Egzoskeletas šokinėjimui iš kosmoso

Turinys:

Egzoskeletas šokinėjimui iš kosmoso
Egzoskeletas šokinėjimui iš kosmoso

Video: Egzoskeletas šokinėjimui iš kosmoso

Video: Egzoskeletas šokinėjimui iš kosmoso
Video: Armed with a two-megaton nuclear warhead, What will happen if Russia uses Poseidon torpedoes 2024, Lapkritis
Anonim

Filmas „Geležinis žmogus“įkvėpė kūrėjus sukurti kostiumą, kuris tiktų šokinėti iš kosmoso. Ateities kostiumas arba egzoskeletas šokinėjimui iš kosmoso gavo pavadinimą RL MARK VI, jį kuria „Solar System Express“ir biotechnikos kūrėjai iš „Juxtopia LLC“. Šis kostiumas bus panašus į garsaus geležinio žmogaus kostiumą. Kostiumas turėtų būti aprūpintas giroskopais, papildytos realybės akiniais, valdymo pirštinėmis ir net reaktyvine pakuote. Tuo pačiu metu tikimasi, kad naujovės gamybos modelis bus išleistas iki 2016 m.

Idėją sukurti šį egzoskeletą įkvėpė fantastiniai filmai „Geležinis žmogus“ir „Žvaigždžių kelias“. Manoma, kad šis kostiumas galės pakelti žmogų 100 km. virš Žemės paviršiaus ir po to sklandžiai nusileidžia ant žemės nenaudojant parašiuto. Skafandro dizaineriai ne veltui nustatė 100 km aukštį kaip viršutinę juostą, šis aukštis vadinamas Karmano linija, kuri laikoma riba tarp atviros erdvės ir žemės atmosferos. Tuo pačiu metu šokinėjimas iš tokio aukščio yra nepaprastai sudėtingas uždavinys. Iš pradžių kosminis vakuumas veiks žmogų, o tada jis pateks į žemės atmosferą ir gana ilgai bus laisvo kritimo būsenoje.

Mokslinė fantastika ne pirmą kartą įkvepia inžinierius kurti ateities technologijas. Pavyzdžiui, 2009 m. Filme „Žvaigždžių kelias“yra scena, kurioje erdvėlaivio kapitonas Džeimsas Kirkas, inžinierius Olsonas ir vairininkas Hikaru Sulu nusileidžia į Vulkano planetos paviršių su aukštųjų technologijų kostiumais, o nusileidimas vyksta. išskleidus parašiutą. Geležinio žmogaus trilogijoje pagrindinį vaidmenį šioje istorijoje užima Tony Starko kostiumai. Pagrindiniai jo egzoskeletų komponentai yra pirštinėse esantys repelentai (antigravitaciniai varikliai) ir batai-reaktyviniai varikliai. Tuo pačiu metu šio kostiumo šalmas turi ekraną su indikatoriumi ant priekinio stiklo. Be to, herojus gali valdyti balsu visas turimas sistemas.

Norint šias idėjas įgyvendinti praktiškai, būtina išspręsti daugybę skirtingų problemų. Pagalvokite, kaip kostiumas apsaugos žmogų nuo staigių temperatūros ir slėgio pokyčių, išspręs deguonies tiekimo problemą, pagalvokite, kaip atlaikyti hipergarsines ir viršgarsines smūgio bangas. Tokiame įspūdingame aukštyje yra daug rizikos: sportininkas gali patirti oro emfizemą, dekompresinę ligą ar ebullizmą (skysčio virimas organizme esant žemam atmosferos slėgiui). Jei kostiumas yra sugadintas, asmuo gali likti be apsaugos ir deguonies.

Egzoskeletas šokinėjimui iš kosmoso
Egzoskeletas šokinėjimui iš kosmoso

Be to, sukurtas kostiumas turi atlaikyti hipergarsines ir viršgarsines smūgio bangas. Taip pat svarbų vaidmenį atliks patirta perkrova. Kai sportininkas pereis iš plonos atmosferos į tankesnius jos sluoksnius, jis patirs teigiamas ir neigiamas perkrovas nuo 2 g iki 8 g. Ir tai gali sukelti rimtų problemų ir visos sistemos gedimo. Kita vertus, sportininkas nuo tokių perkrovų gali prarasti sąmonę ar kraujavimą.

„Solar System Express“atstovų teigimu, naujas skafandras, vadinamas RL MARK VI, leis sportininkui šokinėti iš artimos erdvės, suborbitinės erdvės ir net iš žemos Žemės orbitos. Kostiumoje esantis RL yra majoras Robertas Lawrence'as, kuris buvo pirmasis afroamerikietis astronautas, miręs 1967 m. Gruodžio 8 d. Edvardo oro pajėgų bazėje bandomųjų skrydžių metu.

Norėdami išbandyti savo plėtrą, „Solar System Express“planuoja šuolį, panašų į „Red Bull Stratos“. Pirmuosius bandymus planuojama atlikti palyginti nedideliame aukštyje, naudojant nusileidimą parašiutu, tačiau gamintojo tikslai yra daug ambicingesni. Naudodamas specializuotus batus su miniatiūriniais varikliais ir sparnų kostiumų technologija, sportininkas turės sklandžiai nusileisti vertikalioje padėtyje.

Tuo pat metu „Juxtopia“inžinieriai dirba prie išplėstinės realybės akinių projekto. Šių akinių veikimo principas turėtų būti panašus į informacijos rodymo ant šiuolaikinių kovotojų priekinio stiklo technologiją, kai visi pilotui reikalingi duomenys rodomi ant vidinio šalmo paviršiaus, piloto akinių arba tiesiai ant stiklo. kabinos baldakimu. „Juxtopia“papildytos realybės akiniai suteiks sportininkui visą gyvybiškai svarbią informaciją, reikalingą situacijai kontroliuoti. Jie papasakos apie aplinkos ir kūno temperatūrą, širdies ritmą, slėgį ir parodys daug kitos naudingos informacijos. Be to, „šuolininkas“žinos savo vietą erdvėje, matys skrydžio greičio kitimą, taip pat galės nuolat palaikyti ryšį su stotimis ant žemės. Sistemą sudaro kameros, balso valdymas ir aplinkos apšvietimas.

Vaizdas
Vaizdas

Tuo pačiu metu giroskopiniai batai turėtų tapti aukščiausių technologijų dalyku naujame stebuklingame kostiume. Manoma, kad jie vienu metu išspręs kelias problemas. Pirma, 100 km aukštyje. virš jūros lygio aerodinaminės jėgos neveiks sportininko kūno, dėl šios priežasties bus labai sunku stabilizuoti skrydį. Tuo pačiu metu į batus įmontuoti giroskopai padės stabilizuoti skafandro padėtį erdvėje ir padės sportininkui išlaikyti optimalią padėtį kertant termosferos ir stratopauzės ribą. Su jų pagalba planuojama įdiegti saugos sistemą, vadinamą „plokščiu sukimosi kompensatoriumi“, kuri įsijungs, jei „šuolininkas“praras pozicijos erdvėje kontrolę ilgiau nei 5 sekundes.

Viena iš pagrindinių giroskopinių batų funkcijų turėtų būti minkštas sportininko nusileidimas. Manoma, kad jie „įsijungs“, kai žmogus beveik pasiekia žemės paviršių. Šiuo metu miniatiūriniai purkštukai išleis dujų sroves, kad užtikrintų saugų ir sklandų nusileidimą. Giroskopinių batų valdiklis, taip pat į juos įmontuoti mini varikliai, bus ant valdymo pirštinių, kurios yra skirtos palengvinti prieigą prie sistemos.

Taip pat planuojama įgyvendinti dar vieną triuką - „Gravity Development Board“, kuris yra neatskiriama kuriamo kostiumo dalis. Ši plokštė veiks kaip pagrindinė visos sistemos valdymo sąsaja. Pasak „Solar System Express“techninio direktoriaus, ši plėtra bus pirmoji tokio pobūdžio sistema, kuri bus tinkama naudoti erdvėje ir kuri savo funkcionalumu gali pranokti „Arduino Uno“. Daroma prielaida, kad pirmieji stebuklo kostiumo bandymai vyks 2016 metų liepą, tad belieka laukti daug laiko, kol išsipildys fantazija.

Ryškiausias šuolis iki šiol

Šiuo metu ryškiausią šuolį istorijoje atliko Feliksas Baumgartneris („Red Bull Stratos“), kuris vienu metu pasiekė 2 pasaulio rekordus: pirmasis pasaulyje šoko iš stratosferos (aukštis 39 km) ir taip pat tapo pirmuoju žmogumi, įveikusiu garso greitį. Natūralu, kad be specialios įrangos jo šuolis būtų neįmanomas. Feliksas vilkėjo specialų kostiumą, kuris iš tikrųjų buvo pažangiausio NASA skafandro variantas. Šis skafandras apsaugojo drąsų megztinį nuo staigių temperatūros pokyčių (šuolio metu oro temperatūra svyravo nuo -68 iki 38 laipsnių Celsijaus) ir slėgio, taip pat nuo daugybės kitų pavojų.

Vaizdas
Vaizdas

Niekada anksčiau nebuvo sukurti tokie kostiumai, galintys atlaikyti itin didelį slėgį ir tuo pačiu atlikti kontroliuojamą kritimo procesą. Sukurtą kostiumą sudarė 4 sluoksniai. Išorinį kostiumo sluoksnį sudarė antipireno medžiaga, vadinama „Nomex“. Po šiuo sluoksniu buvo prietaisas, kuris laikė burbulą, užpildytą dujomis. Vidinis kostiumo sluoksnis buvo kvėpuojantis pamušalas. Kai tik slėgis padidėjo, kostiumas įgijo reikiamą standumą. Tuo pačiu metu kostiumo dizainas turėjo suteikti žmogui griežtai vertikalų kritimą, galva žemyn. Tai buvo labai svarbu, kad nebūtų patekta į plokščią uodegą.

Viena iš svarbiausių kostiumo užduočių buvo sureguliuoti slėgį. Reikėjo reguliuoti slėgį, kad būtų išvengta hipoksijos, dekompresinės ligos, audinių pažeidimo - t.y. tos rizikos, susijusios su staigiais atmosferos slėgio pokyčiais. Laisvo kritimo metu Feliksas Baumgartneris įkvėpė gryno deguonies, o skafandre buvo palaikomas pastovus 3,5 baro slėgis. Sumažėjus diafragmų ir aneroidinio vožtuvo garams, slėgis kostiume buvo sureguliuotas viduje. Tą akimirką, kai parašiutininkas nukrito žemiau 10 km, spaudimas kostiume ėmė kristi, o tai užtikrino didesnį mobilumą.

Kostiumo technologinis centras buvo šarvuota krūtinė. Jame buvo didelės skiriamosios gebos vaizdo kamera su 120 laipsnių plataus kampo vaizdu, balso imtuvas ir siųstuvas, hidrostabilizatorius, nurodantis kampą ir aukštį, akselerometras ir dvigubas ličio jonų baterijų rinkinys.

Parašiutininko veidas buvo apsaugotas specialiu plastikiniu skydeliu. Parašiutininkui išeinant iš kapsulės, temperatūra už borto turėjo būti apie -25⁰С. Per kelias laisvo skrydžio minutes oro temperatūra sumažės daugiau nei perpus. Siekiant išvengti to, kad plastikinis skydas neužsilietų iš parašiutininko kvėpavimo, jis buvo aprūpintas 110 ploniausių laidų, kurie buvo atsakingi už viso jo paviršiaus šildymą.

Vaizdas
Vaizdas

Šio kostiumo parašiutų sistemą sudarė 3 parašiutai: stabdžių parašiutu vienetas, pagrindinis parašiutas ir rezervinis parašiutas. Tuo pačiu metu paskutiniai du buvo paprasti parašiutai, kurie buvo padidinti 2,5 karto, kad būtų užtikrintas papildomas stabilumas. Baumgartnerio kostiume vienu metu buvo pateiktos 4 fiksavimo įtaiso rankenos: 2 raudonos ir 2 geltonos. Raudona rankena, esanti dešinėje krūtinės pusėje, paleido pagrindinį parašiutą ir išmetė stabdžių parašiutą, geltonos rankenos dešinėje šlaunyje atkabino pagrindinį parašiutą, kad atsarginį parašiutą būtų galima išskleisti nesusipainiojant. Jei parašiutininkas įkrito į uodegos smeigtuką ir negalėjo pasiekti rankenos, jis galėjo atleisti stabdžių parašiutą, paspausdamas žiedo fiksavimo įtaisą, esantį ant kairiojo kostiumo rodomojo piršto.

Felixas Baumgartneris ir jo komanda neslėpė, kad šokinėjimas iš stratosferos savaime yra labai didelis ir svarbus pasiekimas. Tačiau tuo pačiu metu pagrindinis šuolio tikslas buvo išbandyti naujausią NASA plėtrą.

Rekomenduojamas: