《流浪地球》中的逃生气囊球和马斯克有什么关系?

作者: 黄宛宁

来源: 科学大院

发布日期: 2019-03-04

电影流浪地球中刘启使用的逃生气囊球技术灵感来源于汽车安全气囊、太空球、充气式大气再入减速技术和气囊缓冲着陆技术等多个方面。这些技术在航天领域也有重要应用,如充气式超低弹道再入系数减速器。马斯克的SpaceX计划也涉及类似技术,展示了充气结构在航天器返回中的潜力。

在电影流浪地球中,主人公刘启三次使用了一种逃生气囊球,每次都起到了不同的作用,给人留下了深刻印象。刘启房间里贴的救生气囊设计图纸,应该是他自己发明、CX工厂代工的G3逃生气囊球——气囊球发生器原型,作为刘启的法宝,气囊球在片中使用了三次,三次都起了大作用。第一次刘启手动启动充气囊弹飞了黑社会。逃生气囊球在收纳状态体积跟易拉罐近似,单手可操作,刘启腰间别了三个这样的装置。

第二次使用,是在运载车通过峡谷时,地震导致峭壁上方不断有碎石坠落,刘启情急之下打开救生囊,让达叔和朵朵进去暂时避险。第三次使用是刘启从高空跳下,利用高超的身体控制能力追上朵朵后打开救生囊,气囊充气后直接将两人裹在气囊内层,落地缓冲后,两人安然无恙,但气囊很快就被尖锐的运载车残片戳破。

逃生气囊球的灵感来源于汽车安全气囊与快速充气、太空球与气囊结构、充气式大气再入减速技术以及气囊缓冲着陆技术等多个方面。汽车安全气囊的快速充气特点,一定是依靠化学反应,快速释放出了缓冲气体,这一点与家用汽车的安全气囊毫无二致。太空球的灵感来自于娱乐项目的太空球,或者叫悠波球。在航天领域,充气式超低弹道再入系数减速器等技术也有重要应用。

2018年4月15日,伊隆‧马斯克在twitter上透露了这样的消息:“这听起来会很疯狂,但…… SpaceX将尝试用一个巨型派对气球,把处于轨道速度的火箭上面级带回来。”马斯克所说的派对气球可能只是打个比喻,上面级回收更有可能使用的是一种充气结构减速器。在航天历史上,曾有过使用充气结构帮助航天器返回的先例。

NASA针对火星重载着陆减速器研究的LDSD计划也包含了此类减速器,即可充气展开气动减速装置(Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerators,SIAD)。

除了再入减速,气囊缓冲着陆也是充气式结构在航天领域应用的一个重要方向。气囊缓冲着陆技术是通过压缩气囊内气体做功的方式将着陆的动能转化为势能,分为封闭式和开口式气囊技术。封闭式气囊不会对外漏气,势能在弹跳过程中会还原为动能,能量通过内部气孔方式耗散。开口式气囊在第一次压缩时就开口释放气体,允许一部分能量耗散到周边大气中。美国的“猎户座”载人再入运载工具,采用了开放式充气缓冲结构。

《流浪地球》影片中刘启的逃生气囊的灵感来源于汽车安全气囊、玩具太空球、充气式大气再入减速技术和气囊缓冲着陆技术等,所以硬核科幻细节还是经得起考验的。

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