Exoskelet na skákanie z vesmíru

Obsah:

Exoskelet na skákanie z vesmíru
Exoskelet na skákanie z vesmíru

Video: Exoskelet na skákanie z vesmíru

Video: Exoskelet na skákanie z vesmíru
Video: ?Повторите эту сумму?Выплатите $ 1330, чтобы бесплатно 2024, Smieť
Anonim

Film „Iron Man“inšpiroval vývojárov k návrhu obleku, ktorý by bol vhodný na skákanie z vesmíru. Oblek budúcnosti alebo exoskeleton na skákanie z vesmíru dostal označenie RL MARK VI, vytvárajú ho vývojári Solar System Express a biotechniky z Juxtopia LLC. Tento kostým bude podobný kostýmu známeho železného muža. Oblek má byť vybavený gyroskopmi, okuliarmi pre rozšírenú realitu, ovládacími rukavicami a dokonca aj jetpackom. Súčasne sa očakáva vydanie produkčného modelu novinky do roku 2016.

Myšlienka vytvorenia tohto exoskeletu bola inšpirovaná fantastickými filmami Iron Man a Star Trek. Predpokladá sa, že tento oblek dokáže zdvihnúť človeka na 100 km. nad povrch Zeme a potom hladko klesnúť na zem bez použitia padáka. Dizajnéri skafandru ako dôvod určili ako hornú priečku výšku 100 km, táto výška sa nazýva Karmanova čiara, ktorá je považovaná za hranicu medzi otvoreným priestorom a zemskou atmosférou. Skok z takej výšky je zároveň úlohou obrovskej zložitosti. Spočiatku bude na človeka pôsobiť kozmické vákuum a potom vstúpi do zemskej atmosféry a pomerne dlho bude v stave voľného pádu.

Sci -fi nie je prvýkrát, čo inšpirovalo inžinierov k vytvoreniu technológie budúcnosti. Napríklad vo filme Star Trek z roku 2009 je scéna, v ktorej kapitán kozmickej lode James Kirk, inžinier Olson a kormidelník Hikaru Sulu zostúpia na povrch planéty Vulcan v high-tech oblekoch a pristane sa s nasadením padáka. V trilógii Iron Man sú kostýmy Tonyho Starka stredobodom deja. Hlavnými súčasťami jeho exoskeletov sú odpudzovače (gravitačné motory) v rukaviciach a prúdové motory v čižmách. Prilba v tomto obleku má zároveň displej s indikátorom na prednom skle. Hrdina navyše môže pomocou hlasového ovládania ovládať všetky dostupné systémy.

Na implementáciu týchto myšlienok do praxe je potrebné vyriešiť veľké množstvo rôznych problémov. Zamyslite sa nad tým, ako oblek ochráni človeka pred náhlymi zmenami teploty a tlaku, vyriešte problém s dodávkou kyslíka, zamyslite sa nad tým, ako odolávať nadzvukovým a nadzvukovým nárazovým vlnám. V takej impozantnej nadmorskej výške je veľa rizík: u športovca sa môže vyskytnúť emfyzém vzduchu, dekompresná choroba alebo eullismus (varenie tekutiny v tele pri nízkom atmosférickom tlaku). V prípade poškodenia obleku môže byť osoba bez ochrany a kyslíka.

Exoskelet na skákanie z vesmíru
Exoskelet na skákanie z vesmíru

Vyvinutý oblek navyše musí odolávať hypersonickým a nadzvukovým nárazovým vlnám. Dôležitú úlohu bude hrať aj preťaženie. V okamihu, keď sa športovec presunie z riedkej atmosféry do jeho hustších vrstiev, zažije pozitívne aj negatívne preťaženie od 2 g do 8 g. A to môže spôsobiť vážne problémy a zlyhanie celého systému. Športovec, na druhej strane, z takéhoto preťaženia môže pociťovať stratu vedomia alebo krvácanie.

Podľa zástupcov Solar System Express nový skafandr s názvom RL MARK VI umožní športovcovi skočiť z blízkeho vesmíru, suborbitálneho priestoru a dokonca aj z nízkej obežnej dráhy Zeme. RL v obleku je skratkou pre majora Roberta Lawrenca, ktorý bol prvým afroamerickým astronautom, ktorý zomrel 8. decembra 1967 počas testovacích letov na leteckej základni Edwards.

Na otestovanie svojho vývoja plánuje Solar System Express skok podobný Red Bull Stratos. Prvé testy sa plánujú vykonať v relatívne nízkej nadmorskej výške pomocou pristátia na padáku, ale ciele výrobcu sú oveľa ambicióznejšie. S pomocou špecializovaných topánok s miniatúrnymi motormi a technológiou obleku bude musieť športovec hladko pristáť vo vzpriamenej polohe.

Inžinieri z Juxtopie zároveň pracujú na projekte okuliarov pre rozšírenú realitu. Princíp činnosti týchto okuliarov by mal byť podobný technológii zobrazovania informácií na prednom skle moderných stíhačiek, keď sú všetky údaje potrebné pre pilota zobrazené na vnútornom povrchu prilby, pilotných okuliaroch alebo priamo na skle okuliarov vrchlík kokpitu. Okuliare s rozšírenou realitou od Juxtopie poskytnú športovcovi všetky dôležité informácie, ktoré sú potrebné na zvládnutie situácie. Povedia vám o teplote prostredia a tela, srdcovom tepe, tlaku a ukážu mnoho ďalších užitočných informácií. „Skokan“navyše bude poznať svoju polohu vo vesmíre, uvidí zmenu rýchlosti letu a taktiež bude schopný neustále udržiavať kontakt so stanicami na zemi. Systém obsahuje kamery, hlasové ovládanie a okolité osvetlenie.

Obrázok
Obrázok

Gyroskopické topánky by sa zároveň mali stať najpokročilejšou vecou v novom zázračnom obleku. Predpokladá sa, že vyriešia niekoľko problémov naraz. Najprv vo výške 100 km. nad hladinou mora nebudú na telo športovca pôsobiť aerodynamické sily, z tohto dôvodu bude veľmi ťažké stabilizovať let. Gyroskopy zabudované v čižmách zároveň pomôžu stabilizovať polohu skafandra vo vesmíre a pomôžu športovcovi udržať optimálnu polohu pri prekročení hranice termosféry a stratopauzy. S ich pomocou sa plánuje implementácia bezpečnostného systému s názvom „kompenzátor plochého otáčania“, ktorý sa zapne, ak „prepojka“stratí kontrolu nad polohou v priestore na viac ako 5 sekúnd.

Jednou z hlavných funkcií gyroskopických topánok by malo byť mäkké pristátie športovca. Predpokladá sa, že sa „zapnú“, keď sa človek takmer dostane na zemský povrch. V tomto mieste miniatúrne trysky uvoľnia prúdy plynu, aby zaistili bezpečné a hladké pristátie. Ovládač gyroskopických topánok, ako aj v nich zabudované mini motory, budú umiestnené na ovládacích rukaviciach, ktoré sú navrhnuté tak, aby poskytovali ľahký prístup k systému.

Plánuje sa aj implementácia ďalšieho triku - Gravity Development Board, ktorá je neoddeliteľnou súčasťou vyvíjaného obleku. Táto doska bude slúžiť ako hlavné rozhranie pre správu celého systému. Podľa technického riaditeľa Solar System Express bude tento vývoj prvým systémom svojho druhu, ktorý bude vhodný na použitie vo vesmíre a ktorý môže svojou funkčnosťou prekonať Arduino Uno. Predpokladá sa, že prvé testy zázračného kostýmu sa uskutočnia v júli 2016, takže už nezostáva veľa času na čakanie, kým sa fantázia splní.

Zatiaľ najvýraznejší skok

V tom čase urobil najvýraznejší skok v histórii Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), ktorý súčasne vytvoril 2 svetové rekordy naraz: prvý na svete skočil zo stratosféry (výška 39 km) a sa tiež stal prvým človekom, ktorý prekonal rýchlosť zvuku. Prirodzene, bez prítomnosti špeciálneho vybavenia by jeho skok nebol možný. Felix mal na sebe špeciálny oblek, ktorý bol vlastne variáciou na najpokročilejší skafander NASA. Tento skafander chránil odvážneho skokana pred náhlymi zmenami teploty (počas skoku sa teplota vzduchu pohybovala od -68 do 38 stupňov Celzia) a tlaku, ako aj pred veľkým počtom ďalších nebezpečenstiev.

Obrázok
Obrázok

Nikdy predtým neboli vyvinuté také obleky, schopné odolávať extrémne vysokým tlakom a súčasne vykonávať kontrolovaný proces pádu. Vytvorený kostým pozostával zo 4 vrstiev. Vonkajšia vrstva obleku pozostávala z materiálu spomaľujúceho horenie nazývaného Nomex. Pod touto vrstvou bolo zariadenie, ktoré držalo bublinu, ktorá bola naplnená plynom. Vnútorná vrstva obleku bola priedušná podšívka. Hneď ako sa tlak zvýšil, oblek získal potrebnú tuhosť. Súčasne mal dizajn obleku poskytnúť osobe prísne zvislý pád hlavou nadol. To bolo zásadné, aby ste sa vyhli plochému vývrtke.

Jednou z najdôležitejších úloh obleku bolo nastavenie tlaku. Tlak bolo potrebné regulovať, aby sa zabránilo vzniku hypoxie, dekompresnej choroby, poškodenia tkaniva - t.j. riziká spojené s náhlymi zmenami atmosférického tlaku. Počas voľného pádu dýchal Felix Baumgartner čistý kyslík a v jeho skafandri bol udržiavaný konštantný tlak 3,5 baru. Keď para membrán a aneroidový ventil klesali, tlak v obleku sa vnútorne upravil. V tej chvíli, keď parašutista klesol pod 10 km, tlak v obleku začal klesať, čo zaisťovalo väčšiu mobilitu.

Technologickým centrom obleku bol pancierový pancier. Jeho súčasťou bola videokamera s vysokým rozlíšením so 120-stupňovým širokouhlým záberom, hlasový prijímač a vysielač, hydrostabilizátor, ktorý hlásil uhol a výšku, akcelerometer a dvojitá sada lítium-iónových batérií.

Tvár parašutistu bola chránená špeciálnym plastovým štítom. V čase výstupu parašutistu z kapsuly mala byť teplota cez palubu asi -25 ° C. Za niekoľko minút voľného letu sa teplota vzduchu zníži viac ako na polovicu. Aby sa plastový štít nezamlžoval zvnútra dychu parašutistu, bol vybavený 110 najtenšími drôtmi, ktoré boli zodpovedné za zahriatie celého jeho povrchu.

Obrázok
Obrázok

Padákový systém tohto obleku pozostával z 3 padákov: brzdová jednotka padáka, hlavný padák a záložný padák. Posledné dva boli zároveň obyčajnými padákmi, ktoré boli 2,5 -krát zvýšené, aby poskytli dodatočnú stabilitu. V obleku Baumgartner boli k dispozícii 4 držadlá uzamykacieho zariadenia naraz: 2 červené a 2 žlté. Červená rukoväť umiestnená na pravej strane hrudníka uvoľnila hlavný padák a vyhodila brzdový padák, žlté držadlá na pravom stehne uvoľnili hlavný padák, aby sa záložný padák mohol rozvinúť bez spleti. V prípade, že by parašutista spadol do chvosta a nemohol dosiahnuť na rukoväť, mohol uvoľniť brzdový padák stlačením prstencového zaisťovacieho zariadenia umiestneného na ľavom ukazováku obleku.

Felix Baumgartner a jeho tím sa netajili tým, že už samotný skok zo stratosféry je veľmi veľký a dôležitý úspech. Ale zároveň hlavným cieľom zoskoku bolo presne otestovať najnovší vývoj NASA.

Odporúča: