不背降落伞从7500米高空跳下 是梁静茹给的勇气吗？不，是安全网

�[db:标签]�品：科普中国

制作：张圣杰

监制：中国科学院计算机网络信息中心

一个人在没有降落伞的情况下从7500米高空跳下去是安全的吗？答案是可能的，只要你的减震器在着陆时足够好。

美国跳伞运动员卢克·艾金斯曾经在没有降落伞的情况下跳了7620米，成功落入安全网，创造了世界纪录。

他是怎么做到的？除了他高超的跳伞技巧，最重要的是地面上的安全网帮助他减速。安全网将如何保护运动员的安全？掉进安全网和直接掉到地上有什么区别？

Aikins ' s Access to Network

从高空跳下，有多危险？

这种情况下，如果艾金斯直接落在地面上会发生什么呢？

众所周知，由于重力加速度的作用，从高空跳伞着陆时会达到非常高的速度。有多高？

从视频中可以明显看出，起初，安全网并没有处于严密的状态。艾金斯入网时，速度非常快。从接触安全网到完全减速到零，他前进了约15米，耗时约1.3秒。我们假设艾金斯进入网络后会作均匀减速直线运动。通过减速时间和减速距离，我们可以计算出艾金斯进入网络时的初始速度约为23m/s，速度达到82.8km/h！

创下世界纪录，离不开安全网

除了安全网，还有哪些安全装置？

显然，与安全网相比，地面非常坚硬，即使被重物撞击，也不会发生很大变形。

我们假设一个人直接落地造成的变形为0.1m，相应的减速距离为0.1m.通过类似的方法，我们可以计算出人体上的平均应力约为20万牛顿，相当于运动员体重的270倍。一般来说，人体距骨(人体最大的承重关节部件)可以承受约13000牛顿的压力，这表明如此大的力足以压碎人体骨骼。一般来说，我们把从高处坠落造成的伤害称为坠落伤害。坠落伤通常在体表只有轻微损伤，而严重的内脏破裂和骨折会发生在体内。特别是当坠落高度较高时，坠落伤害的伤害程度会非常严重，如颅骨严重挤压变形、脑组织严重开裂甚至溢出。肋骨或四肢骨折；胸腹脏器破裂，甚至肢体破裂。

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从高空跳下的运动员如果想安全着陆，必须从高速减速到静止状态。为了达到这种效果，减速装置必须提供稳定的缓冲。

这样看来，你需要非常高端的设备来实现这个目标。但事实上，安全网可以做到。

读者可能会问，安全网如此神奇吗？它的材料也很神奇吗？

事实上，随着今天科学技术的飞速发展，安全网材料可能并不真正具有魔力。普通的化纤材料可以满足艾金斯案件中使用的安全网要求。

它如何帮助艾金斯从每小时80多公里安全减速到静止状态？从视频的结尾还可以看出，网络本身并不特别灵活。然而，应该注意的是，一方面，在艾金斯落入安全网之前，安全网的表面并不平坦，这意味着大网处于松弛状态，因此它可以通过改变其形状来延长减速距离。

另一方面，网很大(长30米，宽30米)，这意味着网的质量也很大，所以虽然它吸收了艾金斯的巨大动量，但不会变得很快，这也保证了艾金斯的安全。净尺寸的另一个影响是它使网更有弹性，即刚度系数更小。读者应该有这样的经验:随着长度的增加，同样厚度的弹簧可以很容易地被拉开。这可以使整个减速装置看起来更柔软，并提供更高的安全性。

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安全网不是捕捉高空坠落人员的唯一选择。

另一个选择是安全气垫。

安全气垫的原理与安全网的原理相同，只是安全气垫利用压缩空气的弹性减速。当人摔倒在安全气垫上时，气垫中的空气由于气垫形状的变化而被压缩，压缩空气具有一定的弹性，从而为人体提供缓冲。此外，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设有排气口，这样压缩空气可以以适当的量排出，使气垫表面始终保持相对松弛的状态，否则落到气垫上的人会被弹开，造成二次伤害。

可以看出，为了让一个从高空坠落的人安全地坠落到地面上，至少必须满足两个条件:一个可以变形以提供缓冲并将人的速度减慢到零的松散或柔软的表面；灵活性不应该太强，以至于抓到人并避免因飞行而造成二次伤害。除了捕捉从天而降的人之外，这一原理还广泛应用于火箭回收、高空救援和汽车安全气囊等场景。

对了，你还需要足够长的减速距离。《超凡蜘蛛侠2》年，虽然蜘蛛侠用蜘蛛丝卡住格温·史黛西(Gwen Stacy)，但她无法拯救自己的生命，因为减速距离太短。

非凡蜘蛛侠2救人(照片来源:电影《超凡蜘蛛侠2》)

最后提醒大家，正如我们之前所说，艾金斯的安全着陆离不开他高超的跳伞技巧，否则即使他从几十米的高度跳下，也很难保证他能准确落入安全网。危险的行为，请不要模仿。