爱吱声

标题: 刚才看Felix Baumgartner自由落体跳伞有几个问题请教 [打印本页]
作者: 东中    时间: 2012-10-15 03:56
标题: 刚才看Felix Baumgartner自由落体跳伞有几个问题请教
本帖最后由 东中 于 2012-10-15 04:12 编辑 , g: i8 i" E4 T5 S9 S7 o+ p# {
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今天Felix Baumgartner从近39000米的高空自由落体跳伞获得成功，看直播的时候想起几个问题，请知道的坛友解答一二。9 p, F  m' `, q$ p: h! @

% G; ?: j& k4 k* P& a1 h1. Felix跳伞后很短时间内速度就上升到1000公里/小时以上，如果没有记错的话，视频显示最高到过差不多1180公里/小时（具体数值没记住），之后画面切换到地面控制，速度显示就没了。这时我的第一个问题出现：Felix今天超没超音速呢？音速这个指标是受介质、温度，湿度等条件影响的，我们通常所说的音速指在一个标准大气压下、15-20°C的干燥空气中测得的声音传播的速度，大概在340米/秒，随着高度的升高，温度的下降，音速也会随之下降，比如在0°C的时候音速为331.3米/秒。Felix今天自由下落的速度至少已经非常接近通常的音速（1236公里/小时），并且高度很高，温度肯定很低，那么他到底超没超音速呢？是按哪里的音速为标准呢？是高空的音速，还是海平面的音速？6 |) b. w8 Z* Q& u6 ]
" T: K7 o; I! ]5 m# C
2. 我们知道，当飞行器的速度大于0.9倍音速时周围会产生激波，此时飞行器遇到的阻力大增，流经飞行器表面的气流也会变得非常紊乱。看Felix下落的途中有一段时间身体大幅度旋转、摇摆，是不是就由于激波导致？
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3. 我想知道，Felix是怎么控制下落的速度的？直到开伞前Felix下落的速度肯定不会无限增加下去，如果那样，看他用的伞和正常的翼伞差不多大，开伞的一瞬间伞也受不了，人也受不了，那么，他是怎么“降低”或者说“控制”速度的呢？难道只是像跳伞运动员那样把身体平铺在空气中以增加阻力？由于视频转播当中播了一段时间地面人员的画面，所以空中的变化不连贯，或者由于我不懂，给出答案的画面播出了，但我没看出门道来。
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请知道答案的坛友一定赐教，本人鲜花以谢！有想法的坛友也欢迎加入，也许讨论着、讨论着，答案就出来了。
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) b  w2 a* U% k第一次在爱坛发主题帖，不知道这个帖子能否放在这里，如果不适合请版主删除，打扰了。
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Felix Baumgartner freefall jump.jpg (148.41 KB, 下载次数: 373)

Felix baumgratner 离舱

Felix baumgratner 离舱
作者: 橡树村    时间: 2012-10-15 04:35
有消息说的确超音速了。音速所指的是达到这个速度的时候的介质里的音速，这个时候比较海平面空气中的音速没有意义的。
- m( M. m6 M6 m0 x
& _2 @; q' J6 K$ V$ a激波的产生与压力有关。下落达到音速的时候，因为空气压力仍然很低，即使增加，仍然是低于海平面气压的压力，并不会有什么问题。
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1 d8 b* i$ @, P6 q, O7 _下落是自由落体，只受地球的引力和空气的阻力作用，并没有去控制这个速度。因为引力与阻力会达到平衡，自由落体速度不会无限增加的。他开伞的时间略早了点，没有打破最长时间自由落体的记录。
作者: 东中    时间: 2012-10-15 04:53
橡树村 发表于 2012-10-15 04:35
. m6 S/ q5 @5 ?8 z: A# A有消息说的确超音速了。音速所指的是达到这个速度的时候的介质里的音速，这个时候比较海平面空气中的音速没 ...
4 ~, I6 \0 N& h1 F" C0 `
按照“达到这个速度的时候的介质里的音速”，那的确是超音速了。多谢村长解答！
作者: 老杨    时间: 2012-10-15 07:44
本帖最后由 老杨 于 2012-10-15 07:47 编辑
6 k3 e" d' n7 g7 a  V8 d- e# f# X& H2 F2 M6 F5 @5 Q) r' R
无法将马赫数换算成固定的时速  因为所谓马赫数是一个比值 马赫数是飞行的速度和当时飞行的音速之比值
7 y( ]# s1 a6 g3 v3 P0 ^这次飞行超过1马赫那是肯定的.) S( C& q- c  {* ?4 C9 t' L# ~
进入到对流层后 引力与阻力会最终达到平衡  当然跟下落姿态有关 大头冲下速度快一点  如果伸展四肢趴着会慢一点 也就200多公里吧  
作者: 旅途愉快    时间: 2012-10-15 09:53
我想知道哪里有视频可以看。。( G! f# o& @, w
youku找不到。。
作者: 东中    时间: 2012-10-15 14:26
旅途愉快 发表于 2012-10-15 09:53
1 q0 {3 v1 K2 T% v6 d4 T我想知道哪里有视频可以看。。
0 w% F" h7 e; I9 L: Tyouku找不到。。

9 p8 G- i; _1 Y) J: Phttp://www.telegraph.co.uk/scien ... watch-the-jump.html0 a+ l1 b* E/ O
8 U. X8 [/ F7 @: R1 a
这是英国每日电讯网站的报道，视频从出仓到落地，很全。不知道国内能不能看到。
作者: 爱思伯爵    时间: 2012-10-15 19:49
厉害呀！
作者: 西楼客    时间: 2012-10-15 23:10
借这个地方问问，这个跳伞有什么意义呢？
作者: MacArthur    时间: 2012-10-15 23:56
西楼客 发表于 2012-10-15 10:10 * v# ?; ?) [' u) ]
借这个地方问问，这个跳伞有什么意义呢？

" V8 j! o0 c  B5 V意义很大 - 想象一下宇航员自外太空返回，此前都是坐在返回舱内或者航天飞机里。如果返回舱或者航天飞机外头的隔热瓦破损，则无疑给宇航员们宣判了死刑 -- 哥伦比亚号航天飞机就是这种情况，在外太空中就已经发现隔热板破损，修补未果，冒险降落时，再入大气层过程中机体被烧穿，遂悲剧。。。
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6 f; n5 R! r' C; n3 s这次自由落体跳伞，等于一次技术验证，验证了宇航员在这种情况下可能的逃生手段。可以预见往后这方面的研究会越来越加大，最终目的一定是要保障身着宇航服的宇航员自低空轨道自由落体也能活着到达地面。这个重要性无论怎么讲都不过份。。。, ~- z( Q! u2 F! h- p" X: b

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作者: MacArthur    时间: 2012-10-16 00:11
看Felix下落的途中有一段时间身体大幅度旋转、摇摆，是不是就由于激波导致？

* u6 Q7 n% L+ K1 r7 {看他落地之后的那段采访，他自己说了：下落开始之后，他就一直试图找出控制身体姿态的办法。。。 问题是他裹在厚厚的宇航服里，根本没法得知外面的气流速度和势态，从0：30到1：30秒这段时间里非常危险，他被气流冲得一度高速旋转起来，这个对于Sky Diver是最最危险的情况。。。 好在他总算最后控制住了身体姿态。。。 真不容易，真是不简单！$ I2 h- h3 P3 @- C9 a4 u

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作者: 东中    时间: 2012-10-16 00:55
MacArthur 发表于 2012-10-16 00:11
% {+ o+ u2 C+ c. E  Y/ l/ o% ]看他落地之后的那段采访，他自己说了：下落开始之后，他就一直试图找出控制身体姿态的办法。。。 问题是他 ...
1 C, H! I8 y0 y1 c0 R0 ?# L
那是贼啦牛啊！( n7 |" c4 y3 M' H" Q! S

  M0 n1 z0 G) U+ [他控制好姿态后，地面上的人也是一阵欢呼。觉得在这之后就没什么大危险了。
作者: 少林门人    时间: 2012-10-16 04:10
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很有意思
作者: 橡树村    时间: 2012-10-16 09:33
MacArthur 发表于 2012-10-15 23:56 4 V' p' B3 ~. E# C; }$ U# U- m
意义很大 - 想象一下宇航员自外太空返回，此前都是坐在返回舱内或者航天飞机里。如果返回舱或者航天飞机外 ...

5 K4 R1 I# l) |7 h! V/ h这次跳伞技术支持团队里面就有哥伦比亚号一个遇难人员的老公。不过航天飞机再上天就不知道要什么时候了。
作者: 李根    时间: 2012-10-16 12:29
厉害啊，穿得那么厚，是怎么控制住身体的。肯定在垂直吹风机里面训练过很多次吧。
作者: 老杨    时间: 2012-10-16 15:46
本帖最后由 老杨 于 2012-10-16 15:47 编辑 5 Z8 t: Q! V+ N! @( I) x: g
; O# W2 `# _$ K1 ]
视频也大概看了一下  
% l7 _7 B, u# {这次成功也算侥幸  看那个姿态翻滚成那样 还能调整出来运气成分也很吧 撞大运   总感觉这肆落地后吓的半死 庆幸吧5 y& L  \7 Z% f* |- O
下次应该开发个 喷气的姿态控制东东 一堆传感器 外加气瓶喷嘴   应该就很有把握了  这样才能实用化 麦帅的设想有救了
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作者: 靖杰    时间: 2012-10-16 22:06
有一张突破音障的照片的，看到过，不知道是不是p的。
作者: 东中    时间: 2012-10-17 03:07
本帖最后由 东中 于 2012-10-17 03:36 编辑 4 A9 C2 k8 t* w" d3 s) V
李根 发表于 2012-10-16 12:29 2 P) k3 J3 j+ b5 Z8 R9 I
厉害啊，穿得那么厚，是怎么控制住身体的。肯定在垂直吹风机里面训练过很多次吧。 ...
% s. N6 f8 }7 b# Y
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我们要紧跟上意，总统说训练过很多次那就一定训练过很多次。' }6 Y3 `6 x  d

, k( C/ L% H! ~* _2 g5 K7 M: n6 s网上资料说这家伙从小的梦想就是跳伞和开直升飞机，他16岁第一次跳伞，后来成为奥地利军队的一个表演竞技队的成员（是不是类似中国的八一跳伞队？）。这次挑战成功之前他接受了Joe Kittinger的训练，后者1960年从三万一千多米高空跳下，纪录保持了五十多年。我挺佩服这家伙的，从小有梦想，一直在坚持，最后成功，不断挑战自己，非常不容易。
作者: 东中    时间: 2012-10-17 03:36
老杨 发表于 2012-10-16 15:46 . m2 L3 j3 J5 a. F6 s1 e4 }! w
视频也大概看了一下  
$ x& c! w1 J, ?0 w. }2 [( Z5 q+ A这次成功也算侥幸  看那个姿态翻滚成那样 还能调整出来运气成分也很吧 撞大运 {:198: ...
" f. d0 ^8 q' Y+ d6 U6 |
倒不一定是撞大运，Felix baumgartner1969年生人，16岁第一次跳伞，跳伞经验丰富，他还受过Joe Kittinger的训练，而Kittniger1960年成功从31000多米的高空自由落体跳伞过，有这方面的经验。视频里地面指挥的那个胖老头就是Joe。今年三月Felix从21000米的高空跳下过一次，就是为了这次做准备，他的成功里面运气成分应该不大。
作者: 东中    时间: 2012-10-17 03:40
靖杰 发表于 2012-10-16 22:06
+ G7 ]2 w" e; Z4 o  i/ `有一张突破音障的照片的，看到过，不知道是不是p的。
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是这个人突破音障的照片吗？那一瞬间的照片应该很难能拍到。
作者: 东中    时间: 2012-10-17 04:08
看看超音速第一人吧，1947年10月14日耶格尔（Charles Elwood Yeager）驾驶贝尔X-1飞机突破音速，达到Mach 1.06，成为第一位飞行速度超过音速的人。
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今天看微博，看到一个让我震惊的消息，耶格尔这么个传奇式的人物竟然还健在，而且还很精神，还要飞F-15，太让人意外了！老爷子1923年生人，今年89了，10月14日，在他突破音速65周年之际老爷子乘坐F-15D再次飞行。1 B5 p) F6 A' M/ k0 `" _- l/ t3 V

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2 Q3 N* Z2 ?! [* A; O5 G1 \微博链接
作者: 靖杰    时间: 2012-10-17 07:16
东中 发表于 2012-10-17 03:40
8 B& Z' q! U$ F+ K是这个人突破音障的照片吗？那一瞬间的照片应该很难能拍到。

" ~- y6 Q3 I3 a  R3 E# B7 Ggoogle 搜 baumgartner sound barrier，第35张吧，看看是不是，呵呵。
作者: 靖杰    时间: 2012-10-17 08:05
橡树村 发表于 2012-10-15 04:35 7 U8 t4 g1 `4 P  K# o
有消息说的确超音速了。音速所指的是达到这个速度的时候的介质里的音速，这个时候比较海平面空气中的音速没 ...

& D* x8 J. T/ T( _; b% j. H忽然想问个事儿，为什么高空跳伞不能从开始就打开降落伞呢，大规模兵力投放的时候电视不都是跳下去的时候就拉开的么。高空虽然稀薄，但是总有个力在后面拉着，何必那么危险的翻跟斗呢。
作者: 魔术师    时间: 2012-10-17 08:34
靖杰 发表于 2012-10-17 08:05
! z% p3 c% S! o3 ]忽然想问个事儿，为什么高空跳伞不能从开始就打开降落伞呢，大规模兵力投放的时候电视不都是跳下去的时候 ...
3 z2 L. N8 m' }
那么早打开降落伞，还怎么超过音速啊？不开伞，采用俯冲姿势，就是为了要超音速啊！- w1 s* k7 @' ^$ R* I1 U- m$ P

6 A: Z4 M  o( |3 \4 o8 m
! x# R- k" G& X# h3 l+ @
作者: 靖杰    时间: 2012-10-17 08:58
魔术师 发表于 2012-10-17 08:34
: q- B( ?. r6 X那么早打开降落伞，还怎么超过音速啊？不开伞，采用俯冲姿势，就是为了要超音速啊！
& H: d/ D5 @0 `- q
哦，我的问题不是针对这个，而是关于前面MacArthur的意义，就是航天员存活问题，我问的不好。
作者: 靖杰    时间: 2012-10-17 09:07
MacArthur 发表于 2012-10-16 00:11 3 }/ p( V7 T  Y1 p0 I
看他落地之后的那段采访，他自己说了：下落开始之后，他就一直试图找出控制身体姿态的办法。。。 问题是他 ...
) B/ `1 a4 z2 B7 s5 b4 ~  Z$ A
不能太早打开降落伞的原因是不是会被风吹到大海里去啊？难以定点降落?
作者: 誉行    时间: 2012-10-17 09:12
本帖最后由 誉行 于 2012-10-17 09:13 编辑 ! b  w, ^& P; `1 d

7 l: C! C8 {# X2 y光是降落伞的话还是存在很大的风险的，不能指望将来每个宇航员都有高超的伞降技术和丰富经验。: ^0 ~4 ?7 x% X" f
估计未来应该是助推系统配合伞降的方式来实现紧急逃生。
( g# T# o+ G  E, O3 s! s
) |5 Q* L/ v% i/ j但还是觉得设计专用救生舱更靠谱些。
作者: MacArthur    时间: 2012-10-17 10:28
靖杰 发表于 2012-10-16 19:05 . p3 L5 F7 o+ t, _( o
忽然想问个事儿，为什么高空跳伞不能从开始就打开降落伞呢，大规模兵力投放的时候电视不都是跳下去的时候 ...
: ]% [; V$ b! ?
高空温度太低（<-55℃，气压低，空气稀薄，如果从三万五千米一出舱就开伞，可能还没落地人就冻成冰棍了。。。 ) R0 q8 d' b5 A( l

) @) ?& y) h- h  E他随身携带的氧气供应只有十分钟左右，不足以支持他一直挂着到落地。。。
作者: 魔术师    时间: 2012-10-17 16:34
MacArthur 发表于 2012-10-17 10:28
3 F( }8 o( v% z+ c% F- P) ]+ M' H高空温度太低（

$ ]3 C) T# B4 c; ~宇航员穿着太空服，低温问题应该不大，主要还是氧气问题。再说，太早开伞，高空对流层的气流不定把人吹到哪里去了呢。
: R/ b/ k5 E+ y" O% I9 @" x% L7 v: E8 h: Y( [
作者: 东中    时间: 2012-10-17 16:52
靖杰 发表于 2012-10-17 07:16 6 `$ t  Z2 ?/ w6 A) E* ~( Z( v
google 搜 baumgartner sound barrier，第35张吧，看看是不是，呵呵。

: z- @; U) e" Y& t/ A6 t* P照片应该是P的。Felix在新墨西哥州的沙漠地带降落，照片中下方出现连绵的山峰是不太可能的，一个原因是对跳伞来说山很危险，另一个会影响成绩，不会选择这种地方落地。另外，很难有机器和Felix保持同样的下降速度，并且在他突破音障的时候拍下那么清晰的照片。
作者: 夜    时间: 2012-10-17 21:24
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