Екзоскелет за скачане от космоса

Съдържание:

Екзоскелет за скачане от космоса
Екзоскелет за скачане от космоса

Видео: Екзоскелет за скачане от космоса

Видео: Екзоскелет за скачане от космоса
Видео: прыжок из космоса на землю #космос #планета #полет #астронавты #астрономия 2024, Може
Anonim

Филмът "Iron Man" вдъхнови разработчиците да проектират костюм, който да е подходящ за скокове от космоса. Костюмът на бъдещето или екзоскелетът за скокове от космоса е получил обозначението RL MARK VI, създава се от разработчиците на Solar System Express и биотехниката от Juxtopia LLC. Този костюм ще бъде подобен на костюма на известния железен човек. Предполага се, че костюмът ще бъде оборудван с жироскопи, очила за разширена реалност, контролни ръкавици и дори реактивна раница. В същото време се очаква производственият модел на новостта да бъде пуснат до 2016 г.

Идеята за създаването на този екзоскелет е вдъхновена от фантастичните филми Iron Man и Star Trek. Предполага се, че този костюм ще може да вдигне човек на 100 км. над повърхността на Земята и след това плавно се спуснете към земята, без да използвате парашут. Дизайнерите на скафандра определиха височината от 100 км като горната лента по някаква причина, тази височина се нарича линията на Карман, която се счита за границата между откритото пространство и земната атмосфера. В същото време скачането от такава височина е задача с огромна сложност. Първоначално космическият вакуум ще действа върху човек, а след това той ще влезе в земната атмосфера и за доста дълго време ще бъде в състояние на свободно падане.

Научната фантастика не за първи път вдъхновява инженерите да създават технологиите на бъдещето. Например във филма „Стар Трек“от 2009 г. има сцена, в която капитанът на космическия кораб Джеймс Кърк, инженерът Олсън и кормилото Хикару Сулу слизат на повърхността на планетата Вулкан в високотехнологични костюми и кацането става с разполагането на парашута. В трилогията Iron Man костюмите на Тони Старк заемат централно място в историята. Основните компоненти на екзоскелетите му са репулсори (антигравитационни двигатели) в ръкавици и реактивни двигатели в ботуши. В същото време каската в този костюм има дисплей с индикатор на предното стъкло. В допълнение, героят може да използва гласово управление, за да контролира всички налични системи.

За да се приложат тези идеи на практика, е необходимо да се решат голям брой различни проблеми. Помислете как костюмът ще предпази човек от резки промени в температурата и налягането, ще реши проблема с доставката на кислород, помислете как да издържите хиперзвукови и свръхзвукови ударни вълни. На толкова впечатляваща височина има много рискове: спортист може да изпита въздушен емфизем, декомпресионна болест или ебулизъм (кипене на течност в тялото при ниско атмосферно налягане). В случай, че костюмът е повреден, лицето може да остане без защита и кислород.

Екзоскелет за скачане от космоса
Екзоскелет за скачане от космоса

Освен това разработеният костюм трябва да издържа на хиперзвукови и свръхзвукови ударни вълни. Преживяното претоварване също ще играе важна роля. В момента, в който спортистът се премести от тънка атмосфера към по -плътните й слоеве, той ще изпита положителни и отрицателни претоварвания от 2 g до 8 g. А това може да причини сериозни проблеми и отказ на цялата система. Спортист, от друга страна, от такива претоварвания може да изпита загуба на съзнание или кръвоизлив.

Според представители на Solar System Express, новият скафандър, наречен RL MARK VI, ще позволи на спортиста да скочи от близкото пространство, суборбиталното пространство и дори от ниската орбита на Земята. RL в костюма е съкращение за майор Робърт Лорънс, който е първият афро -американски астронавт, който умира на 8 декември 1967 г. по време на тестови полети във военновъздушната база Едуардс.

За да тества развитието си, Solar System Express планира скок, подобен на Red Bull Stratos. Планира се първите тестове да се проведат на относително ниска надморска височина, като се използва десант с парашут, но целите на производителя са много по -амбициозни. С помощта на специализирани ботуши с миниатюрни двигатели и технология на криловите костюми спортистът ще трябва плавно да кацне в изправено положение.

В същото време инженерите на Juxtopia работят по проект за очила с разширена реалност. Принципът на действие на тези очила трябва да бъде подобен на технологията за показване на информация на предното стъкло на съвременните изтребители, когато всички данни, необходими за пилота, се показват на вътрешната повърхност на каската, очилата на пилота или директно върху стъклото на сенник на кокпита. Очилата с разширена реалност от Juxtopia ще предоставят на спортиста цялата жизненоважна информация, необходима за контролиране на ситуацията. Те ще ви разкажат за температурата на околната среда и тялото, сърдечната честота, налягането и ще покажат много друга полезна информация. Освен това „скачачът“ще знае местоположението си в космоса, ще види промяната в скоростта на полета, а също така ще може постоянно да поддържа връзка със станциите на земята. Системата включва камери, гласов контрол и околно осветление.

Образ
Образ

В същото време жироскопичните ботуши трябва да се превърнат в най-високотехнологичното нещо в новия костюм чудо. Предполага се, че те ще решат няколко проблема наведнъж. Първо, на надморска височина от 100 км. над морското равнище, аеродинамичните сили няма да действат върху тялото на спортиста, поради което ще бъде много трудно да се стабилизира полетът. В същото време, вградените в ботушите жироскопи ще помогнат за стабилизиране на позицията на скафандра в космоса и ще помогнат на спортиста да поддържа оптимална позиция при преминаване на границата на термосферата и стратопаузата. С тяхна помощ се планира внедряване на система за безопасност, наречена "компенсатор на плоско въртене", която ще се включи, ако "джъмпера" загуби контрол над позицията в пространството за повече от 5 секунди.

Една от основните функции на жироскопичните ботуши трябва да бъде мекото кацане на спортиста. Предполага се, че те ще се „включат“, когато човек почти е достигнал земната повърхност. В този момент миниатюрните дюзи ще отделят струи газ, за да осигурят безопасно и гладко кацане. Контролерът на жироскопичните ботуши, както и вградените в тях минимотори, ще бъдат разположени върху контролните ръкавици, които са предназначени да осигурят лесен достъп до системата.

Планира се също така да се приложи друг трик - Съветът за развитие на гравитацията, който е неразделна част от костюма, който се разработва. Тази платка ще действа като основен интерфейс за управление на цялата система. Според техническия директор на Solar System Express, тази разработка ще бъде първата по рода си система, която ще бъде подходяща за използване в космоса и която може да надмине по функционалност Arduino Uno. Предполага се, че първите изпитания на костюма чудо ще се състоят през юли 2016 г., така че не остава много време за изчакване фантазията да се сбъдне.

Най -забележителният скок досега

В този момент най -забележителният скок в историята е направен от Феликс Баумгартнер (Red Bull Stratos), който едновременно поставя 2 световни рекорда наведнъж: първият в света скочи от стратосферата (височина 39 км), а стана и първият човек, който преодоля скоростта на звука. Естествено, без наличието на специално оборудване скокът му би бил невъзможен. Феликс носеше специален костюм, който всъщност беше вариант на най -модерния скафандър на НАСА. Този скафандър предпазва смелия джъмпер от внезапни промени в температурата (по време на скока температурата на въздуха варира от -68 до 38 градуса по Целзий) и налягането, както и голям брой други опасности.

Образ
Образ

Никога досега не са разработвани такива костюми, способни да издържат на изключително високо налягане и в същото време да извършват контролиран процес на падане. Създаденият костюм се състоеше от 4 слоя. Външният слой на костюма се състои от огнеупорен материал, наречен Nomex. Под този слой имаше устройство, което държеше балона, който беше пълен с газ. Вътрешният слой на костюма беше дишаща подложка. Веднага след като налягането се увеличи, костюмът придоби необходимата му твърдост. В същото време дизайнът на костюма е трябвало да осигури на човек строго вертикално падане, главата надолу. Това беше от решаващо значение, за да се избегне навлизането в плоска опашка.

Една от най -важните задачи на костюма беше да регулира налягането. Беше необходимо да се регулира налягането, за да се избегне появата на хипоксия, декомпресионна болест, увреждане на тъканите - т.е. тези рискове, свързани с резки промени в атмосферното налягане. По време на свободното падане Феликс Баумгартнер диша чист кислород и в скафандъра му се поддържа постоянно налягане от 3,5 бара. Когато парите на диафрагмите и анероидния клапан спаднаха, налягането в костюма се регулира вътрешно. В този момент, когато парашутистът падна под 10 км, налягането в костюма започна да пада, което осигури по -голяма подвижност.

Технологичният център на костюма беше бронираният нагръдник. Той включваше видеокамера с висока разделителна способност с 120-градусов широкоъгълен изглед, гласов приемник и предавател, хидростабилизатор, който отчита ъгъл и височина, акселерометър и двоен комплект литиево-йонни батерии.

Лицето на парашутиста беше защитено със специален пластмасов щит. По време на излизането на парашутиста от капсулата температурата зад борда трябваше да бъде около -25⁰С. За няколко минути свободен полет температурата на въздуха ще се намали повече от половината. За да се предотврати замъгляването на пластмасовия щит от вътрешността на дъха на парашутиста, той беше оборудван със 110 най -тънки проводника, които бяха отговорни за нагряването на цялата му повърхност.

Образ
Образ

Парашутната система на този костюм се състоеше от 3 парашута: парашутно-спирачен блок, основен парашут и резервен парашут. В същото време последните две бяха обикновени парашути, които бяха увеличени 2,5 пъти, за да осигурят допълнителна стабилност. В костюма Baumgartner бяха осигурени 4 дръжки на заключващото устройство наведнъж: 2 червени и 2 жълти. Червената дръжка, разположена от дясната страна на гърдите, освободи основния парашут и изхвърли спирачния парашут, жълтите дръжки на дясното бедро откопчават основния парашут, така че резервният парашут да може да се разгърне без заплитане. В случай, че парашутистът падне в опашка и не може да достигне дръжката, той може да освободи спирачния парашут, като натисне пръстена за заключване на пръстена, разположен на левия показалец на костюма.

Феликс Баумгартнер и неговият екип не скриха факта, че скачането от стратосферата само по себе си е много голямо и важно постижение. Но в същото време основната цел на скока беше именно да се тестват най -новите разработки на НАСА.

Препоръчано: