利用失重现象宇航员也许就不会死

xiejun   上等兵   发表于：2003-09-03 20:11   只看该作者
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34楼  

失重状态本身当然不会对人和飞船有什么损害。可失重过后呢?
在地表附近维持失重状态就意味着以大约9.8米/秒^的加速度下坠。而人机要安全着陆就要设法将这个垂直加速度造成的累积速度消耗为零。否则累积速度造成的动能就会在着陆的一瞬间有相当一部分作用的船体和乘员身上。即使这些动能均匀地作用到人体上,人体也只能承受大约几千焦耳。如果略微集中在人体上的某一点,或者一小块面积上,几百焦耳就足够致人于死地了。人类的头部的某些方向恐怕还承受不了上百焦耳。

保守地估计,如果不采取减速措施,飞船返回地面时作用在人体上的能量至少有一百多兆焦耳。相比之下,现在最好的坦克炮打动能穿甲弹时的炮口动能不过十兆多一点而已。
有一点是可以肯定的。受到一百多兆焦的动能的打击,人会死得毫无痛苦,尤其是在几百分之一秒内受到这么大的能量。

头像 xiejun   上等兵   发表于：2003-09-04 19:42   只看该作者
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79楼  

[70]  
科盲   2003-09-04 15:32:26   
\"xiejun先生，我觉得acd2366的想法是有道理的，当然应该有必要的条件才能保证宇航员的安全：一：救生舱要足够坚固，坠地时不会发生大的形变。二：宇航员在救生舱的位置应该不与救生舱的舱壁接触，处于悬浮状态（抑或acd2366 说的失重状态）\"　　　　　　

==你说的这两点实现起来都有问题。
==钻地武器为了抗撞击地面时的冲击力,往往是用厚壁钢管锻出来的。强度是牺牲重量换来的。飞船可不能不计重量,那上面的重量都是按克计算的。而且飞船的体积比钻地弹头要大得多,要达到同样的强度就要大幅度增加重量。
==另外只要着陆,人体就肯定会与船体接触。要不让人体与船体接触就必须维持自由落体状态或者施加其它力。没有条件的悬浮是不存在的(至少在宏观、低速和惯性系内是如此)。

==而且飞船返回时也不是完全的自由落体状态,典型的飞船的收尾速度大约是六到八马赫,达到这个速度之后,气动阻力就会与重力平衡,飞船要进入近似的匀速运动的。这时人体受到的重力大致接近当地的实际重力加速度与质量的乘积。宇航员还是要踏踏实实地贴在坐椅上的。


==你举的鸡蛋的例子与飞船无法相比。我孩子的学校里也搞过类似的比赛。他们是从学校的体育馆照明架高度向地面上的指定范围内扔空鸡蛋壳,而且限制了使用的材料。最后按照距离靶心的远近和系统总质量轻重计算成绩。不过大同小异。

==日本超市出售的鸡蛋S尺寸大致是46-52克。学校试验就用的这种尺寸(因为这个尺寸的比M和L的便宜)。就按照50克计算。如果投放是五层楼，可以按二十米计算。重力加速度按照10米/秒^计算。
==这样可以得出,鸡蛋接近地面附近时的动能为十焦耳。而一个鸡蛋能承受的能量,不过是大约十分之一焦耳。(我刚刚做了试验,两个鸡蛋分别在245和220毫米的高度被摔出了凹痕。强度大概与蛋壳的厚度有关。蛋壳的厚度应该与鸡妈妈的健康状态有关。)
==问题就简单多了,只要设法将鸡蛋落地过程中积累的十焦耳能量消耗到0.1焦耳以下,问题就解决了。

==这样问题就简单了,每平方厘米能吸收一焦耳以上的材料简直太多了。我将买主机板带来的那片薄薄的聚苯乙烯泡沫材料切成15毫米宽长条,然后折皱用钓鱼线穿起来组成了一个奇形怪状的小篮子就达到了目的。当然这个小篮子只能保护鸡蛋的下半球。为了确保这个小篮子总对准假想冲击方向,我在上面绑了一串充气的薄塑料袋。塑料袋同时可以起到一定的减速作用。


==宇航员着陆就没有这么轻松了。我前面多次提过,宇航员着陆前的动能高达一百多兆焦。而宇航员坐在坐椅上能承受的动能大致只有五千焦耳左右(即坐椅和人体能吸收的能量)。超过这个范围,基本上是不死也要带伤。

天涯的帖子又出现了。

陶胖子 发表于 2015-12-21 16:16

我说的是宋晓军当版主时候那个舰船论坛，后来被新浪军事给合并了