Exoskeleton for å hoppe fra verdensrommet

Innholdsfortegnelse:

Exoskeleton for å hoppe fra verdensrommet
Exoskeleton for å hoppe fra verdensrommet

Video: Exoskeleton for å hoppe fra verdensrommet

Video: Exoskeleton for å hoppe fra verdensrommet
Video: Clash-A-Rama: Archer Departure (Season Finale) Clash of Clans 2024, Kan
Anonim

Filmen "Iron Man" inspirerte utviklerne til å designe en dress som ville være egnet for å hoppe fra verdensrommet. Fremtidens drakt eller eksoskelet for å hoppe fra verdensrommet har mottatt betegnelsen RL MARK VI, den blir opprettet av utviklerne av Solar System Express og bioteknikk fra Juxtopia LLC. Denne drakten vil være lik kostymet til den berømte jernmannen. Drakten skal være utstyrt med gyroskoper, augmented reality -briller, kontrollhansker og til og med en jetpack. Samtidig forventes produksjonsmodellen for nyheten å bli utgitt innen 2016.

Ideen om å lage dette eksoskeletet ble inspirert av de fantastiske filmene Iron Man og Star Trek. Det antas at denne drakten vil kunne løfte en person 100 km. over jordens overflate og deretter jevnt lavere til bakken uten å bruke fallskjerm. Designerne av romdrakten satte høyden på 100 km som toppstangen av en grunn, denne høyden kalles Karman -linjen, som regnes som grensen mellom åpent rom og jordens atmosfære. Samtidig er det en enorm kompleksitet å hoppe fra en slik høyde. I utgangspunktet vil det kosmiske vakuumet virke på en person, og deretter vil han komme inn i jordens atmosfære og i ganske lang tid være i et fritt fall.

Science fiction er ikke første gang det har inspirert ingeniører til å lage fremtidens teknologi. For eksempel i filmen Star Trek fra 2009 er det en scene der kapteinen på romfartøyet James Kirk, ingeniøren Olson og styrmannen Hikaru Sulu stiger ned til overflaten av planeten Vulcan i høyteknologiske drakter, og landingen finner sted med utplassering av fallskjermen. I Iron Man -trilogien er kostymene til Tony Stark i sentrum i historien. Hovedkomponentene i eksoskjelettene hans er frastøtningsmidler (mot-tyngdekraftmotorer) i hansker og jetmotorer i støvler. Samtidig har hjelmen i denne drakten et display med en indikator på frontruten. I tillegg kan helten bruke stemmestyring til å kontrollere alle tilgjengelige systemer.

For å implementere disse ideene i praksis er det nødvendig å løse et stort antall forskjellige problemer. Tenk over hvordan drakten vil beskytte en person mot plutselige endringer i temperatur og trykk, løse problemet med å tilføre oksygen, tenk over hvordan du tåler hypersoniske og supersoniske sjokkbølger. Det er mange farer i en så imponerende høyde: en utøver kan oppleve luftemfysem, dekompresjonssyke eller ebullisme (kokende væske i kroppen ved lavt atmosfæretrykk). I tilfelle drakten er skadet, kan personen stå igjen uten beskyttelse og oksygen.

Exoskeleton for å hoppe fra verdensrommet
Exoskeleton for å hoppe fra verdensrommet

I tillegg må den utviklede drakten tåle hypersoniske og supersoniske sjokkbølger. Overbelastningen vil også spille en viktig rolle. I det øyeblikket en utøver beveger seg fra en tynn atmosfære til sine tettere lag, vil han oppleve positive og negative overbelastninger fra 2g til 8g. Og dette kan forårsake alvorlige problemer og feil i hele systemet. En idrettsutøver, derimot, fra slike overbelastninger kan oppleve bevissthetstap eller blødning.

Ifølge representanter for Solar System Express vil den nye romdrakten, kalt RL MARK VI, la utøveren hoppe fra nærrommet, suborbitalrommet og til og med fra en lav bane rundt jorden. RL i drakten er et akronym for major Robert Lawrence, som var den første afroamerikanske astronauten som døde 8. desember 1967, under testflyvninger ved Edwards Air Force Base.

For å teste utviklingen, planlegger Solar System Express et hopp som ligner på Red Bull Stratos. De første testene er planlagt utført i relativt lav høyde, ved bruk av fallskjermlanding, men produsentens mål er mye mer ambisiøse. Ved hjelp av spesialiserte støvler med miniatyrmotorer og vingedressteknologi, må utøveren jevnt lande i oppreist posisjon.

Samtidig jobber Juxtopia -ingeniører med et prosjekt med augmented reality -briller. Prinsippet for bruk av disse brillene bør ligne på teknologien for å vise informasjon på frontruten til moderne jagerfly, når alle dataene som er nødvendige for piloten vises på hjelmens indre overflate, pilotbriller eller direkte på glasset til cockpit kalesje. Augmented reality -briller fra Juxtopia vil gi utøveren all nødvendig informasjon som er nødvendig for å kontrollere situasjonen. De vil fortelle deg om temperaturen i miljøet og kroppen, puls, trykk og vise mye annen nyttig informasjon. I tillegg vil "hopperen" kjenne sin plassering i verdensrommet, se endringen i flyhastigheten, og vil også hele tiden kunne holde kontakten med stasjoner på bakken. Systemet inkluderer kameraer, stemmestyring og omgivelsesbelysning.

Bilde
Bilde

Samtidig bør gyroskopiske støvler bli den mest høyteknologiske tingen i den nye mirakeldrakten. Det antas at de vil løse flere problemer samtidig. Først i 100 km høyde. over havnivå vil aerodynamiske krefter ikke virke på utøverens kropp, av denne grunn vil det være veldig vanskelig å stabilisere flyet. Samtidig vil gyroskopene som er innebygd i støvlene bidra til å stabilisere romdrakten i rommet og hjelpe utøveren med å opprettholde en optimal posisjon når den krysser grensen til termosfæren og stratopausen. Med deres hjelp er det planlagt å implementere et sikkerhetssystem kalt "flat spin -kompensator", som slås på hvis "jumperen" mister kontrollen over posisjonen i rommet i mer enn 5 sekunder.

En av hovedfunksjonene til gyroskopiske støvler bør være den myke landingen til utøveren. Det antas at de vil "slå på" når en person nesten har nådd jordoverflaten. På dette tidspunktet vil miniatyrdyser frigjøre gassstråler for å sikre en sikker og jevn landing. Kontrolleren til de gyroskopiske støvlene, samt mini-motorene som er innebygd i dem, vil være plassert på kontrollhanskene, som er designet for å gi enkel tilgang til systemet.

Det er også planlagt å implementere et annet triks - Gravity Development Board, som er en integrert del av drakten som utvikles. Dette brettet vil fungere som hovedgrensesnitt for administrering av hele systemet. Ifølge teknisk direktør for Solar System Express, vil denne utviklingen være det første systemet i sitt slag som vil være egnet for bruk i verdensrommet og som kan overgå Arduino Uno i funksjonalitet. Det antas at de første testene av mirakeldraktet vil finne sted i juli 2016, så det er ikke mye tid igjen til å vente på at fantasien skal gå i oppfyllelse.

Det mest fremragende hoppet så langt

På dette tidspunktet ble det mest fremragende hoppet i historien gjort av Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), som samtidig satte 2 verdensrekorder samtidig: den første i verden hoppet fra stratosfæren (høyde 39 km), og ble også den første personen som overvant lydhastigheten. Uten tilstedeværelse av spesialutstyr hadde hoppet hans naturligvis vært umulig. Felix hadde på seg en spesiell drakt som faktisk var en variant av NASAs mest avanserte romdrakt. Denne romdrakten beskyttet den modige genseren mot plutselige temperaturendringer (under hoppet varierte lufttemperaturen fra -68 til 38 grader Celsius) og trykk, samt et stort antall andre farer.

Bilde
Bilde

Aldri før har slike dresser, som er i stand til å motstå ekstremt høyt trykk og samtidig utført en kontrollert fallprosess, blitt utviklet. Den opprettede drakten besto av 4 lag. Det ytre laget av drakten besto av et flammehemmende materiale kalt Nomex. Under dette laget var en enhet som holdt boblen, som var fylt med gass. Det indre laget av drakten var en pustende fôr. Så snart trykket økte, fikk drakten den stivheten den trengte. Samtidig skulle utformingen av drakten gi en person et strengt vertikalt fall, hodet ned. Dette var avgjørende for å unngå å gå inn i en flat halespinn.

En av draktens viktigste oppgaver var å justere trykket. Det var nødvendig å regulere trykket for å unngå forekomst av hypoksi, dekompresjonssyke, vevsskader - dvs. disse risikoene forbundet med plutselige endringer i atmosfæretrykk. Under fritt fall pustet Felix Baumgartner rent oksygen, og et konstant trykk på 3,5 bar ble opprettholdt i romdrakten. Da dampen på membranene og aneroidventilen falt, ble trykket i drakten justert innvendig. I det øyeblikket, da fallskjermhopperen falt under 10 km, begynte trykket i drakten å synke, noe som sikret større mobilitet.

Draktens teknologiske senter var den pansrede brystplaten. Det inkluderte et høyoppløselig videokamera med en 120-graders vidvinkel, en talemottaker og sender, en hydrostabilisator som rapporterte vinkel og høyde, et akselerometer og et dobbelt sett med litiumionbatterier.

Fallskjermhoppers ansikt var beskyttet med et spesielt plastskjerm. På tidspunktet for fallskjermhopperen forlot kapselen, burde temperaturen over bord ha vært omtrent -25⁰С. På noen få minutter med gratis flytur vil lufttemperaturen mer enn halvere seg. For å forhindre at plastskjoldet dukker opp fra innsiden av fallskjermhopperen, var det utstyrt med 110 tynneste ledninger, som var ansvarlig for oppvarming av hele overflaten.

Bilde
Bilde

Fallskjermsystemet i denne drakten besto av 3 fallskjerm: en fallskjerm-bremseenhet, en hoved fallskjerm og en reserve fallskjerm. Samtidig var de to siste vanlige fallskjerm, som ble økt 2,5 ganger for å gi ytterligere stabilitet. I Baumgartner -drakten ble det gitt 4 håndtak på låsenheten samtidig: 2 røde og 2 gule. Det røde håndtaket, plassert på høyre side av brystet, slapp hoved fallskjermen og kastet ut bremse fallskjermen, de gule håndtakene på høyre lår løsnet hoved fallskjermen slik at reserve fallskjermen kunne løsne uten sammenfiltring. Hvis fallskjermhopperen falt ned i en halespinn og ikke kunne nå håndtaket, kunne han slippe bremsefallskjermen ved å trykke på ringlåsenheten som er plassert på venstre pekefinger på drakten.

Felix Baumgartner og teamet hans la ikke skjul på at det å hoppe fra stratosfæren i seg selv er en veldig stor og viktig prestasjon. Men samtidig var hovedmålet med hoppet nettopp å teste den siste utviklingen av NASA.

Anbefalt: