小時候看《功夫》，覺得這套如來神掌實在是炫酷，幻想著自己有一天也能這樣從天而降。
後來學了物理，尤其是學完自由落體運動之後，越發覺著這個幻想永遠都不可能實現了。然後順便也懷疑影視作品和文學作品中“從天而降”場景的科學性，哎，誰讓我學了物理╮（╯＿╰）╭。
撐傘從天而降
窗簾降落傘
以及下面這個衣褲降落傘。
原來歐陽鋒被困禿木峰頂，他武功雖高，終究無法從這筆立千丈的高峰上溜下來，熬了幾日凍餓，情急智生，忽然想到一法。他除下褲子，將兩隻褲腳都牢牢打了個結，又怕褲子不牢，將衣衫都除下來縛在褲上，雙手持定褲腰，咬緊牙關縱身一躍，從山峰上跳將下來。這法子原本極為冒險，只是死中求生，除此更無他策，果然一條褲子中鼓滿了氣，將他下降之勢大為減弱。
——《射鵰英雄傳》第三十七章 從天而降
想要知道如何科學地從天而降，首先需要知道從天而降的時候在空中會發生些什麼。
●終端速度●
我們高中學過自由落體運動，這是沒有考慮空氣阻力的影響。物體從高空墜落，如果是做自由落體運動，那麼它的速度是一直在增加的。但實際上，由於空氣阻力的存在，高空墜落的物體的速度不會無限制地增加下去，而是有一個極限，這個極限叫做終端速度。
如果無視空氣產生的浮力，會有下面這個公式：
Fd為所受的空氣阻力；
ρ為物體下落時所處空氣的密度；
v為物體下落的速度；
cd為物體的阻力系數，與物體的形狀等因素有關；
A為物體的投影面積。
當物體下落的速度足夠大的時候，所受的空氣阻力和重力大小相等，方向相反，於是下落的速度就不再增加，達到了終端速度，下落物體的終端速度可以這樣求得：
跳傘員如果採取俯伏向下的姿勢，不打開降落傘的話，其終端速度約為55m/s（~195km/h），我國D字頭的動車組列車的行駛速度也差不多是這個值。如果跳傘員把四肢收起來，頭朝下，做出類似鋼鐵俠飛行時的那種動作，終端速度會提升至90m/s（~320km/h），幾乎快到了遊隼向下追捕獵物時的速度 [1]。
1960年8月16日，美國空軍上尉約瑟夫·基廷格（Joseph Kittinger）創造了個記錄，當時他從一個漂浮在31330m高度的氦氣球吊籃上跳下來，下落過程中的最高速度達到了274m/s，差不多是音速的9/10 [2]。直到2012年這個記錄才被打破，費利克斯·鮑姆加特納（Felix Baumgartner）乘高空氦氣球飛到了39045m的高空然後跳下來，最高速度達到了373m/s，已經突破了音速。當然了，這個最高速度是在高空中實現的，因為那裡大氣稀薄。
約瑟夫·基廷格 | 來源：Wikipedia
說了那麼多，其實想表達的就是：如果想科學地從天而降，辦法就是提高空氣阻力。下落的時候要提高空氣阻力，可能首先會想到降落傘。降落傘主要是通過巨大的投影面積來增大空氣阻力的。
降落傘可以將終端速度降低90％以上，因此攜帶了降落傘的人可以以3~4m/s（~12km/h）的相對較低的速度撞擊地面 [3]。
常見的降落傘主要有兩種，一種是圓傘，一種是翼傘。
圓傘 | 來源：explainthatstuff.com
翼傘 | 來源：explainthatstuff.com
●圓傘●
顧名思義，圓傘，就是圓形的降落傘，外形看上去像水母。降落傘由主降落傘和備用降落傘組成，備傘是在主傘打不開的情況下使用的。
一種圓傘結構（1是引導傘，3是傘頂孔，4是主傘，9是操縱棒） | 來源：explainthatstuff.com
主傘開傘方式一般有兩種：一是拉繩將傘包拉開，傘包內引導傘先彈出，產生足夠的拉力拉開主傘。二是拉繩將穩定傘拉開，同時開鎖器開始計時，幾秒鐘之後，解除對穩定傘的限制，從而拉出主傘，使主傘張開 [4]。上圖中的1就是引導傘。
主傘釋放後拉力會迅速增加，可以看這個示意圖瞭解一下。
跳傘員跳傘之後受力變化的示意圖 | 來源：hypertextbook.com
如果注意觀察會發現，圓傘上好像總是有幾個“破洞”。這其實是排氣孔，不是“破洞”，並且是有意為之。其中頂部的叫做傘頂孔，允許空氣從圓傘頂部緩慢逸出，而不是從圓傘的“裙襬”逸出，這有助於減少降落傘的晃動 。另外可以用操縱棒控制前後排氣孔的開閉，進而控制降落速度，改變運動方向，還可以減弱層風的影響，減少搖晃。
如果用雨傘做降落傘會出現什麼情況呢？如果你的傘不夠堅固，要麼會被吹翻，要麼會被吹得傘面、傘骨分離；如果傘足夠堅固，那也別高興得太早，嗯，傘會吹得側翻。所以，用雨傘做降落傘還是別想了。
●翼傘●
除了圓傘之外，另一種常見的就是翼傘，翼傘是翼形降落傘的簡稱，也叫翼型滑行傘或滑行降落傘。從名字上就可以知道，它可以在空中滑行。翼傘大多呈矩形，並且設計成衝壓式。
衝壓式翼傘 | 來源：hypertextbook.com
所謂
衝壓式，就是像上圖這樣，翼傘的上下翼面用不透氣的織物製造，上下翼面由肋片連接，分割成很多小氣室，各肋片上有通風孔，便於各個氣室之間空氣流通，從而使傘體在下降時快速充氣。
翼傘的前緣是開口的，後緣是封閉的。當滑翔的時候，空氣從前緣開口湧入，使得每個小氣室撐滿，形成一個機翼的形狀，從而具有很好的機動能力。
圓傘和翼傘在軍事上都有應用，但它們的使用場景不太一樣，原因主要是這兩種傘的滑降比和可操控性不一樣。
滑降比，就是將速度分解成豎直和水平兩個方向，水平方向上的速度與豎直方向上的速度的比值就是滑降比。圓傘的滑降比一般是1:1左右，而翼傘因為傘形呈機翼形狀，所以有更好的滑翔能力，滑降比一般為3:1，相同高度下，圓傘的留空時間會比翼傘短，方便快速降落。另外，翼傘還比圓傘操控性更強，更容易精準著陸。
圓傘非常適合在相對較小的區域，相對較低的高度迅速地投放大量兵力。但因為跳傘員比較難控制圓傘的落點，所以需要飛行器飛臨目標區上空才能跳傘著陸。這樣需要直面敵方炮火，危險並且缺乏突然性，所以降落之前需先摧毀敵防空體系，否則空降部隊還未著陸就可能損失慘重 [6]。
圓傘可以密集投送兵力 | 來源：Wikipedia
翼傘每下降1m可水平滑行3m，所以能在空中遠距離滑翔，如果在5000m高空跳傘，可滑行到15公里外著陸。訓練有素的空降兵能在距目標地區相當遠的距離跳傘，然後操控翼傘避開障礙和危險區，滑行至目標區著陸，大幅度提高了作戰的隱蔽性和突然性 [6]。
但空中操控翼傘的難度較大、危險性較高，對傘兵的跳傘技術要求很高。所以翼傘主要用於空降作戰的先期滲透突襲，接應後繼空降的大部隊或執行某些特種作戰任務。
《紅海行動》中就有翼傘出現的劇情。在電影末尾搶奪黃餅的片段中，為了悄無聲息地發動突襲，隊員們在離目標位置還有兩公里的時候就開始翼裝滑行，然後再打開翼傘降落，起到出其不意的效果。
電影《紅海行動》中的翼裝和翼傘
想成為合格的跳傘員需要經過大量的訓練，比如有的可能需要在風洞上練習高空自由落體。下面有一個巨大的風扇，能將人吹起來，模擬跳傘下落時的場景。
風洞訓練
跳傘特技表演人員在風洞中訓練 | 來源：ForGIFs.com
最後回答文章開頭提到的問題，雨傘不能安全地從天而降，那窗簾行不行？我們來算一算好了。參考資料[7]是一個火箭降落傘尺寸計算器，輸入火箭的質量，可以算出所需降落傘的直徑。雖然人和火箭還是不一樣的，但也不妨把人當做火箭來算一算。假設質量為60kg，如果以4m/s的速度落地，那降落傘的直徑需要10m左右。那麼問題來了，去哪找這麼大的窗簾？
所以，窗簾降落傘別想了，衣褲降落傘也別想了，科學地從天而降，還是用科學的結晶——降落傘吧。
哎，學了物理，生活不僅缺少了奇蹟，還缺少了幻想，學了物理的人生，就是這樣樸實無華，無聊且枯燥。
感謝“我們的天空”提供的專業審核
[1] 維基百科，終端速度，https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%B5%82%E7%AB%AF%E9%80%9F%E5%BA%A6
[2] https://hypertextbook.com/facts/1998/JianHuang.shtml
[3] https://www.explainthatstuff.com/how-parachutes-work.html
[4] 傘兵跳傘時，如果主傘和備用傘都打不開，有哪些補救措施？- 量子玫瑰的回答 - 知乎
[5] https://www.guokr.com/article/441536/
[6] 專家解讀翼型滑翔傘：為何僅15名傘兵能空降茂縣
[7] https://www.rocketreviews.com/index.php
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