Eksoskelett kosmosest hüppamiseks

Sisukord:

Eksoskelett kosmosest hüppamiseks
Eksoskelett kosmosest hüppamiseks

Video: Eksoskelett kosmosest hüppamiseks

Video: Eksoskelett kosmosest hüppamiseks
Video: See Poola järgmise põlvkonna õhutõrjesüsteem on valmis lahinguks Ukrainas 2024, Mai
Anonim

Film "Raudmees" inspireeris arendajaid disainima ülikonda, mis sobiks kosmosest hüppamiseks. Tulevikuülikond või kosmosest hüppamiseks mõeldud eksoskelett on saanud nimetuse RL MARK VI, selle loovad Solar System Expressi ja biotehnika arendajad ettevõttelt Juxtopia LLC. See kostüüm sarnaneb kuulsa rauamehe kostüümiga. Kostüüm peaks olema varustatud güroskoopide, liitreaalsuse prillide, juhtkinnaste ja isegi reaktiivpakiga. Samas loodetakse uudsuse tootmismudel välja anda 2016. aastaks.

Selle eksoskeleti loomise idee oli inspireeritud fantastilistest filmidest Iron Man ja Star Trek. Eeldatakse, et see ülikond suudab inimese tõsta 100 km. Maa pinnast kõrgemale ja seejärel sujuvalt maapinnale langevarju kasutamata. Skafandri disainerid seadsid põhjuseks 100 km kõrguse ülemiseks latiks, seda kõrgust nimetatakse Karmani jooneks, mida peetakse piiriks avatud ruumi ja maa atmosfääri vahel. Samas on selliselt kõrguselt hüppamine tohutu keerukusega ülesanne. Esialgu mõjub kosmiline vaakum inimesele ja seejärel siseneb ta maa atmosfääri ning on üsna pikka aega vabalangemise seisundis.

Ulme ei ole esimene kord, kui see inspireerib insenere tulevikutehnoloogiat looma. Näiteks 2009. aasta filmis Star Trek on stseen, kus kosmoselaeva kapten James Kirk, insener Olson ja tüürimees Hikaru Sulu laskuvad kõrgtehnoloogilistes ülikondades planeedi Vulcan pinnale ja maandumine toimub. langevarju kasutuselevõtuga. Raudmehe triloogias on loos kesksel kohal Tony Starki kostüümid. Tema eksoskelettide põhikomponendid on kinnastes tõrjujad (gravitatsioonivastased mootorid) ja saapades reaktiivmootorid. Samal ajal on selle ülikonna kiivril esiklaasil näidikuga näidik. Lisaks saab kangelane kasutada hääljuhtimist kõigi saadaolevate süsteemide juhtimiseks.

Nende ideede elluviimiseks praktikas on vaja lahendada suur hulk erinevaid probleeme. Mõelge, kuidas ülikond kaitseb inimest äkiliste temperatuuri- ja rõhumuutuste eest, lahendab hapnikuga varustamise probleemi, mõtle, kuidas taluda üle- ja ülehelikiirusega lööklaineid. Sellisel muljetavaldaval kõrgusel on palju riske: sportlasel võib tekkida õhuemfüseem, dekompressioonhaigus või ebullism (vedeliku keetmine kehas madalal atmosfäärirõhul). Kui ülikond on kahjustatud, võib inimene jääda kaitseta ja hapnikuta.

Eksoskelett kosmosest hüppamiseks
Eksoskelett kosmosest hüppamiseks

Lisaks peab väljatöötatud ülikond taluma hüper- ja ülehelikiirusega lööklaineid. Samuti mängib olulist rolli kogetud ülekoormus. Hetkel, kui sportlane liigub õhukesest atmosfäärist selle tihedamatesse kihtidesse, kogeb ta positiivseid ja negatiivseid ülekoormusi 2 g kuni 8 g. Ja see võib põhjustada tõsiseid probleeme ja kogu süsteemi tõrkeid. Seevastu sportlane võib sellistest ülekoormustest tekkida teadvusekaotuse või verejooksu.

Solar System Expressi esindajate sõnul võimaldab uus skafandr nimega RL MARK VI sportlasel hüpata lähedalt kosmoselt, suborbitaalsest ruumist ja isegi madalalt Maa orbiidilt. Kostüümis olev RL on lühend major Robert Lawrence'ile, kes oli esimene Aafrika -Ameerika astronaut, kes suri 8. detsembril 1967 Edwardsi õhuväebaasis katselendude ajal.

Arengu testimiseks plaanib Solar System Express Red Bull Stratosega sarnast hüpet. Esimesed katsed on kavas läbi viia suhteliselt madalal kõrgusel, kasutades langevarjuga maandumist, kuid tootja eesmärgid on palju ambitsioonikamad. Miniatuursete mootorite ja tiibkostüümide tehnoloogiaga spetsiaalsete saabaste abil peab sportlane sujuvalt püstiasendisse maanduma.

Samal ajal töötavad Juxtopia insenerid liitreaalsuse prillide projekti kallal. Nende klaaside tööpõhimõte peaks olema sarnane tänapäevaste hävitajate esiklaasile teabe kuvamise tehnoloogiaga, kui kõik piloodile vajalikud andmed kuvatakse kiivri sisepinnale, piloodi prillidele või otse prilliklaasile. kokpiti varikatus. Juxtopia liitreaalsuse prillid annavad sportlasele kogu olulise teabe, mis on vajalik olukorra kontrollimiseks. Nad räägivad teile keskkonna ja keha temperatuurist, pulsist, rõhust ja näitavad palju muud kasulikku teavet. Lisaks saab "hüppaja" teada oma asukohta kosmoses, näeb lennukiiruse muutumist ja saab ka pidevalt ühendust hoida jaamadega maa peal. Süsteem sisaldab kaameraid, hääljuhtimist ja ümbritsevat valgustust.

Pilt
Pilt

Samal ajal peaksid güroskoopilised saapad saama uues imeülikonnas kõige kõrgtehnoloogilisemaks. Eeldatakse, et need lahendavad mitu probleemi korraga. Esiteks 100 km kõrgusel. merepinnast kõrgemal ei mõjuta aerodünaamilised jõud sportlase keha, sel põhjusel on lendu väga raske stabiliseerida. Samal ajal aitavad saabastesse sisseehitatud güroskoobid skafandri positsiooni ruumis stabiliseerida ning aitavad sportlasel säilitada termosfääri ja stratopausi piiri ületades optimaalset asendit. Nende abiga on kavas rakendada turvasüsteem nimega "flat spin Compensator", mis lülitub sisse, kui "hüppaja" kaotab kontrolli positsiooni üle ruumis üle 5 sekundi.

Güroskoopiliste saabaste üks põhifunktsioone peaks olema sportlase pehme maandumine. Eeldatakse, et nad "lülituvad sisse", kui inimene on peaaegu maapinnale jõudnud. Sel hetkel vabastavad miniatuursed pihustid gaasijugade, et tagada ohutu ja sujuv maandumine. Güroskoopiliste saabaste kontroller ja nendesse sisseehitatud minimootorid asuvad juhtkinnastel, mis on loodud süsteemile hõlpsa juurdepääsu tagamiseks.

Samuti on kavas rakendada veel üks trikk - Gravity Development Board, mis on väljatöötatava ülikonna lahutamatu osa. See plaat on peamine liides kogu süsteemi haldamiseks. Solar System Expressi tehnilise direktori sõnul on see arendus esimene omataoline süsteem, mis sobib kasutamiseks kosmoses ja mis suudab funktsionaalsuses ületada Arduino Uno. Eeldatakse, et imekostüümi esimesed katsetused toimuvad 2016. aasta juulis, seega pole fantaasia teoks saamiseni palju aega jäänud.

Siiani silmapaistvaim hüpe

Sel ajal tegi ajaloo silmapaistvaima hüppe Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), kes püstitas korraga 2 maailmarekordit: esimene maailmas tegi hüppe stratosfäärist (kõrgus 39 km) ja sai ka esimeseks inimeseks, kes ületas helikiiruse. Loomulikult oleks ilma spetsiaalse varustuse olemasoluta olnud tema hüpe võimatu. Felix kandis spetsiaalset ülikonda, mis oli tegelikult NASA kõige arenenuma skafandri variatsioon. See skafandr kaitses vaprat hüppajat äkiliste temperatuurimuutuste (hüppe ajal varieerus õhutemperatuur vahemikus -68 kuni 38 kraadi Celsiuse järgi) ja rõhu eest, samuti suure hulga muude ohtude eest.

Pilt
Pilt

Kunagi varem pole välja töötatud selliseid ülikondi, mis taluvad äärmiselt kõrget survet ja teostavad samal ajal kontrollitud kukkumisprotsessi. Loodud kostüüm koosnes 4 kihist. Ülikonna välimine kiht koosnes leegiaeglustavast materjalist nimega Nomex. Selle kihi all oli seade, mis hoidis mull, mis oli gaasiga täidetud. Ülikonna sisemine kiht oli hingav vooder. Niipea kui rõhk suurenes, omandas ülikond vajaliku jäikuse. Samal ajal pidi ülikonna disain tagama inimesele pea vertikaalselt kukkumise vertikaalselt. See oli ülioluline, et vältida lamedasse sabavõrku sattumist.

Ülikonna üks olulisemaid ülesandeid oli rõhu reguleerimine. Rõhku oli vaja reguleerida, et vältida hüpoksia tekkimist, dekompressioonihaigust, koekahjustusi - s.t. need riskid, mis on seotud äkiliste õhurõhu muutustega. Vabalangemise ajal hingas Felix Baumgartner puhast hapnikku ja tema skafandris hoiti püsivat rõhku 3,5 baari. Kui diafragmade aur ja aneroidventiil langesid, reguleeriti ülikonnas rõhku sisemiselt. Sel hetkel, kui langevarjur langes alla 10 km, hakkas ülikonnas rõhk langema, mis tagas suurema liikuvuse.

Ülikonna tehnoloogiline keskus oli soomustatud rinnaplaat. See sisaldas suure eraldusvõimega videokaamerat 120-kraadise lainurgaga, häälvastuvõtjat ja saatjat, hüdrostabilisaatorit, mis teatas nurgast ja kõrgusest, kiirendusmõõturit ja kahekordset liitiumioonakude komplekti.

Langevarjuri nägu kaitsti spetsiaalse plastkilbiga. Langevarjuri kapslist väljumise ajal pidanuks temperatuur üle parda olema umbes -25⁰С. Mõne minuti vabalennuga langeb õhutemperatuur enam kui poole võrra. Selleks, et vältida plastkilbi langevarjuri hingeõhu seest udumist, varustati see 110 peenema juhtmega, mis vastutasid kogu pinna kuumutamise eest.

Pilt
Pilt

Selle ülikonna langevarjusüsteem koosnes kolmest langevarjust: langevarju pidurdav üksus, pea langevari ja tagavaravari. Samal ajal olid kaks viimast tavalised langevarjud, mida suurendati 2,5 korda, et tagada täiendav stabiilsus. Baumgartneri ülikonnas oli lukustusseadme 4 käepidet korraga: 2 punast ja 2 kollast. Punane käepide, mis asub rindkere paremal küljel, vabastas pea langevarju ja viskas pidur langevarju välja, paremal reiel olevad kollased käepidemed haakisid põhi langevarju lahti, et varuvarju saaks segadusse ajada. Juhul, kui langevarjur kukkus sabaotsasse ja ei suutnud käepidemeni jõuda, võis ta pidur langevarju vabastada, vajutades ülikonna vasakul nimetissõrmel asuvat rõnga lukustusseadet.

Felix Baumgartner ja tema meeskond ei varjanud, et stratosfäärist hüppamine iseenesest on väga suur ja oluline saavutus. Kuid samal ajal oli hüppe peamine eesmärk täpselt NASA viimase arengu testimine.

Soovitan: