揭秘太空超音速跳傘:航天服高度牢固提供純氧(組圖)

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來自: 新浪科技

　奧地利跳傘高手費利克斯-鮑姆加特站在弔艙邊緣，準備上演驚人一跳，用血肉之軀突破音速



同溫層熱氣球，內充氦氣，完全充滿後的高度相當於55層樓，直徑超過400英尺（約合121米）



　　太空邊緣跳傘示意圖

　　 北京時間10月16日消息，據國外媒體報道，10月14日，奧地利跳傘高手費利克斯-鮑姆加特搭乘熱氣球搭載的弔艙進入12.8萬英尺(約合39公里)的高空，而後縱身躍下，用血肉之軀突破音速，就此創造歷史。這項驚人大冒險之所以能夠成功除了要歸功於鮑姆加特自身的努力和勇氣外，與一系列科技武器同樣密不可分，例如熱氣球、加壓弔艙、加壓跳傘服以及一系列電子設備。

　　65年前，駕駛X-1試驗飛機的美國上尉查爾斯-耶格爾成為世界上第一個速度突破音速的人。現在，奧地利跳傘高手鮑姆加特又創造一項壯舉，憑借肉體突破音速。這位現年43歲的奧地利人借助特制的熱氣球進入12.8萬英尺(約合39公里)的高空，而後縱身躍下，打破高空跳傘的高度和速度紀錄。

　　鮑姆加特對極限運動並不陌生，他是一位定點跳傘高手，曾以自由落體運動穿過英吉利海峽。此前，他就曾創造高空跳傘的高度紀錄，成績為10.2萬英尺(約合31公里)。這一次，他刷新自己的紀錄，同時創造自由落體的速度紀錄。此項太空邊緣跳傘挑戰計劃名為“紅牛同溫層”，由功能飲料生產商紅牛提供贊助，在美國新墨西哥州的羅斯威爾上演。為了完成這項挑戰，鮑姆加特的團隊規劃多年，準備所需設備和裝置同時多次進行試跳。弔艙受損以及惡劣的風力條件一度讓這項挑戰推遲。10月14日，鮑姆加特最終得償所願，成為世界上用肉體突破音速第一人。

　　　　同溫層熱氣球

　　此次創紀錄的跳傘所面臨的第一個技術挑戰是如何進入太空邊緣。鮑姆加特搭的跳傘高度達到12.8萬英尺，是商業客機飛行高度的數倍，噴氣飛機的飛行高度紀錄也不過123520英尺(約合37648米)。這也就意味著，他不可能搭乘飛機進入這一高度。鮑姆加特搭採取的方式是搭乘由氦氣球搭載的弔艙，弔艙的體積與一艘小型太空飛船相當。大導演詹姆斯-卡梅隆曾獨自一人潛入海底7英里(約合1.1萬米)，鮑姆加特的跳傘高度是這一深度的近4倍。與卡梅隆一樣，他也是獨自一人完成挑戰。從地面起飛到進入指定高度，他搭乘的氦氣球共用了3個小時。

鮑姆加特的加壓跳傘服



　　“紅牛同溫層”挑戰計劃的任務控制中心



　鮑姆加特胸部安裝的電子設備

　　　　加壓弔艙

　　鮑姆加特搭乘的弔艙重2900磅(約合1315公斤)，它的命運完全由天氣掌握。在7月進行的一次試跳中，弔艙在硬著陸時受損，修復受損的弔艙迫使太空跳傘的日期向後推遲。與卡梅隆的深海潛水器類似的是，弔艙也是一個加壓球，直徑8英尺(約合2.4米)，採用玻璃纖維和環氧樹脂制造，這一點與卡梅隆的深海潛水器不同，後者採用金屬，直徑4英尺(約合1.2米)。上升過程中，弔艙的壓力增至8個大氣壓，相當於海平面上空1.6萬英尺(約合4876 米)的大氣壓。

　　與賽車駕駛室類似，弔艙被鉻鉬鋼管制造的一個籠形結構環繞，外層使用隔熱玻璃纖維殼，讓弔艙能夠經受住零下-56.7攝氏度的低溫考驗。弔艙底部採用鋁材料蜂窩結構，在降落過程中保護弔艙。蜂窩結構裝有一次性緩沖墊，使其能夠經受住8G沖擊力考驗。

　　紅牛將同溫層熱氣球描述為一個“40英畝(約合242畝)的乾洗袋”，採用塑料薄膜帶制成，厚度只有0.0008英寸(約合0.02毫米)。如果將熱氣球完全鋪展開來，面積接近200萬平方英尺(約合16.2萬平方米)。塑料薄膜帶由聚酯纖維膠帶加固。發射時，這個裝滿氦氣的氣球高度相當於55 層樓，上升過程中，熱氣球不斷膨脹，最終所充氦氣將達到3000萬立方英尺(約合85萬立方米)，此時的熱氣球高334英尺(約合101米)，直徑424 英尺(約合130米)，接近圓形。熱氣球所用的氦氣能夠裝滿兩輛卡車，充氣過程接近一個小時。

　　　　高度牢固的加壓跳傘服

　　鮑姆加特的跳傘服基本上就是一件高度牢固的航天服，重8磅(約合3.6公斤)，採用合成材料，壓力達到3個大氣壓，保護他免遭極端溫度侵害。此外，跳傘服還可以為鮑姆加特提供純氧。紅牛團隊為鮑姆加特準備了兩個降落傘，一個主降落傘，一個備用降落傘，以做到萬無一失。在自由下落大約5分鐘後，鮑姆加特進入密度更大的大氣層，在速度降至大約每小時172英里(約合每小時277公里)之後，他會打開主降落傘。如果下落速度超過每秒115英尺(約合每秒35米)或者高度較低，自動防故障裝置將打開主降落傘。15分鐘後，鮑姆加特會安全降落地面。

　　憑借此次驚人一跳，鮑姆加特打破了高空跳傘的高度和速度紀錄。根據紅牛團隊的測量，他的最大下落速度接近每小時730英里(約合每小時1174 公里)，不僅打破此前的紀錄，同時突破音速(接近每秒690米)。他的胸包內裝有一個儀器包，用於記錄自由下落時的速度，以確定是否突破音障。紅牛的測量結果顯示，鮑姆加特跳下弔艙一分鐘後的速度接近每秒690米。高度較低的跳傘，速度受制於大氣阻力，在超過10萬英尺(約合3萬米)的高空，速度因空氣阻力小而大幅提高。

　　下落過程中，鮑姆加特借助隨身攜帶的攝影機將畫面實時傳給控制中心。除了翻滾時外，鮑姆加特在下落過程中大部分時間都可以與控制中心對話。跳下弔艙後大約4分22秒，他順利打開主降落傘，而不是他希望的6分鐘，可能原因在於下落速度超過預計。

　　　　加速計和阻力傘

　　很多人都看到過飛機失控旋轉的畫面，高空跳傘面臨同樣的危險，加之人體旋轉的速度超過飛機，這種危險更大。失控旋轉足以讓人喪失意識，出現紅視，並導致腦損傷。為了確保安全，紅牛團隊為鮑姆加特安裝了一個特制的阻力傘，將在跳傘服上的加速計讀數連續6秒超過3.5G後打開，起到穩定作用。下落過程中，鮑姆加特曾在中途發生翻滾，但很快調整過來。

　　　　一系列儀器設備

　　“谷歌眼鏡”的攝影機和天線可用於報道低空跳傘，由於此次驚人的跳傘高度，紅牛團隊需要使用更為復雜先進的成像設備和通訊技術。弔艙裝有9台高清攝影機和3台4K攝影機，同時還裝有3台高分辨率數碼相機。至關重要的電子元件裝在一個加壓桶里，電線長度達到2英里(約合3200米)。

　　在弔艙上的12台攝影機中，8台裝在外面充滿氮的防護罩內，3台裝備里面。所有這些攝影機都由地面人員進行遠程遙控，共使用3個微波信道。鮑姆加特的跳傘服裝有3台高清攝影機，臀部2個，胸部1個，任何一台都足以完成現場直播的工作。地面上的工作人員使用聯合遠程宇航成像和轉播系統跟蹤弔艙和鮑姆加特的飛行過程。借助於幾架大型望遠鏡以及安裝在一台4噸機動底座的高性能變焦鏡頭，這一系統能夠讓天線鎖定目標。

　　　　打破紀錄 創造歷史

　　鮑姆加特的太空邊緣跳傘不可與卡梅隆的深海潛水相提並論，但這仍舊是一項令人感到驚異的壯舉。他的驚天一跳打破了一項有著50多年歷史的紀錄。 1960年，美國空軍上校喬-基廷從新墨西哥州10.28萬英尺(約合31333米)的高空縱身躍下。與唐納德-沃爾什1960年乘坐“的里雅斯特”號潛艇潛入雅斯特馬里亞納海溝一樣，基廷的跳傘也是在很多相關技術沒有發明前完成的。基廷是“紅牛同溫層”挑戰計劃的顧問，沃爾什則是卡梅隆的顧問。

　　作為普通人，我們很難想象從距地面近4萬米的高度跳向地球將是怎樣一種感受。鮑姆加特是幸運的，從升空到縱身跳下，再從控制身體姿勢，打開降落傘到安全落地，他順利完成這項不可思議的挑戰。現在的他決定暫時告別冒險生活，多花點時間陪陪家人，偶爾會駕駛直升機執行救援任務。(秋凌)

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令人感到驚異的壯舉。