你飛機失事掉下來,得裹著多厚的泡沫,才可以保證安然無恙?
來自專欄徐德文-用文學語言解析有趣的科學探索話題4 人贊了文章
那些腦洞大開的問題系列之1:假如你飛機失事掉下來,得裹著多厚的泡沫,才可以保證安然無恙?這是一個很「高超」的問題,如果一個人裹著足夠多的泡沫從飛機上跳下來會不會摔死?我們平時跳下的地方,如果要保證不受什麼傷害,大約也就5米左右,從飛機這種「超高」的地方跳下來,要想保證不死,技術難度確實很大。如果可以放飛思緒的話,大概有這些腦洞大開的辦法:
如果飛機飛行高度1萬米的話,可以弄個1萬米厚的泡沫來裹著,這樣掉下來就直接落地了,完美逃生,不過要是泡沫滾動的話,就可能把你壓在下面,估計馬上就會被壓死,慘!另外,你也可以從停在地面的飛機上跳下來,不過你可別去找空客380、波音787之類的跳,一二十米高,不死也殘。
現在回到剛才的話題,如果真裹著足夠厚的泡沫,從正常的飛行高度跳下來,會不會掛掉呢?泡沫究竟要多厚呢?國外一位專家為此做了一番計算,我們看看情況會怎樣。
我們知道,人在空氣中自由落體,不會一直加速,而是會在空氣阻力作用下,最終達成勻速運動,這個終端速度和人的胖瘦、穿著及姿勢有關,大約在55m/s到90m/s之間。如果一個人裹上足夠的泡沫,阻力增大,終端速度還應該更低,我們保守假設是50m/s吧。
為了獲得倖存的機會(但不保證不受傷),你減速的加速度最高不能超過30個G,或者說300米/秒平方。那麼速度從50米/秒降到零,大約需要1/6秒的時間。在這1/6秒的時間,你的身體移動距離是4米,也就是說,只要你的身體和地面之間有4米厚的泡沫,就可以保證你在撞擊到堅硬的地面前停下來,是不是很驚喜?不過考慮到泡沫的形變和安全係數,我們估計把你裹在一層10米厚的泡沫中,從飛機上掉下來倖存機會就比較大了。
不過這個數字可能過於保守了,如果泡沫包裹得當,自由落體的終端速度應該可以降到更低,這位專家估計到25米/秒都不成問題,甚至可能20或15米/秒,如果是這樣的話,所需泡沫的厚度就更低了,甚至1米到1.5米之間的厚度都可以讓你倖存下來。真這樣的話,無疑前景是非常美妙的,飛機上準備這麼厚的泡沫應該還是有可能的,可以挽回多少生命啊!
當然,也有一些具體的案例,根本沒有裹什麼泡沫,他們都是從飛機上直接自由落體到達地面而倖存下來的,看看他們的運氣究竟有多好。
尼古拉斯·阿爾克馬德(Nicholas Alkemade),英國皇家空軍尾炮手,飛機被擊中後,他的降落傘被燒毀,乾脆從5500米高空直接跳下,落在一棵松樹上掉進了雪堆,只是腿部扭傷,被德國人抓住後還向他頒發了成就證明。其他機組人員則和飛機一起墜毀死亡。
維斯娜·烏洛維奇(Vesna Vulovic),南斯拉夫一位空姐,她的飛機爆炸解體後,從10160米的地方落下,成為唯一的倖存者。但她身受重傷,完全失憶,以致兩周後看到報紙上的空難消息還被嚇暈了,吉尼斯將她收入了「無降落傘墜落高度最高並生還」的世界紀錄。
艾倫·馬吉(Alan Magee),二戰時美國飛行員,飛機在6700米高空被擊中後,他跳出飛機,砸破聖納澤爾火車站的玻璃屋頂,掉到地板上倖存下來,身受重傷。
伊萬·契索夫(Ivan Chisov),前蘇聯轟炸機軍官,1942年飛機在7000米高空被擊落,他跳傘後擔心成為德軍射擊靶子,自作聰明決定晚一些再打開降落傘,結果高空缺氧讓他迅速失去了意識,再也沒法拉開降落傘。契索夫自由落體掉到一條雪溝里,受了重傷,但好歹撿回了一條命。
【微信公眾號:xudewen028——用科學看世界,關注閱讀更多深度有趣科學文章】
推薦閱讀:
※非鉛鈣鈦礦體系——雙鈣鈦礦(結構,上)
※玻色化方法(三)——泛函方法
※物理學的最高境界是什麼?
※這一次,搞懂99%的物理學(上)