Egzoszkielet do skakania z kosmosu

Spisu treści:

Egzoszkielet do skakania z kosmosu
Egzoszkielet do skakania z kosmosu

Wideo: Egzoszkielet do skakania z kosmosu

Wideo: Egzoszkielet do skakania z kosmosu
Wideo: 30.01 Оперативная обстановка. Может ли война перейти в затяжной конфликт. @OlegZhdanov 2024, Może
Anonim

Film „Iron Man” zainspirował twórców do zaprojektowania kombinezonu, który nadawałby się do skakania z kosmosu. Kombinezon przyszłości lub egzoszkielet do skoków z kosmosu otrzymał oznaczenie RL MARK VI, tworzą go twórcy Solar System Express i biotechnika z Juxtopia LLC. Ten kostium będzie podobny do stroju słynnego Iron Mana. Kombinezon ma być wyposażony w żyroskopy, gogle rozszerzonej rzeczywistości, rękawice kontrolne, a nawet plecak odrzutowy. W tym samym czasie model produkcyjny nowości ma zostać wydany do 2016 roku.

Pomysł stworzenia tego egzoszkieletu został zainspirowany fantastycznymi filmami Iron Man i Star Trek. Zakłada się, że ten kombinezon będzie w stanie podnieść osobę na 100 km. nad powierzchnią ziemi, a następnie gładko opuścić się na ziemię bez użycia spadochronu. Projektanci skafandra kosmicznego nie bez powodu jako górną poprzeczkę ustanowili wysokość 100 km, tę wysokość nazywa się linią Karmana, która jest uważana za granicę między otwartą przestrzenią a ziemską atmosferą. Jednocześnie skakanie z takiej wysokości to zadanie o ogromnej złożoności. Początkowo kosmiczna próżnia będzie działać na człowieka, a następnie wejdzie on w ziemską atmosferę i przez dość długi czas będzie w stanie swobodnego spadania.

Science fiction nie po raz pierwszy zainspirowało inżynierów do stworzenia technologii przyszłości. Na przykład w filmie Star Trek z 2009 roku jest scena, w której kapitan statku kosmicznego James Kirk, inżynier Olson i sternik Hikaru Sulu schodzą na powierzchnię planety Vulcan w nowoczesnych kombinezonach i następuje lądowanie z rozłożeniem spadochronu. W trylogii Iron Man kostiumy Tony'ego Starka zajmują centralne miejsce w historii. Głównymi składnikami jego egzoszkieletów są repulsory (silniki antygrawitacyjne) w rękawicach i silniki odrzutowe w butach. Jednocześnie kask w tym kombinezonie posiada wyświetlacz ze wskaźnikiem na przedniej szybie. Dodatkowo bohater może za pomocą sterowania głosowego sterować wszystkimi dostępnymi systemami.

Aby zrealizować te pomysły w praktyce, konieczne jest rozwiązanie wielu różnych problemów. Zastanów się, jak kombinezon uchroni człowieka przed nagłymi zmianami temperatury i ciśnienia, rozwiąż problem dostarczania tlenu, zastanów się, jak wytrzymać naddźwiękowe i naddźwiękowe fale uderzeniowe. Na tak imponującej wysokości istnieje wiele zagrożeń: sportowiec może doświadczyć rozedmy płuc, choroby dekompresyjnej lub ebulizmu (wrzenia płynu w organizmie przy niskim ciśnieniu atmosferycznym). W przypadku uszkodzenia kombinezonu osoba może zostać pozostawiona bez ochrony i tlenu.

Egzoszkielet do skakania z kosmosu
Egzoszkielet do skakania z kosmosu

Ponadto opracowany kombinezon musi wytrzymać naddźwiękowe i naddźwiękowe fale uderzeniowe. Istotną rolę będzie również odgrywać doświadczane przeciążenie. W momencie, gdy sportowiec przejdzie z cienkiej atmosfery do jej gęstszych warstw, doświadczy dodatnich i ujemnych przeciążeń od 2g do 8g. A to może spowodować poważne problemy i awarię całego systemu. Z drugiej strony sportowiec z takich przeciążeń może doświadczyć utraty przytomności lub krwotoku.

Według przedstawicieli Solar System Express, nowy skafander, nazwany RL MARK VI, pozwoli sportowcowi skakać z bliskiej przestrzeni kosmicznej, suborbitalnej, a nawet z niskiej orbity okołoziemskiej. RL w skafandrze to akronim od majora Roberta Lawrence'a, który był pierwszym afroamerykańskim astronautą, który zginął 8 grudnia 1967 roku podczas lotów testowych w bazie sił powietrznych Edwards.

Aby przetestować swój rozwój, Solar System Express planuje skok podobny do Red Bull Stratos. Planuje się, że pierwsze testy zostaną przeprowadzone na stosunkowo niewielkiej wysokości, z wykorzystaniem lądowania na spadochronie, ale cele producenta są dużo bardziej ambitne. Za pomocą specjalistycznych butów z miniaturowymi silnikami i technologią wingsuit, sportowiec będzie musiał płynnie wylądować w wyprostowanej pozycji.

W tym samym czasie inżynierowie Juxtopii pracują nad projektem okularów rozszerzonej rzeczywistości. Zasada działania tych okularów powinna być zbliżona do technologii wyświetlania informacji na przedniej szybie nowoczesnych myśliwców, gdy wszystkie dane potrzebne pilotowi są wyświetlane na wewnętrznej powierzchni hełmu, goglach pilota lub bezpośrednio na szkle baldachim kokpitu. Okulary rozszerzonej rzeczywistości firmy Juxtopia dostarczą sportowcowi wszystkich niezbędnych informacji niezbędnych do kontrolowania sytuacji. Opowiedzą o temperaturze otoczenia i ciała, tętnie, ciśnieniu oraz pokażą wiele innych przydatnych informacji. Ponadto „skoczek” będzie znał swoje położenie w kosmosie, widział zmianę prędkości lotu, a także będzie mógł stale pozostawać w kontakcie ze stacjami na ziemi. System obejmuje kamery, sterowanie głosowe i oświetlenie otoczenia.

Obraz
Obraz

Jednocześnie żyroskopowe buty powinny stać się najbardziej zaawansowaną technologią w nowym cudownym kombinezonie. Zakłada się, że rozwiążą kilka problemów na raz. Najpierw na wysokości 100 km. nad poziomem morza siły aerodynamiczne nie będą działały na organizm sportowca, z tego powodu bardzo trudno będzie ustabilizować lot. Jednocześnie żyroskopy wbudowane w buty pomogą ustabilizować pozycję skafandra w przestrzeni i pomogą sportowcowi utrzymać optymalną pozycję podczas przekraczania granicy termosfery i stratopauzy. Z ich pomocą planowane jest wdrożenie systemu bezpieczeństwa zwanego „flat spin compensator”, który włączy się, gdy „skoczek” straci kontrolę nad pozycją w przestrzeni na dłużej niż 5 sekund.

Jedną z głównych funkcji butów żyroskopowych powinno być miękkie lądowanie sportowca. Zakłada się, że „włączą się”, gdy osoba prawie dotrze do powierzchni ziemi. W tym momencie miniaturowe dysze wypuszczą strumienie gazu, aby zapewnić bezpieczne i płynne lądowanie. Kontroler butów żyroskopowych, a także wbudowane w nie minisilniki, będą znajdować się na rękawicach kontrolnych, które mają zapewnić łatwy dostęp do systemu.

Planowane jest również wdrożenie innego triku - Gravity Development Board, która jest integralną częścią opracowywanego skafandra. Ta płyta będzie działać jako główny interfejs do zarządzania całym systemem. Według dyrektora technicznego Solar System Express, rozwój ten będzie pierwszym tego rodzaju systemem, który będzie nadawał się do użytku w kosmosie i może przewyższyć Arduino Uno funkcjonalnością. Zakłada się, że pierwsze testy cudownego stroju odbędą się w lipcu 2016 r., więc na spełnienie fantazji pozostało niewiele czasu.

Jak dotąd najwybitniejszy skok

W tym momencie najwybitniejszy skok w historii oddał Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), który jednocześnie ustanowił 2 rekordy świata: pierwszy na świecie wykonał skok ze stratosfery (wysokość 39 km) oraz stała się też pierwszą osobą, która pokonała prędkość dźwięku. Naturalnie bez obecności specjalnego sprzętu jego skok byłby niemożliwy. Felix miał na sobie specjalny skafander, który w rzeczywistości był odmianą najbardziej zaawansowanego skafandra kosmicznego NASA. Skafander ten chronił dzielnego skoczka przed nagłymi zmianami temperatury (podczas skoku temperatura powietrza wahała się od -68 do 38 stopni Celsjusza) i ciśnieniem, a także przed wieloma innymi niebezpieczeństwami.

Obraz
Obraz

Nigdy wcześniej nie opracowano takich skafandrów, zdolnych wytrzymać ekstremalnie wysokie ciśnienia, a jednocześnie przeprowadzać kontrolowany proces upadku. Stworzony kostium składał się z 4 warstw. Zewnętrzna warstwa skafandra składała się z trudnopalnego materiału o nazwie Nomex. Pod tą warstwą znajdowało się urządzenie, które trzymało bańkę, która była wypełniona gazem. Wewnętrzną warstwę kombinezonu stanowiła oddychająca podszewka. Gdy tylko ciśnienie wzrosło, skafander nabrał wymaganej sztywności. Jednocześnie konstrukcja skafandra miała zapewniać osobie opadanie ściśle pionowe, głową w dół. To było kluczowe, aby uniknąć płaskiego korka.

Jednym z najważniejszych zadań skafandra była regulacja ciśnienia. Konieczne było wyregulowanie ciśnienia, aby uniknąć wystąpienia hipoksji, choroby dekompresyjnej, uszkodzenia tkanek – tj. ryzyko związane z nagłymi zmianami ciśnienia atmosferycznego. Podczas swobodnego spadania Felix Baumgartner oddychał czystym tlenem, aw jego skafandrze utrzymywało się stałe ciśnienie 3,5 bara. Gdy opary membran i zaworu aneroidowego opadły, ciśnienie w skafandrze zostało wyregulowane wewnętrznie. W tym momencie, gdy spadochroniarz spadł poniżej 10 km, ciśnienie w skafandrze zaczęło spadać, co zapewniło większą mobilność.

Technologicznym centrum skafandra był pancerny napierśnik. Zawierał kamerę wideo o wysokiej rozdzielczości z szerokim kątem widzenia 120 stopni, odbiornik i nadajnik głosu, hydrostabilizator, który podawał kąt i wysokość, akcelerometr i podwójny zestaw baterii litowo-jonowych.

Twarz skoczka była chroniona specjalną plastikową osłoną. W momencie wyjścia spadochroniarza z kapsuły temperatura za burtą powinna wynosić około -25⁰С. Za kilka minut swobodnego lotu temperatura powietrza spadnie o ponad połowę. Aby plastikowa osłona nie zaparowała od środka oddechu skoczka, została wyposażona w 110 najcieńszych drutów, które odpowiadały za nagrzewanie całej jej powierzchni.

Obraz
Obraz

System spadochronowy tego kombinezonu składał się z 3 spadochronów: zespołu hamującego spadochron, spadochronu głównego i spadochronu zapasowego. Jednocześnie dwa ostatnie były zwykłymi spadochronami, które zostały zwiększone 2,5 razy, aby zapewnić dodatkową stabilność. W kombinezonie Baumgartner zapewniono jednocześnie 4 uchwyty urządzenia blokującego: 2 czerwone i 2 żółte. Czerwona rączka, znajdująca się po prawej stronie klatki piersiowej, zwalniała spadochron główny i wyrzucała spadochron hamujący, żółte rączki na prawym udzie odczepiają spadochron główny tak, aby spadochron zapasowy mógł się rozwinąć bez zaplątania się. W przypadku, gdy spadochroniarz wpadł w korkociąg i nie mógł dosięgnąć rączki, mógł zwolnić hamulec spadochronu, naciskając pierścień blokujący znajdujący się na lewym palcu wskazującym skafandra.

Felix Baumgartner i jego zespół nie ukrywali, że sam skok ze stratosfery jest bardzo dużym i ważnym osiągnięciem. Ale jednocześnie głównym celem skoku było właśnie przetestowanie najnowszego rozwoju NASA.

Zalecana: