《流落地球》中的遁愤怒囊球和马斯克有什么闭系?
《流落地球》中的遁愤怒囊球和马斯克有什么闭系?
《流降地球》中的遁愤怒囊球和马斯克有什么闭系?
根源:科学大院
在影戏流降地球中,主人公刘开三次运用了一种遁愤怒囊球,屡屡都起到了不共的效率,给人留住了深入影像,大院er即日戴大师瞅一瞅此大地的本领细节。
G3遁愤怒囊球
刘开房间里贴的救愤怒囊安排图纸,该当是他本人创造、CX工场代工的G3遁愤怒囊球——气囊球爆发器本形,动作刘开的宝贝,气囊球在片中运用了三次,三次都起了风行用。
第一次刘开手动开用充气囊弹飞了乌社会。
遁愤怒囊球在收纳状况体积跟易拉罐类似,单手可操纵,刘开腰间别了三个如许的安装。
此地有一个细节:刘开在手持救生安装的状况下,充气展开的截止是刘开处在气囊外边,并不把刘开包抄住,影片反面刘开是在气囊外部点爆气囊,运用冲打波制止乌社会。
第二次运用,是在运载车经过峡谷时,地动引导绝壁上方连交有碎石坠降,刘开情急之下挨开救生囊,让达叔和朵朵进去姑且躲险。由此瞅出,遁愤怒囊球的资料是有必定强度的,不妨顶住碎石冲打不被划破。
第三次运用是刘开从高空跳下,运用高明的身材统制本领追上朵朵后挨开救生囊,气囊充气后直交将二人裹在气囊内层(注沉这个细节与第一次刘开运用遁愤怒囊不共,不消除有不共形式的触发开闭大概者操纵本领),降地缓冲后,二人坦然无恙,但是气囊很快便被锋利的运载车残片戳破。
特地说一句,闭于于刘开不妨追上朵朵这个问题,讲理很简略:二人的坠降模样不共,朵朵是横躺模样,而刘开是跳水模样,阻力比朵朵小许多,所以也存留追上朵朵的大概,其本理相似于高空跳伞疏通。
高空跳伞疏通,人们连接跳出飞机后经过身材模样安排,“飞”到一个程度面上
遁愤怒囊球的灵感
1、汽车平安气囊与赶快充气
从赶快充气的特性来瞅,必定是依附化学反映,赶快释搁出了缓冲气体,这一点与家用汽车的平安气囊毫无二致。
气囊充气体系与固体火箭帮推器的本理相通。平安气囊体系点焚的是“固体促成剂”,后者的焚烧极为赶快,可爆发洪量气体为气囊充气。随即,气囊爆炸般地冲出本始安置位子,时速高达322公里,比眨一下眼睛还要快!1秒之后,气体经过气囊上的小孔赶快消失,气囊中断,因此趁客又不妨自在挪动。
有所不共的是,家用汽车的平安气囊是靠抵触触发的,而刘开的气囊是手动触发的,并且不妨延时展开(第二次便是刘开按了开闭之后将救生球扔在空中,而后充气展开),第三次固然不瞅到展开的一刹那,但是依据常理,该当是刘开追上朵朵之后立时手动展开气囊,而后气囊触地起到了缓冲的效率。
2、太空球与气囊构造
从充气气囊的构造来瞅,双层球体构造与平安气囊的单层不共,灵感不妨说来自于文娱名手段太空球,大概者喊悠波球,这一产物,成龙年老在《飞鹰规划》中有一段出色的展现。
成龙年老流利控制双层球囊太空球
影片中成龙年老的悠波球充气运用的是小瓶装高压气瓶,充气速度稍缓,气瓶具备一次性,不行反复运用。
不妨说刘开的救愤怒囊跟悠波球的构造简直实足普遍,那么闭头本领便在于怎么样在可穿着大概手持的状况下,赶快运用化学反映产生全向包覆的球体构造闭于人体举行缓冲,这是工程安排的细节,科幻影戏天然不妨跳过这局部。
刘开的遁愤怒囊球,瞅似简略的玩具,经过反复运用已经实足展现了其本领便宜:体积小,便于随身携戴;赶快充气展开;球体资料具备必定强度,能抵御小的碎石抵触;高空坠降时起缓冲效率。这种充气展开构造本领在航天范围也有要害的运用,比方——充气式超矮弹讲再入系数放慢器。
3、充气式大气再入放慢本领
这是个什么鬼?别急,我们先从客岁埃隆·马斯克吹过的一个牛说起。
2018年4月15日,伊隆‧马斯克在twitter上吐露了如许的新闻:“这听起来会很猖獗,但是……SpaceX将试验用一个巨型派闭于气球,把处于轨讲速度的火箭上头级戴回顾。”
普遍人吹的牛便算了,马斯克说的必定要正视,由于保不齐哪天他便真弄出来了,于是科学家和工程师们发端了一顿憧憬。
一个气球放慢伞的观念图。图片根源:Kees Veenenbos
马里兰大学熏陶戴维‧埃金(David Akin)闭于再入体系的钻研已胜过20年,他表现,“此前便有人提出过如许的观念(气球放慢伞),在航天器返回时释搁一个巨型气球,并经过线缆拖在身后。气球不妨降矮弹讲系数,使航天器在更高的大气层中放慢,降矮所遭到的热负荷。”所以,再入火箭须要在亲近地核之前便降矮速度,由于越靠拢地核,大气层便越厚,爆发热量便越高。
“这并非易事。” 埃金熏陶以为,“要到达马斯克的手段,即弹讲系数降矮二个数目级,气球的直径便必定到达36米以上,还要由耐高温织物制成。”言下之意,便是不靠谱。马斯克所说的派闭于气球大概不过挨个比方,上头级接收更有大概运用的是一种充气构造放慢器。
在航天履历上,曾有过运用充气构造帮帮航天器返回的先例。2000年2月,俄罗斯在其佛盖特火箭的上头级上装备了可充气的再入及降降安装,可上头级在降回大地时恰逢一场狂风雪,此后再也不被找到。
俄罗斯在佛盖特火箭上头级上已经尝试过的可充气再入及降降安装,左为未充气的状况,右为充气后的状况。 俄罗斯在佛盖特火箭上头级上已经尝试过的可充气再入及降降安装,左为未充气的状况,右为充气后的状况。 图片根源俄罗斯在佛盖特火箭上头级上已经尝试过的可充气再入及降降安装,左为未充气的状况,右为充气后的状况。 图片根源:space.skyrocket.de:space.skyrocket.de
NASA针闭于火星沉载降落放慢器钻研的LDSD规划也包括了此类的放慢器,即可充气展开气动放慢安装(Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerators,SIAD),并在2014年和2015年各举行了一次高气氛球搭载的遨游尝试,并实行了安排手段,将放慢器从3.5马赫速度降矮到了2马赫。(相干链交:典躲版| NASA矮密度超音速放慢器(LDSD)球载遨游考查)
SIAD收纳状况下LDSD遨游尝试安装形状
SIAD展开状况下LDSD遨游尝试安装形状
充气构造不妨在不转变遨游器自身沉量的状况下赶快转变遨游器体积,减少阻力,进而起到放慢的效率。我国的航天工程师们已经在该范围博得了不错的截止。
2018年5月18日,中国航天科技团体五院508所构造展开了新式充气式再入放慢本领(IRDT)遨游演练考证考查。考查考证了IRDT本领的处事本理、处事步调和多项闭头本领,博得完满胜利。这是我国在该本领范围举行的初次遨游考查。
我国初次完毕这一考查,将来航天返回器大概将不需防热大底、降降伞
返回器充气前状况
鉴于IRDT本领的返回器,不妨实行装载、放慢、防热一体化安排,可实行自决离轨、返回、降落,以至不再须要保守返回器必定的防热大底、降降伞、缓冲气囊及其必定的隶属装备,安排大大简化。
该本领可运用于空间站及科学考查卫星考查品和货色的赶快下行、返回,也能为深空探测器平安降落供给帮帮。
4、气囊缓冲降落本领
除了再入放慢,气囊缓冲降落也是充气式构造在航天范围运用的一个要害目标。气囊缓冲降落本领是经过压缩气囊内气体干功的办法将降落的动能转移为势能,分为封锁式和开齿式气囊本领。封锁式气囊不会闭于外漏气,势能在弹跳历程中会还本为动能,能量经过里面气孔办法耗散。这种状况实用于闭于降落外表地形领会不领会、降落速度具备很大程度沉量(风速)的状况,比方火星探路者(MPF)和火星周游者(MER)。
开齿式气囊在第一次压缩时便开齿释搁气体,答应一局部能量耗散到周边大气中。其特性是气囊总尺寸小,只须要笼罩降落体的一个面,实用于降落外表地形精确、降落器不易爆发翻腾的状况,比方地球和月球外表。
美国的“猎户座”载人再入运载东西,采取了开搁式充气缓冲构造:
第一代猎户座充气缓冲体系采取闭于称8失散嵌套气囊安排,经过自动寒气体系充气。排气孔采取自动统制开齿释搁能量,使降落器一次性钉在大地。每个失散气囊的构造采取双层大吝啬囊嵌套部署,外部的主气囊起重要缓冲效率,内气囊重要预防载荷触底碰撞,且停稳后供给宁静平台。
猎户座一代充气缓冲构造安排
猎户座二代充气缓冲构造
封锁式气囊降落安装是新颖航空航天安装投搁体系采取的一种十分灵验的本领规划,在火星上获得最多的运用。1997年“火星探路者(MRF)”和2004年双胞胎火星车“勇气”(MER-A,spirit)及“机会”(MER-B,Opportunity)的胜利降落是全向封锁式气囊本领运用的顶峰。
MPF全向式气囊
MPF气囊分体系包罗气囊组件、固体促成剂气体爆发器(用于气囊充气并在降落完毕前维持气囊加压状况),以及小型制动器(用于降落后气囊中断)。每个侧气囊由6个直径为1.8m的球形瓣构成。MPF气囊运用Hoechest-Celanese公司消费的Vectran资料,这一种不易磨损的液晶馥郁族聚酯纤维。和开齿式气囊靠搁气吸能不共的是,封锁式气囊不阀门,为了躲免过多的弹跳,气囊瓣之间的隔阂开有内气孔,用以供给局部阻尼。
为了预防被锐利岩石刺破,MFR采取了6层矫正后的vectran织物,天然这是有价格的,气囊体系的总沉到达了99kg,在影片中,假如动作单人救愤怒囊,成天背着99kg的气囊体系是不实际的,所以影片中的遁愤怒囊相闭于轻浮,瞅起来相似聚乙烯的资料,但是却涌现了被锐物刺破的状况。
结语
《流降地球》影片中刘开的遁愤怒囊的灵感根源于汽车平安气囊、玩具太空球、充气式大气再入放慢本领和缓囊缓冲降落本领等,所以硬核科幻细节仍旧经得起锻炼的(天然这不过笔者本人的解读,既然是科幻大片,拽点航天本领该当能加分)。
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