美國大兵垂直墜落15秒，落地前1秒纔打開備份傘，爲啥還能生還？
據海外網9月11日電，美國一架C-130運輸機在飛越意大利空降區實施的跳傘訓練時，一名士兵因主傘沒有打開垂直墜落了15秒鐘，在落地前1秒纔打開備用傘，逃過一劫，整個過程就像一場驚魂動作大戲。
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但這卻不是演戲，而是真實發生的一幕。
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這條消息很短，但信息量很大，引得網友們議論紛紛：距地1秒時纔打開備用傘，1秒就是滴答一瞬，那位大兵即便打開了備用傘，也是瞬間落地，不摔個八瓣，也會摔成韭菜盒子，怎麼可能生還呢？
這些質疑的網友其實是弄混了一個概念，就是這1秒是什麼時候的1秒，是不是準確的1秒。也就是說，媒體報道的這1秒，是指沒有打開備用傘， “吧唧”摔在地面只需1秒。而打開了降落傘，忽忽悠悠飄下，花費了足足3秒以上。
是不是準確的1秒，就是說這1秒真的很準嗎？會不會是1秒多點？
那麼，打開備用傘前的1秒，與打開備用傘後的1秒有多大區別呢？我們來簡單分析一下。這個分析需要運用到一個物理定律，這就是自由落體運動定律。
在地球上，自由落體運動源於地心引力，引力形成了地球重力，任何離開地表的物體在地球重力作用下，如果沒有外力加持，都會從相對靜止狀態向地心方向作加速度，這種運動就叫自由落體。
這裡有兩個與自由落體相關的公式，即自由落體瞬時速度計算公式v=gt，和自由落體位移公式△s=1/2gt^2。公式中的△s是距離增量，g爲重力加速度（g≈9.8m/s^2），t爲物體下落時間，v爲終端速度。
有了這些公式，我們就能夠從報道中透露的跳傘信息，得到一些關鍵數據。
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報道說這位遇險大兵從飛機上跳出，在沒有打開主傘的情況下垂直下落了15秒鐘，也就是說，15秒鐘時間大兵處於一個自由落體狀態，還有1秒就要到達地面。根據位移公式計算，16秒自由落體距離地面的起始高度約爲1254.4米。
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自由落體加速度約爲每秒9.8米，這位大兵落了15秒，根據自由落體瞬時速度公式計算，落了15秒鐘的終端速度已經達到147米。此時距離地面還有1秒鐘，根據自由落體加速度計算，第16秒的終端速度爲156.8米。
這就是說這位大兵是在距離地面約157米的高度打開備份傘的。
美國陸軍發言人Jason Waggoner曾表示，備用傘在120米打開就會有效。這位大兵在距離地面157米的地方打開備份傘，當然就平安無事囉。
但事情並沒有這麼簡單，以上計算只是一種理想的狀態。實際上，自由落體是在真空狀態下成立的，在地球表面具有濃密的大氣條件下，自由落體定律是不能成立的，必須加入大氣阻力的干擾因素，在這種狀態下，加速度是不會一直持續提升終端速度的。
因此，這位大兵降落下來的速度遠遠達不到150米每秒。在地表上空，由於有濃密的大氣，會對自由下落的物體產生空氣阻力，而且速度越大阻力越大，最終自由降落的物體會與空氣阻力達到一個平衡，終端速度成爲一個勻速。
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這個勻速會有多快呢？這得看是什麼物體，其迎風面與體積質量的關係怎樣。如航天返回艙在風阻作用下，最終的終端勻速會達到每秒200米。人體是一個不規則多面體，下降過程與風阻的關係就更復雜。一些研究認爲，人體以自由落體方式墜落時，採用什麼樣的姿勢，對形成的終端速度有着密切關係。
一般認爲，人體像根棍子那樣筆直插下，阻力最小，當與風阻形成平衡時，終端速度可以達到每秒90米；而四肢張開平攤落下，其終端平衡速度只會達到55米。這位大兵跳出飛機發現沒有打開主傘，肯定既不會那麼淡定的四肢張開，也不會像根棍子筆直落下，更多的是姿勢不定，或者不斷翻滾的狀態。
在視頻中可以看到，這位大兵主傘雖然沒有打開，卻還是有一個傘形吊在士兵上面，能夠起點風阻作用。因此，我們可以將這位士兵最終下落的平衡勻速假定爲上述兩種速度的中間速度，也就是約每秒72.5米左右，這樣，如果還有1秒到達地面的話，備份傘就是在72.5米的高度纔打開。
根據美軍發言人Jason Waggoner的說法，要在120米打開纔有效，那這位士兵這麼低纔打開備份傘，雖然逃過一死，但也還是非傷即殘吧？可從報道來看，這次訓練並沒有造成任何傷亡。那麼，真的是這位大兵非常幸運？
其實，從科學角度講，是沒有幸運一說的。我想，這位大兵沒有受傷，至少有這麼幾個方面原因：
其一，這個還有1秒即落地“吧唧”，只是個大概估計，實際上可能1秒多點。這樣，這位大兵就有可能在100米以上的高度打開了備份傘。從視頻看，打開備份傘後3秒以上時間才落地，最終很可能減速到了降落傘終端速度，每秒6米的正常着陸速度。
其二，有網友分析，從這次跳傘的傘型來看，應該採用的是美軍T-11主力降落傘。這種傘的備份傘採用了英國低空降落傘（LLP）的氣動錐形設計，能夠確保在故障時低空快速展開。因此也可以說，是優質的降落傘挽救了這位大兵的生命。
其三，即便落地時終端速度比正常速度略高，由於這位大兵平時訓練到位，技術熟練，遇到緊急情況臨危不慌，用良好的技能化解了落地速度較快的風險。
總之，這位大兵能夠逃過一劫平安歸來，有多方面原因，主要還是科學技術挽救了他。對此，各位怎麼看？歡迎討論點評。
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