
身穿特制宇航服的菲利克斯鲍姆加特纳(Felix baumgartner)14日从近3.9万米的太空边缘跳伞,最终用时4分22秒安全降落在美国新墨西哥州指定地点。虽然他创造的最高飞行、最高自由落体、载人气球无助力超音速飞行等多项世界纪录还有待国际航空联合会认证,但不可否认的是,这位43岁的奥地利冒险家成功挑战了人类的极限,完成了前所未有的壮举。所以,这是最绝望人类历史上的一次飞跃。如何才能完成?
首先,如果你想从那个高度跳下去,你得先爬上去。鲍姆加特纳车辆是世界美国最大的超级氦气球,重两吨,比自由女神像还高。充氦需要45分钟到1小时。让通过下面的图片,我们可以直观地知道鲍姆加特纳这次乘坐的气球有多霸气。
俗话说,好马配好鞍,超音速自由落体自然需要好的套装。下图是专门为baumgartner,er制作的飞行服.它看起来更像宇航服。
那么,我们可以从下图中详细了解这次极限挑战的全过程,图中还列出了鲍姆加特纳有望创下的几项新纪录。为了让你对120,000英尺的高度有个感性的概念,图中列出了一些对比强烈的高度,比如珠穆朗玛峰。
"空间边缘跳伞成功。
给宇航服加压后,这位极限运动员一头扎向地面。根据预测,它的下降速度可以在短短40秒内从0飙升至1120公里/小时,超过音速。在距离沙漠着陆点最后1500米时,他打开降落伞,终于成功着陆。
鲍姆加特纳跪在地上,得意洋洋地举起拳头。在任务控制中心,爆发出热烈的欢呼声,向这位勇敢的人表示祝贺和敬意。
鲍姆加特纳曾是美国跳伞队的一员,迄今为止,他已经成功从客机、直升机、摩天大楼和其他标志性建筑上跳伞2500多次。为了挑战自由落体跳伞的更高极限,他进行了五年的严格准备和训练。流血12.5万英镑买一套能抗低温低压的特殊宇航服。
即使有宇航服的保护,跳伞的过程仍然是危险的。距地面39000米的平流层接近真空,气压只有地球的1% 如果宇航服或头盔破裂,超低气压将导致鲍姆加特纳的血液沸腾,危及生命。
今年3月和7月,他分别成功挑战了约21000米和29000米跳伞。由于风速很大,原定于上周进行的开创性工作被推迟了。
鲍姆加特纳14日打破的多项世界纪录还有待国际航空联合会认证,但毫无疑问,他已经超越了平流层跳伞之父乔基廷格(Joe Kittinger)在1960年创造的跳伞高度极限。
鲍姆加特纳在接受媒体采访时说:对我来说,最大的挑战是成为人类历史上第一个通过自由落体进入超音速的人,但这不是主要动力。该项目旨在收集未来可能挽救宇航员、飞行员甚至太空游客生命的数据,并将为目前仍为空白的地球周边地区的急救措施设计做出重要贡献。"
降落伞设备的秘密
平流层气球
这项创纪录跳伞的第一个技术挑战是如何进入太空边缘。鲍姆加特美国的跳伞高度达到128000英尺,是商业客机的几倍,喷气式飞机的最高纪录只有123520英尺(约37648米)。这意味着他不可能坐飞机进入这个高度。鲍姆加特乘坐氦气球携带的吊舱进行了一次飞行,氦气球的体积相当于一艘小型宇宙飞船。导演詹姆斯卡梅隆曾独自潜入海底7英里(约11000米),鲍姆加特美国的跳伞高度几乎是这个深度的四倍。和卡梅隆一样,他独自完成了挑战。从地面起飞到进入指定高度,他的氦气球用了三个小时。
鲍姆加特胸装电子设备增压舱
鲍姆加特 pod重2900磅(约1315公斤),它的命运完全取决于天气。在7月份的一次试跳中,吊舱在硬着陆中受损。修理损坏的吊舱迫使跳伞的日期推迟。类似卡梅隆美国深海潜水器,吊舱也是一个直径8英尺(约2.4米)的加压球,由玻璃纤维和环氧树脂制成,这与卡梅伦深海潜水器,由金属制成,直径4英尺(约1.2米)。在上升过程中,吊舱的压力增加到8个大气压,相当于海拔16000英尺(约4876米)。
与赛车驾驶室类似,吊舱四周采用铬钼钢管制成的笼式结构,外层采用隔热玻璃纤维外壳,使吊舱能够经受零下56.7摄氏度的低温考验。吊舱底部采用铝蜂窝结构,在着陆时保护吊舱。蜂窝结构配有一次性缓冲垫,可承受8G冲击力的考验。
红牛平流层气球被描述为40英亩(约242英亩)的干洗袋,由塑料薄膜带制成,厚度仅为0.0008英寸(约0.02毫米)。如果热气球完全展开,面积将接近200万平方英尺(约16.2万平方米)。塑料薄膜带由聚酯纤维带增强。发射时,这个充满氦气的气球相当于55层楼高。在上升过程中,气球不断膨胀,填充的氦气最终将达到3000万立方英尺(约85万立方米)。此时气球高334英尺(约101米),直径424英尺(约130米),近乎圆形。热气球使用的氦气可以装满两辆卡车,充气过程需要将近一个小时。
高强度加压跳伞服
鲍姆加特跳伞服基本上是一套高度坚固的宇航服,重8磅(约3.6公斤)。它由合成材料制成,压力达到3个大气压,以保护他免受极端温度的影响。此外,跳伞服还可以为鲍姆加特提供纯氧。红牛车队为鲍姆加特准备了两个降落伞,一个主降落伞,一个备用降落伞,做到万无一失。自由落体大约5分钟后,鲍姆加特进入了密度更大的大气层。在速度降至约每小时172英里(约每小时277公里)后,他会打开主降落伞。如果下降速度超过每秒115英尺(约每秒35米)或高度较低,自动防故障装置将打开主降落伞。15分钟后,鲍姆加特将安全着陆。
凭借这一惊人的跳跃,鲍姆加特打破了跳伞的高度和速度记录。根据红牛车队的测量,他的最大下落速度接近每小时730英里(约每小时1174公里),不仅打破了之前的记录,还打破了音速(接近每秒690米)。他的胸袋里装有一个仪器包,用来记录自由落体的速度,以确定音障是否被打破。红牛测量表明,鲍姆加特跳出舱外一分钟后,s的速度接近每秒690米。低空跳伞的速度受到大气阻力的限制。在10万英尺(约3万米)以上的高空,由于空气阻力小,速度大大提高。
在坠落的过程中,鲍姆加特借助自己的摄像头将画面实时发送到控制中心。除了翻滚的时候,鲍姆加特在大部分坠落时间都可以和控制中心通话。在跳出吊舱后大约4分22秒,他成功打开了主降落伞,而不是他所希望的6分钟,可能是因为下降速度超出了预期。
加速度计和电阻伞
很多人都见过飞机失控旋转的画面。跳伞也面临同样的危险,当人体旋转速度超过飞机时,危险就更大了。失控的旋转足以使人失去意识,引起红视,造成脑损伤。为确保安全,红牛车队为鲍姆加特安装了特制的阻力伞,超过3.5G后打开降落伞服上的加速计读数6秒,起到稳定作用。在摔倒的过程中,鲍姆加特一度在中间打滚,但他很快调整过来。
一系列仪器和设备
谷歌眼镜可以用来掩护底跳。由于惊人的跳伞高度,红牛团队需要使用更复杂的成像设备和通信技术。该吊舱配备了9台高清摄像机、3台4K摄像机和3台高分辨率数码摄像机。至关重要的电子元件被包装在一个加压的桶中,电线的长度达到2英里(约3200米)。
吊舱上的12个摄像机中,有8个安装在外部的充氮保护罩中,3个安装在内部。所有这些摄像机都是由地面人员使用三个微波频道遥控的。鲍姆加特跳伞服有三个高清摄像头,两臀一胸,任何一个都足以完成文章。地面上的机组人员使用联合远程航天成像和中继系统跟踪吊舱和鲍姆加特的飞行过程。在几个大型望远镜和一个安装在4吨机动底座上的高性能变焦镜头的帮助下,这个系统可以使天线锁定目标。









