地下落了。

可见,鲍姆加特纳的这一跳绝非易事,其中面临的危险与挑战是前所未有的,这需要挑战者具有非凡的勇气。事实上,鲍姆加特纳也正是如此,他跳伞经验丰富,胆识超人,这些都没人怀疑。但人们不知道的是,鲍姆加特纳其实也害怕。

鲍姆加特纳曾回忆说:这比我预想的要困难。当你高高地站在世界的上方,你会锐气尽失。那时你想的再也不是破纪录,也不是获取科学数据,你脑子里唯一的念头就是——回家。

不要说从太空边缘一跃而下以超音速自由下落需要多大的勇气,就是长时间地密封在增压服中,这也不是一般人能承受的。虽然鲍姆加特纳具有远超常人的意志力,他可以毫不困难地从世界各地的高楼、桥梁上凌空跳下,也可以披挂上碳纤维翼滑翔过英吉利海鲜,但在这次行动的训练过程中,他依然受到了幽闭恐怖症的困扰。鲍姆加特纳曾这样描述自己在增压服中的感受:当你合上面罩,就进入了只有你自己的小世界。你再也听不到外界的任何声音,只有自己的呼吸声一直在耳边回响。然后,你就会开始想到一些不好的东西,而这种情况会很快变得越来越糟。

年的一天,鲍姆加特纳甚至因此而独自跑到机场,逃离了美国。最终他不得不求助于运动心理学家和其他专家,向他们学习克服焦虑感的技巧。最终,他找到了战胜幽闭恐怖症的方法,那就是在上升过程中让自己保持忙碌。他通过无线电与基廷格从容交谈,而基廷格则一边浏览着安全清单上的40余项内容,一边用他自信低沉的声音与鲍姆加特纳保持交流。最终时刻到来时,基廷格对他说:好的,站到外面的踏板上。启动摄像机,现在我们的守护天使将保佑着你。鲍姆加特纳没有过多犹豫,就跳入了下面的虚空。

毫无疑问,这是一场勇敢者的游戏,但就像我们这两天一再强调的那样,如此艰险的任务,仅凭一腔热血与勇气,是不可能完成的。这其中,也必然少不了现代科技的身影。那么在鲍姆加特纳这世纪一跳中,有哪些高科技为他保驾护航呢?请看下集《回家之路4万米:科技》。



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