Exoszkeleton az űrből való ugráshoz

Tartalomjegyzék:

Exoszkeleton az űrből való ugráshoz
Exoszkeleton az űrből való ugráshoz

Videó: Exoszkeleton az űrből való ugráshoz

Videó: Exoszkeleton az űrből való ugráshoz
Videó: The SMART Torpedo Analogues For Export Ready To Be Produced by Russia 2024, Lehet
Anonim

A "Vasember" című film ihlette a fejlesztőket, hogy olyan öltönyt tervezzenek, amely alkalmas lenne az űrből való ugrásra. A jövő öltönye vagy exoszkeleton az űrből való ugráshoz az RL MARK VI elnevezést kapta, amelyet a Solar System Express és a Juxtopia LLC biotechnika fejlesztői készítenek. Ez a jelmez hasonló lesz a híres vasember jelmezéhez. Az öltönyt feltehetően giroszkóppal, kiterjesztett valóság szemüveggel, vezérlőkesztyűvel és még egy jetpack -kel is fel kell szerelni. Ugyanakkor az újdonság gyártási modellje várhatóan 2016 -ra jelenik meg.

Az exoszkeleton létrehozásának ötletét az Iron Man és a Star Trek fantasztikus filmek ihlették. Feltételezzük, hogy ez az öltöny képes lesz 100 km -re felemelni az embert. a Föld felszíne fölé, majd simán leereszkedjen a talajra ejtőernyő használata nélkül. A szkafander tervezői okkal 100 km magasságot állítottak a felső lécnek, ezt a magasságot Karman -vonalnak nevezik, amelyet a nyílt tér és a földi légkör határának tartanak. Ugyanakkor az ilyen magasságból való ugrás óriási összetettségű feladat. Kezdetben a kozmikus vákuum hatni fog egy személyre, majd belép a föld légkörébe, és meglehetősen hosszú ideig szabad esés állapotában lesz.

A sci -fi nem először inspirálja a mérnököket a jövő technológiájának megalkotására. Például a 2009-es Star Trek című filmben van egy jelenet, amelyben James Kirk űrhajó kapitánya, Olson mérnök és Hikaru Sulu kormányos csúcstechnikai öltönyben ereszkednek le a Vulcan bolygó felszínére, és a leszállás megtörténik az ejtőernyő bevetésével. A Vasember trilógiában Tony Stark jelmezei kerülnek a történet középpontjába. Exoszkeletonjainak fő elemei a kesztyűben lévő taszító (gravitációgátló motorok) és a csizmában a sugárhajtóművek. Ugyanakkor az öltöny sisakja kijelzővel rendelkezik a szélvédőn. Ezenkívül a hős hangvezérléssel vezérelheti az összes rendelkezésre álló rendszert.

Ezen elképzelések gyakorlati megvalósításához sokféle problémát kell megoldani. Gondolja át, hogy az öltöny hogyan fogja megvédeni az embert a hirtelen hőmérséklet- és nyomásváltozástól, oldja meg az oxigénellátás problémáját, gondolja át, hogyan lehet ellenállni a hiperszonikus és szuperszonikus lökéshullámoknak. Egy ilyen lenyűgöző tengerszint feletti magasságban sok kockázat fenyeget: egy sportoló légbántalmat, dekompressziós betegséget vagy izomgörcsöt (folyadék forrása a szervezetben alacsony légköri nyomáson) tapasztalhat. Abban az esetben, ha az öltöny megsérül, a személy védelem és oxigén nélkül maradhat.

Exoszkeleton az űrből való ugráshoz
Exoszkeleton az űrből való ugráshoz

Ezenkívül a kifejlesztett öltönynek ellen kell állnia a hiperszonikus és szuperszonikus lökéshullámoknak. A tapasztalt túlterhelés szintén fontos szerepet játszik. Abban a pillanatban, amikor egy sportoló vékony légkörből a sűrűbb rétegeibe költözik, pozitív és negatív túlterhelést tapasztal 2 g -ról 8 g -ra. Ez pedig súlyos problémákat és az egész rendszer meghibásodását okozhatja. Egy sportoló viszont az ilyen túlterheléstől eszméletvesztést vagy vérzést tapasztalhat.

A Solar System Express képviselői szerint az RL MARK VI névre keresztelt új űrruha lehetővé teszi, hogy a sportoló a közeli űrből, a szuborbitális térből és még az alacsony Föld körüli pályáról is ugorjon. Az öltönyben lévő RL Robert Lawrence őrnagy rövidítése, aki az első afroamerikai űrhajós, aki 1967. december 8 -án halt meg az Edwards légibázison végzett próbarepülések során.

Fejlesztésének tesztelésére a Solar System Express a Red Bull Stratoshoz hasonló ugrást tervez. Az első teszteket a tervek szerint viszonylag alacsony tengerszint feletti magasságban, ejtőernyős leszállással hajtják végre, de a gyártó céljai sokkal ambiciózusabbak. A miniatűr motorokkal és szárnyas öltönytechnológiával rendelkező speciális csizmák segítségével a sportolónak simán kell függőleges helyzetben landolnia.

Ezzel párhuzamosan a Juxtopia mérnökei kibővített valóság szemüveg projekten dolgoznak. Ezen szemüvegek működési elvének hasonlónak kell lennie a modern vadászgépek szélvédőjén megjelenő információk technológiájához, amikor a pilóta számára szükséges összes adat megjelenik a sisak belső felületén, a pilóta szemüvegében vagy közvetlenül a szemüvegén. pilótafülke előtetője. A Juxtopia kibővített valóság szemüvege biztosítja a sportoló számára a létfontosságú információkat, amelyek szükségesek a helyzet ellenőrzéséhez. Elmondják a környezet és a test hőmérsékletét, a pulzusszámot, a nyomást, és sok más hasznos információt mutatnak. Ezenkívül az "ugró" tudni fogja helyét az űrben, látni fogja a repülési sebesség változását, és képes lesz folyamatosan tartani a kapcsolatot a földi állomásokkal is. A rendszer kamerákat, hangvezérlést és környezeti megvilágítást tartalmaz.

Kép
Kép

Ugyanakkor a giroszkópos csizmának a legmodernebb dologgá kell válnia az új csodaruhában. Feltételezzük, hogy egyszerre több problémát is megoldanak. Először 100 km magasságban. tengerszint felett az aerodinamikai erők nem hatnak a sportoló testére, ezért nagyon nehéz lesz stabilizálni a repülést. Ugyanakkor a csizmába épített giroszkópok segítenek stabilizálni az űrruha helyzetét az űrben, és segítenek a sportolónak az optimális helyzet fenntartásában, amikor átlépi a termoszféra és a sztratopauza határát. Segítségükkel a tervek szerint megvalósítanak egy "lapos centrifugálás -kompenzátor" elnevezésű biztonsági rendszert, amely bekapcsol, ha az "ugró" 5 másodpercnél tovább elveszíti uralmát az űrben lévő helyzet felett.

A giroszkópos csizma egyik fő funkciója legyen a sportoló lágy leszállása. Feltételezik, hogy akkor fognak „bekapcsolni”, amikor egy személy majdnem elérte a föld felszínét. Ekkor a miniatűr fúvókák gázsugarakat bocsátanak ki a biztonságos és sima leszállás biztosítása érdekében. A giroszkópos csizmák vezérlője, valamint a beléjük épített mini motorok a vezérlőkesztyűn lesznek elhelyezve, amelyet úgy terveztek, hogy megkönnyítse a rendszerhez való hozzáférést.

A tervek szerint egy másik trükköt is megvalósítanak - a Gravitációs Fejlesztési Testületet, amely a kidolgozandó öltöny szerves része. Ez a tábla lesz a fő felület a teljes rendszer kezeléséhez. A Solar System Express műszaki igazgatója szerint ez a fejlesztés lesz az első ilyen jellegű rendszer, amely alkalmas lesz az űrben való használatra, és funkcionalitása felülmúlja az Arduino Uno -t. Feltételezések szerint a csodaviselet első tesztjeire 2016 júliusában kerül sor, így már nem sok idő vár a fantázia megvalósulására.

Az eddigi legkiemelkedőbb ugrás

Ekkor a történelem legkiemelkedőbb ugrását Felix Baumgartner (Red Bull Stratos) hajtotta végre, aki egyszerre 2 világrekordot állított fel: a világon az első a sztratoszférából (39 km magasság) ugrott, és ő lett az első ember, aki legyőzte a hangsebességet. Természetesen speciális felszerelés nélkül az ugrása lehetetlen lett volna. Felix különleges öltönyt viselt, amely valójában a NASA legfejlettebb űrruhájának változata volt. Ez az űrruha megvédte a bátor ugrót a hirtelen hőmérsékletváltozástól (az ugrás során a levegő hőmérséklete -68 és 38 Celsius fok között változott) és a nyomástól, valamint számos más veszélytől.

Kép
Kép

Soha nem fejlesztettek ki ilyen öltönyt, amely képes ellenállni a rendkívül nagy nyomásnak, és ugyanakkor ellenőrzött esési folyamatot is végez. Az elkészített jelmez 4 rétegből állt. Az öltöny külső rétege Nomex nevű égésgátló anyagból állt. Ez alatt a réteg alatt volt egy eszköz, amely a gázzal töltött buborékot tartotta. Az öltöny belső rétege lélegző bélés volt. Amint a nyomás nőtt, az öltöny megszerezte a szükséges merevséget. Ugyanakkor az öltöny kialakításának feltételezhetően szigorúan függőleges esést kellett biztosítania egy személynek, fejét lefelé. Ez döntő fontosságú volt annak elkerülése érdekében, hogy lapos farkba menjünk.

Az öltöny egyik legfontosabb feladata a nyomás beállítása volt. Szükséges volt szabályozni a nyomást a hipoxia, a dekompressziós betegség, a szövetkárosodás elkerülése érdekében - azaz azokat a kockázatokat, amelyek a légköri nyomás hirtelen változásával járnak. A szabadesés során Felix Baumgartner tiszta oxigént lélegzett be, és az űrruhában 3,5 bar állandó nyomást tartottak fenn. Amint a membránok és az aneroid szelep gőze leesett, az öltönyben lévő nyomás belsőleg módosult. Abban a pillanatban, amikor az ejtőernyős 10 km alá süllyedt, az öltönyben csökkenni kezdett a nyomás, ami nagyobb mobilitást biztosított.

Az öltöny technológiai központja a páncélozott mellvért volt. Tartalmazott egy nagy felbontású videokamerát, 120 fokos széles látószögű nézettel, hangvevőt és adót, egy hidrostabilizátort, amely szögről és magasságról számolt be, gyorsulásmérőt és kettős lítium-ion akkumulátort.

Az ejtőernyős arca speciális műanyag pajzzsal volt védve. Amikor az ejtőernyős kilépett a kapszulából, a fedélzeten lévő hőmérsékletnek körülbelül -25⁰С -nak kellett lennie. Néhány perc szabad repülés során a levegő hőmérséklete több mint a felére csökken. Annak érdekében, hogy a műanyag pajzs ne párásodjon ki az ejtőernyős lélegzetének belsejéből, 110 legvékonyabb huzallal volt felszerelve, amelyek felelősek a teljes felület felmelegítéséért.

Kép
Kép

Ennek az öltönynek az ejtőernyős rendszere 3 ejtőernyőből állt: egy ejtőernyős fékberendezésből, egy főernyőből és egy tartalékernyőből. Ugyanakkor az utolsó kettő közönséges ejtőernyő volt, amelyet 2,5 -ször megnöveltek a további stabilitás érdekében. A Baumgartner -öltönyben a reteszelőszerkezet 4 fogantyúját egyszerre biztosították: 2 piros és 2 sárga. A mellkas jobb oldalán található piros fogantyú elengedte a fő ejtőernyőt és kidobta a fékernyőt, a sárga fogantyúk a jobb combon leakasztották a főernyőt, hogy a tartalékernyő összefonódás nélkül ki tudjon mozdulni. Abban az esetben, ha az ejtőernyős egy farokbe esett, és nem tudta elérni a fogantyút, akkor az öltöny bal mutatóujján található gyűrűzáró gomb megnyomásával elengedhette a fékernyőt.

Felix Baumgartner és csapata nem titkolta, hogy a sztratoszférából való ugrás önmagában nagyon nagy és fontos eredmény. De ugyanakkor az ugrás fő célja éppen a NASA legújabb fejlesztésének tesztelése volt.

Ajánlott: