Eksoskelets lēcienam no kosmosa

Satura rādītājs:

Eksoskelets lēcienam no kosmosa
Eksoskelets lēcienam no kosmosa

Video: Eksoskelets lēcienam no kosmosa

Video: Eksoskelets lēcienam no kosmosa
Video: Ukrainian armored vehicle goes up in flame after lancet drone attack. 2024, Maijs
Anonim

Filma "Dzelzs vīrs" iedvesmoja izstrādātājus izstrādāt uzvalku, kas būtu piemērots lēkšanai no kosmosa. Nākotnes uzvalks jeb eksoskelets lekšanai no kosmosa ir saņēmis apzīmējumu RL MARK VI, to veido Solar System Express un biotehnikas izstrādātāji no Juxtopia LLC. Šis kostīms būs līdzīgs slavenā dzelzs vīra tērpam. Uzvalks ir aprīkots ar žiroskopiem, paplašinātās realitātes brillēm, vadības cimdiem un pat reaktīvo lidmašīnu. Tajā pašā laikā paredzams, ka jaunuma ražošanas modelis tiks izlaists līdz 2016. gadam.

Ideju izveidot šo eksoskeletu iedvesmoja fantastiskās filmas Dzelzs vīrs un Zvaigžņu ceļš. Tiek pieņemts, ka šis uzvalks spēs pacelt cilvēku 100 km. virs Zemes virsmas un pēc tam vienmērīgi nolaižas uz zemes, neizmantojot izpletni. Skafandra dizaineri iemesla dēļ kā augšējo latiņu noteica 100 km augstumu, šo augstumu sauc par Karmanas līniju, kas tiek uzskatīta par robežu starp atklāto telpu un zemes atmosfēru. Tajā pašā laikā lekt no šāda augstuma ir milzīgas sarežģītības uzdevums. Sākotnēji kosmiskais vakuums iedarbosies uz cilvēku, un tad viņš nonāks zemes atmosfērā un diezgan ilgu laiku atradīsies brīvā kritiena stāvoklī.

Zinātniskā fantastika nav pirmā reize, kad tā ir iedvesmojusi inženierus radīt nākotnes tehnoloģijas. Piemēram, 2009. gada filmā Zvaigžņu ceļš ir aina, kurā kosmosa kuģa kapteinis Džeimss Kirks, inženieris Olsons un stūrmanis Hikaru Sulu augsttehnoloģiskos uzvalkos nokāpj uz planētas Vulcan virsmas, un notiek nosēšanās. ar izpletņa izvietošanu. Dzelzs vīra triloģijā Tonija Stārka tērpi ieņem centrālo vietu stāstā. Viņa eksoskeleta galvenās sastāvdaļas ir repelenti (antigravitācijas dzinēji) cimdos un reaktīvie dzinēji zābakos. Tajā pašā laikā šī tērpa ķiverei ir displejs ar indikatoru uz vējstikla. Turklāt varonis var izmantot balss vadību, lai kontrolētu visas pieejamās sistēmas.

Lai šīs idejas īstenotu praksē, ir jāatrisina liels skaits dažādu problēmu. Padomājiet par to, kā uzvalks pasargās cilvēku no pēkšņām temperatūras un spiediena izmaiņām, atrisiniet skābekļa padeves problēmu, padomājiet, kā izturēt hiperskaņas un virsskaņas trieciena viļņus. Šādā iespaidīgā augstumā ir daudz risku: sportistam var rasties gaisa emfizēma, dekompresijas slimība vai ebullisms (šķidruma vārīšanās organismā zemā atmosfēras spiedienā). Gadījumā, ja uzvalks ir bojāts, persona var palikt bez aizsardzības un skābekļa.

Eksoskelets lēcienam no kosmosa
Eksoskelets lēcienam no kosmosa

Turklāt izstrādātajam uzvalkam jāiztur hiperskaņas un virsskaņas trieciena viļņi. Svarīga loma būs arī pieredzētajai pārslodzei. Brīdī, kad sportists pāriet no plānas atmosfēras uz tās blīvākajiem slāņiem, viņš piedzīvos pozitīvas un negatīvas pārslodzes no 2 g līdz 8 g. Un tas var radīt nopietnas problēmas un visas sistēmas kļūmes. Savukārt sportistam no šādām pārslodzēm var rasties samaņas zudums vai asiņošana.

Pēc Solar System Express pārstāvju teiktā, jaunais skafandrs, saukts par RL MARK VI, ļaus sportistam izlēkt no tuvas telpas, suborbitālas telpas un pat no zemas Zemes orbītas. Uzvalkā esošais RL ir akronīms majoram Robertam Lorensam, kurš bija pirmais afroamerikāņu astronauts, kurš nomira 1967. gada 8. decembrī pārbaudes lidojumu laikā Edvardsa gaisa spēku bāzē.

Lai pārbaudītu tās attīstību, Solar System Express plāno lēcienu, kas līdzīgs Red Bull Stratos. Pirmos testus plānots veikt salīdzinoši nelielā augstumā, izmantojot izpletni, bet ražotāja mērķi ir daudz vērienīgāki. Izmantojot specializētus zābakus ar miniatūriem motoriem un spārnu tērpu tehnoloģiju, sportistam būs vienmērīgi jānosēžas vertikālā stāvoklī.

Tajā pašā laikā Juxtopia inženieri strādā pie paplašinātās realitātes brilles projekta. Šo brilles darbības principam jābūt līdzīgam informācijas parādīšanas tehnoloģijai uz mūsdienu cīnītāju vējstikla, kad visi pilotam nepieciešamie dati tiek parādīti uz ķiveres iekšējās virsmas, pilota aizsargbrillēm vai tieši uz stikla. kabīnes nojume. Paplašinātās realitātes brilles no Juxtopia sniegs sportistam visu svarīgo informāciju, kas nepieciešama situācijas kontrolei. Viņi jums pastāstīs par apkārtējās vides un ķermeņa temperatūru, sirdsdarbības ātrumu, spiedienu un parādīs daudz citas noderīgas informācijas. Turklāt "džemperis" zinās savu atrašanās vietu kosmosā, redzēs lidojuma ātruma izmaiņas, kā arī varēs pastāvīgi uzturēt sakarus ar stacijām uz zemes. Sistēma ietver kameras, balss vadību un apkārtējo apgaismojumu.

Attēls
Attēls

Tajā pašā laikā žiroskopiskajiem zābakiem vajadzētu kļūt par vismodernāko lietu jaunajā brīnumkostīmā. Tiek pieņemts, ka tie atrisinās vairākas problēmas vienlaikus. Pirmkārt, 100 km augstumā. virs jūras līmeņa aerodinamiskie spēki neietekmēs sportista ķermeni, šī iemesla dēļ būs ļoti grūti stabilizēt lidojumu. Tajā pašā laikā zābakos iebūvētie žiroskopi palīdzēs stabilizēt skafandra stāvokli kosmosā un palīdzēs sportistam saglabāt optimālu stāvokli, šķērsojot termosfēras un stratopauzes robežu. Ar viņu palīdzību plānots ieviest drošības sistēmu, ko sauc par "plakano griešanās kompensatoru", kas ieslēgsies, ja "džemperis" vairāk nekā 5 sekundes zaudēs kontroli pār stāvokli telpā.

Vienai no galvenajām žiroskopisko zābaku funkcijām vajadzētu būt sportista mīkstajai nosēšanās. Tiek pieņemts, ka tie "ieslēgsies", kad cilvēks būs gandrīz sasniedzis zemes virsmu. Šajā brīdī miniatūras sprauslas atbrīvos gāzes strūklas, lai nodrošinātu drošu un vienmērīgu nosēšanos. Žiroskopisko zābaku kontrolieris, kā arī tajos iebūvētie mini motori atradīsies uz vadības cimdiem, kas paredzēti, lai nodrošinātu ērtu piekļuvi sistēmai.

Plānots ieviest arī citu triku - Gravity Development Board, kas ir neatņemama izstrādāta tērpa sastāvdaļa. Šī tāfele darbosies kā galvenais interfeiss visas sistēmas pārvaldībai. Pēc Solar System Express tehniskā direktora teiktā, šī attīstība būs pirmā šāda veida sistēma, kas būs piemērota izmantošanai kosmosā un kas funkcionalitātē var pārspēt Arduino Uno. Tiek pieņemts, ka pirmie brīnumtērpa izmēģinājumi notiks 2016. gada jūlijā, tāpēc vairs nav daudz laika, lai gaidītu fantāzijas piepildīšanos.

Līdz šim izcilākais lēciens

Šajā brīdī izcilāko lēcienu vēsturē veica Fēlikss Baumgartners (Red Bull Stratos), kurš vienlaikus uzstādīja 2 pasaules rekordus: pirmais pasaulē veica lēcienu no stratosfēras (augstums 39 km), un kļuva arī par pirmo cilvēku, kurš pārvarēja skaņas ātrumu. Protams, bez īpaša aprīkojuma viņa lēciens nebūtu bijis iespējams. Fēlikss valkāja īpašu tērpu, kas patiesībā bija variācija NASA vismodernākajā skafandrā. Šis skafandrs aizsargāja drosmīgo džemperi no pēkšņām temperatūras izmaiņām (lēciena laikā gaisa temperatūra svārstījās no -68 līdz 38 grādiem pēc Celsija) un spiediena, kā arī no daudzām citām briesmām.

Attēls
Attēls

Nekad iepriekš nav izstrādāti šādi tērpi, kas spēj izturēt ārkārtīgi augstu spiedienu un vienlaikus veikt kontrolētu kritiena procesu. Izveidotais kostīms sastāvēja no 4 kārtām. Uzvalka ārējais slānis sastāvēja no liesmu slāpējoša materiāla ar nosaukumu Nomex. Zem šī slāņa atradās ierīce, kas turēja burbuli, kas bija piepildīts ar gāzi. Uzvalka iekšējais slānis bija elpojošs oderējums. Tiklīdz spiediens palielinājās, uzvalks ieguva nepieciešamo stingrību. Tajā pašā laikā uzvalka dizainam vajadzēja nodrošināt cilvēkam stingri vertikālu kritienu, galvu uz leju. Tam bija izšķiroša nozīme, lai izvairītos no iekļūšanas plakanā astes tapā.

Viens no svarīgākajiem tērpa uzdevumiem bija spiediena regulēšana. Bija nepieciešams regulēt spiedienu, lai izvairītos no hipoksijas, dekompresijas slimības, audu bojājumu rašanās - t.i. tie riski, kas saistīti ar pēkšņām atmosfēras spiediena izmaiņām. Brīvā kritiena laikā Fēlikss Baumgartners ieelpoja tīru skābekli, un viņa skafandrā tika uzturēts nemainīgs 3,5 bāru spiediens. Samazinoties diafragmu tvaikiem un aneroīda vārstam, spiediens uzvalkā tika noregulēts iekšēji. Tajā brīdī, kad izpletņlēcējs nokrita zem 10 km, spiediens uzvalkā sāka samazināties, kas nodrošināja lielāku mobilitāti.

Uzvalka tehnoloģiskais centrs bija bruņu krūtis. Tas ietvēra augstas izšķirtspējas videokameru ar 120 grādu platleņķa skatu, balss uztvērēju un raidītāju, hidrostabilizatoru, kas ziņoja par leņķi un augstumu, akselerometru un dubultu litija jonu bateriju komplektu.

Izpletņlēcēja seja tika aizsargāta ar īpašu plastmasas vairogu. Izpletņlēcēja iziešanas laikā no kapsulas temperatūrai virs borta vajadzēja būt aptuveni -25⁰С. Dažu minūšu bezmaksas lidojuma laikā gaisa temperatūra pazemināsies vairāk nekā uz pusi. Lai novērstu plastmasas vairoga miglošanos no izpletņlēcēja elpas iekšpuses, tas bija aprīkots ar 110 plānākajiem vadiem, kas bija atbildīgi par visas virsmas sasilšanu.

Attēls
Attēls

Šī tērpa izpletņlēcēju sistēma sastāvēja no 3 izpletņiem: izpletņa bremžu vienības, galvenā izpletņa un rezerves izpletņa. Tajā pašā laikā pēdējie divi bija parastie izpletņi, kas tika palielināti 2,5 reizes, lai nodrošinātu papildu stabilitāti. Baumgartnera uzvalkā vienlaikus tika nodrošināti 4 bloķēšanas ierīces rokturi: 2 sarkani un 2 dzelteni. Sarkanais rokturis, kas atrodas krūšu kurvja labajā pusē, atbrīvoja galveno izpletni un izmeta bremžu izpletni, dzeltenie rokturi labajā augšstilbā atkabināja galveno izpletni, lai rezerves izpletnis varētu izlocīties bez sapīšanās. Gadījumā, ja izpletņlēcējs iekrita astes tapā un nevarēja sasniegt rokturi, viņš varēja atbrīvot bremžu izpletni, nospiežot gredzena bloķēšanas ierīci, kas atrodas uzvalka kreisajā rādītājpirkstā.

Fēlikss Baumgartners un viņa komanda neslēpa, ka lēkšana no stratosfēras pati par sevi ir ļoti liels un svarīgs sasniegums. Bet tajā pašā laikā galvenais lēciena mērķis bija precīzi pārbaudīt jaunāko NASA attīstību.

Ieteicams: