Eksoskelet za skakanje iz vesolja

Kazalo:

Eksoskelet za skakanje iz vesolja
Eksoskelet za skakanje iz vesolja

Video: Eksoskelet za skakanje iz vesolja

Video: Eksoskelet za skakanje iz vesolja
Video: 97% Owned: The Money System | Documentary Film 2024, November
Anonim

Film "Iron Man" je razvijalce navdušil za oblikovanje obleke, ki bi bila primerna za skok iz vesolja. Obleka prihodnosti ali eksoskelet za skoke iz vesolja je dobila oznako RL MARK VI, ustvarjajo jo razvijalci Solar System Express in biotehnike iz Juxtopia LLC. Ta kostum bo podoben kostumu slavnega železnega moža. Obleka naj bi bila opremljena z žiroskopi, očali za razširjeno resničnost, nadzornimi rokavicami in celo jetpakom. Hkrati bo predvidoma do leta 2016 izšel proizvodni model novosti.

Idejo o ustvarjanju tega eksoskeleta so navdihnili fantastični filmi Iron Man in Star Trek. Predvideva se, da bo ta obleka lahko dvignila osebo 100 km. nad površjem Zemlje in se nato gladko spusti na tla brez uporabe padala. Oblikovalci vesoljske obleke so višino 100 km z razlogom nastavili kot zgornjo palico, ta višina se imenuje črta Karman, ki velja za mejo med odprtim vesoljem in zemeljskim ozračjem. Hkrati je skakanje s takšne višine naloga izjemno zapletena. Sprva bo na človeka deloval vesoljski vakuum, nato pa bo vstopil v zemeljsko atmosfero in bo precej dolgo v stanju prostega padca.

Znanstvena fantastika ni prvič, da je inženirje navdušila za ustvarjanje tehnologije prihodnosti. Na primer, v filmu Star Trek iz leta 2009 je prizor, v katerem se kapitan vesoljskega plovila James Kirk, inženir Olson in krmar Hikaru Sulu v visokotehnoloških oblekah spustijo na površje planeta Vulcan in pristanek se zgodi z uvedbo padala. V trilogiji Iron Man kostume Tonyja Starka zavzamejo osrednje mesto v zgodbi. Glavni sestavni deli njegovega eksoskeleta so repulsorji (proti gravitacijski motorji) v rokavicah in reaktivni motorji v škornjih. Hkrati ima čelada v tej obleki zaslon z indikatorjem na vetrobranskem steklu. Poleg tega lahko junak z glasovnim upravljanjem nadzoruje vse razpoložljive sisteme.

Za izvajanje teh zamisli v praksi je treba rešiti veliko število različnih problemov. Pomislite, kako bo obleka zaščitila osebo pred nenadnimi spremembami temperature in tlaka, rešila problem oskrbe s kisikom, premislite, kako zdržati hipersonične in nadzvočne udarne valove. Na tako impresivni nadmorski višini obstaja veliko tveganj: športnik lahko doživi zračni emfizem, dekompresijsko bolezen ali ebulizem (vrenje tekočine v telesu pri nizkem atmosferskem tlaku). V primeru poškodbe obleke lahko oseba ostane brez zaščite in kisika.

Eksoskelet za skakanje iz vesolja
Eksoskelet za skakanje iz vesolja

Poleg tega mora razvita obleka prenesti hipersonične in nadzvočne udarne valove. Tudi preobremenitev bo imela pomembno vlogo. V trenutku, ko se športnik premakne iz tanke atmosfere v njene gostejše plasti, bo doživel pozitivne in negativne preobremenitve z 2 g na 8 g. To pa lahko povzroči resne težave in okvaro celotnega sistema. Športnik pa lahko zaradi takšnih preobremenitev doživi izgubo zavesti ali krvavitev.

Po mnenju predstavnikov Solar System Express bo nova vesoljska obleka, imenovana RL MARK VI, športniku omogočila skok iz bližnjega vesolja, suborbitalnega prostora in celo z nizke zemeljske orbite. RL v obleki je kratica za majorja Roberta Lawrencea, ki je bil prvi afroameriški astronavt, ki je umrl 8. decembra 1967 med poskusnimi leti v letalski bazi Edwards.

Da bi preizkusil svoj razvoj, Solar System Express načrtuje skok, podoben Red Bull Stratosu. Prve preskuse načrtujejo na relativno nizki nadmorski višini s pomočjo padala, vendar so cilji proizvajalca veliko bolj ambiciozni. S pomočjo specializiranih čevljev z miniaturnimi motorji in tehnologijo krilnih oblek bo moral športnik gladko pristati v pokončnem položaju.

Hkrati inženirji Juxtopije delajo na projektu očal za razširjeno resničnost. Načelo delovanja teh očal bi moralo biti podobno tehnologiji prikazovanja informacij na vetrobranskem steklu sodobnih lovcev, ko so vsi podatki, potrebni za pilota, prikazani na notranji površini čelade, pilotskih očal ali neposredno na steklu nadstrešek v pilotski kabini. Juxtopia očala za razširjeno resničnost bodo športniku zagotovila vse vitalne informacije, potrebne za nadzor situacije. Povedali vam bodo o temperaturi okolja in telesa, srčnem utripu, tlaku in pokazali še veliko drugih koristnih informacij. Poleg tega bo "skakalec" poznal svojo lokacijo v vesolju, videl spremembo hitrosti leta, poleg tega pa bo lahko nenehno ostal v stiku s postajami na tleh. Sistem vključuje kamere, glasovno upravljanje in osvetlitev okolice.

Slika
Slika

Hkrati bi morali žiroskopski čevlji postati najbolj visokotehnološka stvar v novi čudežni obleki. Predpostavlja se, da bodo rešili več težav hkrati. Najprej na nadmorski višini 100 km. nad morsko gladino aerodinamične sile ne bodo delovale na telo športnika, zato bo let zelo težko stabilizirati. Hkrati bodo žiroskopi, vgrajeni v škornje, pomagali stabilizirati položaj vesoljske obleke v vesolju in športniku pomagati ohraniti optimalen položaj pri prečkanju meje termosfere in stratopavze. Z njihovo pomočjo je načrtovano uvesti varnostni sistem, imenovan "flat spin kompenzator", ki se bo vklopil, če "skakalec" izgubi nadzor nad položajem v vesolju za več kot 5 sekund.

Ena od glavnih funkcij žiroskopskih čevljev bi moral biti mehak pristanek športnika. Predvideva se, da se bodo "vklopili", ko bo oseba skoraj dosegla zemeljsko površino. Na tej točki bodo miniaturne šobe sprostile curke plina, da zagotovijo varno in gladko pristajanje. Krmilnik žiroskopskih škornjev in v njih vgrajenih mini motorjev bo nameščen na nadzornih rokavicah, ki so zasnovane tako, da omogočajo enostaven dostop do sistema.

Predvidena je tudi izvedba drugega trika - odbora za razvoj gravitacije, ki je sestavni del obleke, ki se razvija. Ta plošča bo delovala kot glavni vmesnik za upravljanje celotnega sistema. Po mnenju tehničnega direktorja podjetja Solar System Express bo ta razvoj prvi sistem te vrste, ki bo primeren za uporabo v vesolju in bo po funkcionalnosti lahko presegel Arduino Uno. Predvideva se, da bodo prvi preizkusi čudežnega kostuma julija 2016, zato ni veliko časa za čakanje, da se fantazija uresniči.

Največji skok doslej

V tem trenutku je najbolj izjemen skok v zgodovini naredil Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), ki je hkrati postavil dva svetovna rekorda hkrati: prvi na svetu je skočil iz stratosfere (višina 39 km), postal tudi prva oseba, ki je premagala hitrost zvoka. Seveda bi bil brez prisotnosti posebne opreme njegov skok nemogoč. Felix je nosil posebno obleko, ki je bila pravzaprav variacija najnaprednejše vesoljske obleke NASA. Ta vesoljska obleka je pogumnega skakalca zaščitila pred nenadnimi spremembami temperature (med skokom se je temperatura zraka gibala od -68 do 38 stopinj Celzija) in tlaka ter številnimi drugimi nevarnostmi.

Slika
Slika

Še nikoli doslej niso bile razvite takšne obleke, ki bi zdržale izjemno visoke pritiske in hkrati izvajale nadzorovan proces padanja. Ustvarjen kostum je bil sestavljen iz 4 plasti. Zunanji sloj obleke je bil sestavljen iz ognjevarnega materiala, imenovanega Nomex. Pod tem slojem je bila naprava, ki je držala mehurček, ki je bil napolnjen s plinom. Notranja plast obleke je bila zračna podloga. Takoj ko se je tlak povečal, je obleka pridobila potrebno togost. Hkrati naj bi zasnova obleke osebi omogočila strogo navpičen padec, glavo navzdol. To je bilo ključnega pomena, da se izognemo ravnemu zamahu.

Ena najpomembnejših nalog obleke je bila prilagoditev pritiska. Tlak je bilo treba uravnati, da bi se izognili pojavu hipoksije, dekompresijske bolezni, poškodb tkiva - t.j. tveganja, povezana z nenadnimi spremembami atmosferskega tlaka. Med prostim padcem je Felix Baumgartner vdihnil čisti kisik, v njegovem skafandru pa je bil vzdrževan stalen pritisk 3,5 bara. Ko so pare membran in aneroidnega ventila padle, je bil tlak v obleki notranje nastavljen. V tistem trenutku, ko je padalec padel pod 10 km, je pritisk v obleki začel padati, kar je zagotavljalo večjo gibljivost.

Tehnološko središče obleke je bil oklepni naprsnik. Vključeval je video kamero visoke ločljivosti s 120-stopinjskim širokokotnim pogledom, glasovni sprejemnik in oddajnik, hidrostabilizator, ki je poročal o kotu in višini, merilnik pospeška in dvojni komplet litij-ionskih baterij.

Obraz padalca je bil zaščiten s posebnim plastičnim ščitnikom. V času izstopa padalca iz kapsule bi morala biti temperatura na krovu okoli -25⁰С. V nekaj minutah prostega leta se bo temperatura zraka več kot prepolovila. Da bi preprečili zameglitev plastičnega ščita iz notranjosti padala, je bil opremljen s 110 najtanjšimi žicami, ki so bile odgovorne za ogrevanje celotne površine.

Slika
Slika

Padalski sistem te obleke je bil sestavljen iz treh padalov: enote za zaviranje padala, glavnega padala in rezervnega padala. Hkrati sta bila zadnja dva navadna padala, ki sta bila za dodatno stabilnost povečana 2,5 -krat. V obleki Baumgartner so bili naenkrat na voljo 4 ročaji zaklepne naprave: 2 rdeči in 2 rumeni. Rdeči ročaj, ki se nahaja na desni strani prsnega koša, je sprostil glavno padalo in vrgel zavorno padalo, rumeni ročaji na desnem stegnu so odpeli glavno padalo, tako da se je lahko rezervno padalo razporedilo brez zapletanja. V primeru, da je padalec padel v hrbet hrbta in ni mogel priti do ročaja, je lahko zavorno padalo sprostil s pritiskom na napravo za zaklepanje obroča, ki se nahaja na levem kazalcu obleke.

Felix Baumgartner in njegova ekipa nista skrivali dejstva, da je skok iz stratosfere sam po sebi zelo velik in pomemben dosežek. A hkrati je bil glavni cilj skoka ravno preizkus najnovejšega razvoja NASA.

Priporočena: