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带你了解《速度与激情7》中空投车辆技术
2015-04-27 16:38:43  来源:果壳网  作者:佚名  关注:  点评:0点击收藏


  《速度与激情7》里最令人难忘的镜头之一,也许是多米尼克、布莱恩等人随车高空空投的场景。空降战术虽然有快一百年的历史,在影视作品里也早就不新鲜,但随车空降,那可就是完全另外一回事儿了——你很可能想不到,真的在车里跳下来有多难。

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一个有趣的细节:《速7》预告片(上)和海报(中)里,执行空投任务的运输机是C-130;但在影片中实际出现的(下),却是更大个头的C-17。你能找出二者的几处不同?图片来源:电影剧照

  两种方案:“高跳低开”和“高跳高开”

  影片中车上的高度显示,车辆是从8000米以上的高空投下,1000米以下的高度低空开伞,这就是标准的“高跳低开”(HALO)战术。这种战术在美国军事大片中比较多见,也的确有着很强的视觉冲击力。

  高空跳伞本身就是一种颇具特种作战特点的方式,它又进一步分为两种。“高跳低开”(HALO)就是突击队员配戴氧气等防护装备,在预定目标万米高空离机,然后不开伞自由降落到预定低高度,再打开主伞。这种跳伞优点就是前期降落不开伞时自由飞落速度快,减少被敌方发现的可能,缩短高空停留时间,以减轻对人体的影响;但缺点是运输机仍然要进入目标空域,这在战时是颇为危险的。

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高跳低开的装备。图片来源:作者供图

  与之相对的另一种高空跳伞方式是“高跳高开”(HAHO)。凭借翼伞的优良滑翔性能,运输机不必进入敌方领空,只需在邻近边界空降。队员离机数秒钟后即打开主伞,利用翼伞的高操控性在GPS导航定位器材的引导下接近敌方目标。这种高空跳伞方式可以做到隐蔽空降、远距离渗透,准确地降落到纵深区域,对重要目标实施突然性打击——不过队员就要在高空中滞留很长时间。

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高跳高开的装备。可以看到防护更加严密,面部完全没有皮肤裸露。图片来源:作者供图

  滞留又如何?要知道,高空是个相当不适合人类生存的地方。

  高空生存:人怎样面对缺氧、减压和低温?

  正常的高空跳伞一般在5000-7000米高空,在这个高度如果不佩戴氧气面罩,就会出现头痛、眩晕、视物模糊等症状和肌肉运动协调障碍、心电异常等体征。此外,判断力、理解力和记忆力会减退甚至丧失,停留时间稍长就会出现意识丧失;而到8000米高度就是俗称的“死亡区”了。

  影片中多米尼克、布莱恩等人空投全程坐在车中,但也会面临一样的问题。虽然民航飞机的巡航高度更高,但飞机经过了专门设计,有密封和增压措施,他们的车辆就算改装了也不太可能塞下客机的设备、达到客机的标准。因此,供氧系统至关重要——他们需要专门的氧气面罩。

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一款高空跳伞的氧气面罩。图片来源:作者供图

  高空空投还有着高空减压病问题。高空减压病是体液中的溶解气体(主要是氮气)在低气压条件下呈过饱和溶解状态,离析出来形成气泡,而引起的一系列综合病症。最常表现为肌肉关节的疼痛,简称“屈肢痛”;此外可有咳嗽、胸痛、头痛、肢体麻痹、瘫痪等表现,重者可因肺水肿或休克而死亡。

  一般公认的高空减压病发病的阈值高度也正是影片中显示的8000米。现实里,为预防高空减压病的发生,在高空跳伞前需要队员佩戴氧气面罩在加压后的机舱内呆上至少半个小时,以排除体内的氮气。

  当然,温度也是一样。假如没有保暖衣物,那么5000米高空的温度就可以把人冻死。

  所以现实里高空跳伞的队员,在跳伞前要有繁琐的准备过程,需要装备能防高空低温冻伤、高速气流吹袭的连体防寒服,外层要有防风防水服装,还需要头盔、护目镜、面罩等全副武装,显得十分臃肿。

  “此面向上,小心轻放”:车辆怎样才能不翻滚、不摔坏?

  说完了人,来说车。对于车辆的空投,在影片中表现的则是简单粗暴:多米尼克、布莱恩一行人等驾车自行从货舱尾门中开出,自由落下到1000米以下的低空开伞。但这种高跳低开对于影片中自由下落的车辆来说,就要面临车体翻滚的问题,毕竟车中的多米尼克、布莱恩等人不能随心掌控车体的姿态,只能听天由命了。

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《速7》中的车辆没有因为翻滚而出现任何问题,乘员稳坐钓鱼台,还真是主角光环啊……图片来源:电影剧照
 
  现实里,这种对车辆或物资的空投过程就不会这么随意了,需要有周密的准备。一种方案是,首先降落伞系统的“牵引伞”飘出机舱,产生足够阻力后将装备物资底拖出货舱。脱离飞机瞬间,牵引伞与物资装备分离并迅速拉开辅助引导伞,通过该伞再将主伞打开。

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C-17运输机的空投,牵引伞飘出机舱,产生阻力将装备物资底拉出货舱。图片来源:作者提供

  另一种更加简单粗暴的办法是“甩投”,运输机在平原、草原等平坦地域的上空低空贴地飞行,牵引伞将物资拖出货舱,直接“砸”在地面上。

  而要是遇上了伞兵战车、装甲运输车这类重型装甲车辆的空投,就更加麻烦了。它们的重量往往在10吨以上,所以不光要加上全套多张降落伞,还需要空投货台来承载车辆,最关键的是火箭制动或气囊制动系统来吸收着陆瞬间的冲击能量。因为这种重装空投需要复杂的空投系统,因此美国等西方空军多半选择低空的“甩投”或机降方式来投送重型装备;目前只有俄罗斯和中国在使用制动系统空投重车辆。

  火箭制动技术,是1具540㎡或3具350㎡的主伞下,挂着4台PRD固体燃料火箭发动机的点火燃烧产生的反推力来再次减速,将下降速度减小到4-5米/秒,减轻了战车与地面的冲击力。火箭制动空投系统体积小、重量轻、制动距离长,使用较小面积的主伞即可达成较小的着陆过载。这种火箭制动系统还用于返回式卫星和宇宙飞船载人回收舱的着陆缓冲。

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BMD-2伞兵战车和配备的火箭制动空投系统。结构上:1,辅助引导伞;2,主伞和火箭制动发动机;3,火箭发动机点火的探杆;4,货台承力件;5,中央导轨和牵引锁;6,牵引伞。图片来源:作者提供

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BMD-2伞兵战车空投和即将着陆时火箭制动发动机工作时的瞬间。图片来源:作者提供

  气囊制动技术,则是4具760㎡或9具350㎡的主伞与车体缓冲气囊的组合,更大的主伞面积下,重型车辆的下降速度可减为8米/秒左右,着陆瞬间气囊先触地,利用其排气过程气囊的变形来吸收部分着陆冲击能量,减轻战车与地面的冲击力。这种气囊缓冲较于火箭制动具有结构简单、使用方便、缓冲效果好和成本更低,是俄军和我军中主要使用的战车空投装备。

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PBS“舍里夫”无货台空投系统是更大面积的主伞和气囊缓冲的组合,有着结构简单、成本更低的优点。图片来源:作者提供

  虽说火箭制动和气囊缓冲空投系统是用在伞兵战车、装甲运输车、自行榴弹炮等重型装备上,改装汽车不用这套系统也说得过去;但就影片中车辆的吨位而言,降落伞的面积还是……小了一点儿。照这个伞的大小,着陆时的冲击几乎肯定会造成车辆的毁坏,车中乘员受伤。若加上一套火箭制动系统,将会是视觉冲击力的强化与影片现实间的最佳平衡。

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电影中的空投也很好看,但要是加了火箭制动会更加酷炫吧?图片来源:电影剧照

  人车同行:怎样保证二者不分割?

  虽然车和人都照顾上了,但现实中人和车却很难在一起——世界各国绝大多数武装力量都是士兵和载具分开空投的。这样的后果当然是丢下去不能立刻会合,还可能被战斗打断。毕竟人和载具对空投的要求大不相同,同时协调二者太困难了。现实中在伞兵战车上装有无线电传呼机,空降兵落地后借助随身携带的无线电测向装置来确定其各自空降战车的位置,但依然需要时间。

  解决这个问题有两种思路,有趣的是电影同时使用了两者,虽然这样略嫌冗余。

  一种办法遵循了俄罗斯人的优良传统:面对困难硬上,就是人和车辆一起投,怎么着吧。现实里这也的确是俄罗斯空降兵部队的专利。这种人车一体空投,要在BMD伞兵战车上加装“卡兹别克”空投座椅。“卡兹别克”空投座椅是在宇宙飞船上使用的座椅改装而来,座椅使伞兵乘员呈仰卧状、座椅头部有减震器,从而使载员在着陆时人员脊柱不会受到冲击伤害。但是即便如此,人车一体空投在安全性上也还是做不到充分保证,也并未在俄空降部队中推广,多数俄罗斯部队还是采用国际惯例,人车分开空投空降。

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“卡兹别克”空投座椅。图片来源:作者供图

  另一种办法则是虽然分开投,但是保证精度,让二者尽量落在一起。速7中,使用了GPS定位降落伞的车辆,在降落点上与公路几乎称得上是分毫未差,这种技术看起来像是本世纪以来空军技术强国们在发展的“精确空投系统”。当运输机飞抵预定的空投点后,车辆或物资在投放前,将规划轨道、当前位置和风速等信息输入“精确空投系统”的制导单元。投放降落伞开伞后,GPS导航系统不断提供位置数据,制导计算机将当前高度的实际水平位置与规划轨道的对应参数进行比较,根据位置误差生成控制系统的输入信号,操控系统控制着降落伞,将轨道沿着规划航路下降。
 
  只不过,影片中汽车空投所使用的降落伞是大家熟悉的圆伞,即便是有GPS制导与精确空投系统的辅助,恐怕在落点控制上还是难以做到影片中的那般理想。而现实中,精确空投系统使用的是操纵性更强、空中机动性更好的翼伞。较于圆伞,翼伞具有着无与伦比的机动性能和滑翔性能。在定点成绩上,操纵性更好的翼伞可以达到厘米级,而圆伞的最好成绩一般也是1m以上。

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翼伞的优势在于操纵性强,定点准确。图片来源:作者提供

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但论安全可靠,还是圆伞较为出色,所以大部队空投一般还是圆伞。图片来源:作者提供
 
  总而言之,高空随车空投这是个不折不扣的技术活儿,真实的空投也许不如电影版那么帅气,但从技术的角度却更加酷炫;没准在未来的电影里,我们就能见证真正高空跳伞的英姿。(编辑:Ent)
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本文标签: 速度与激情7 ,空降战术
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