不背降落伞从7500米高空跳下？安全网起了多少作用？

�[db:标签]�品：科普中国

制作：张圣杰

一个人没有携带7500降落伞跳高时可以安全吗？答案是肯定的，只要您着陆时阻尼装置足够好。

美国跳伞运动员卢克·阿金斯（Luke Akins）曾经从7620米高空跳下而没有降落伞，成功跌入安全网，创造了世界纪录。

他是怎么做到的？除了出色的跳伞技巧外，最重要的是地面帮助他减速的安全网。那么安全网如何保护运动员的安全呢？掉入安全网与直接掉在地上有什么区别？

类似加入过程

（来源：https://www.youtube.com/watch？v=aOBavry0K2E）

监制：中国科学院计算机网络信息中心

每个人我们知道，由于重力加速度的影响，从高空跳下时降落将达到很高的速度。有多高？

从视频中可以明显看出，一开始，安全网并未处于紧绷状态。从与安全网接触到完全减速到零，阿金斯进入网的速度非常快。在整个过程中，他前进了约15米，耗时约1.3秒。我们假设Aijins进入网络后将执行均匀的减速线性运动。可以通过减速时间和减速距离来计算。在访问网络时，Akins的初始速度约为23m/s，速度达到82.8km/h！

在如此高的速度下，我们假设他的体重是75kg，那么可以通过动能定理来计算。减速期间他的平均力为1322N，相当于重量的1.76倍。

从高空跳下，有多危险？

很明显，与安全网相比，地面非常坚硬，即使被重物撞击也不会发生大变形。

我们假设直接落在地面上的人造成的形状为0.1m，相应的减速距离也为0.1m。通过类似的方法，我们可以计算出平均人体约为200,000 N，这是运动员体重的270倍。通常，距骨（人体最大的负重关节部位）可以承受约13,000 N的压力，因此如此大的力足以折断人体的骨骼。通常，我们将高处坠落造成的损坏称为跌倒伤害。跌落伤害通常仅对身体表面造成轻微伤害，同时会发生内部内部化脓性破裂和骨折。尤其是当跌倒高度很高时，跌落伤害的破坏程度将非常严重，例如颅骨的严重粉碎变形，脑组织的严重挫伤甚至溢出；肋骨或四肢骨折；胸部和腹部破裂，甚至四肢骨折。

当然，这些悲剧并没有发生，艾金斯稳步落入实地安全网。

这种情况下，如果艾金斯直接落在地面上会发生什么呢？

如果从高处跳下的运动员想要安全着陆，则必须从高速运动状态缓慢减速到静止状态。为了达到这样的效果，需要减速器。稳定地提供缓冲。

通过这种方式，似乎需要高端设备才能实现此目标。但是实际上，安全网可以做到。

读者可能会问，安全网是如此神奇吗？它的材料很棒吗？

事实上，今天，随着技术的飞速发展，安全网的材料可能并不是真正的神奇。普通的化学纤维材料可以满足Akins情况下使用的安全网需求。

它如何帮助Akins安全地从80多公里的速度减速到静止？从视频结尾可以看出，网络本身并不是特别强大。但是需要注意的是，一方面，安全网的表面在Ejins落入安全网之前是不平坦的，这意味着大网处于松弛状态，因此可以通过改变来延长减速距离它的形状。

另一方面，网非常大（长和宽30米），这意味着网的质量也非常大，因此即使吸收了阿金斯的巨大动力，它不会成为速度。很大，这也保证了Akins的安全。网民的另一个作用是使网更加灵活，即刚度系数更小。读者应具有相同的弹簧厚度，长度越长，越容易拉开的经验。这使整个减速器更柔软，并提供更高的安全性。

正是这些原因帮助了Akins安全着陆。

创下世界纪录，离不开安全网

在抓人高空坠落时，安全网并不是唯一的选择。

另一个选择是安全垫。

救生气垫（来源：www.bo-can.com）

安全气垫和安全网的原理相同，区别在于安全气垫使用压缩空气的弹性。慢一点。当人跌倒在安全气垫上时，气垫中的空气由于气垫形状的变化而被压缩，并且压缩空气具有一定的弹性以为人体提供缓冲。安全气垫通常很厚，因此可以提供足够的减速空间。此外，安全气垫的侧面通常具有通风口，以便可以排出适量的压缩空气，从而使气垫的表面保持相对松弛，否则落在气垫上的人会被炸弹造成二次伤害。

可以看出，为了使从高空坠落的人能够安全跌倒，必须满足至少两个条件：松弛或柔软的表面可以变形以提供缓冲，从而减慢速度人的速度。到0;弹性不能太强，以至于可以抓住人而不会导致人飞而造成二次伤害。除了捕捉从天而降的人之外，该原理还具有广泛的应用，例如火箭回收，高空救援和汽车安全气囊。

是的，您需要足够长的减速距离。在《超凡蜘蛛侠2》中，尽管蜘蛛侠使用蜘蛛丝粘在女主人格温·斯坦西身上，但是减速距离太短，最终未能挽救她的生命。

惊人的蜘蛛侠2救援（来源：电影《超凡蜘蛛侠2》）

让我提醒您，正如我们之前所说，阿金斯人的安全着陆与他精湛的跳伞技巧密不可分，否则，即使它从几十米的高度跳下，也很难确保它能准确落入安全网。危险动作，请勿模仿。