Exoskelet om uit die ruimte te spring

INHOUDSOPGAWE:

Exoskelet om uit die ruimte te spring
Exoskelet om uit die ruimte te spring

Video: Exoskelet om uit die ruimte te spring

Video: Exoskelet om uit die ruimte te spring
Video: Egypt takes delivery of its second French Mistral warship 2024, Mei
Anonim

Die film "Iron Man" het die ontwikkelaars geïnspireer om 'n pak te ontwerp wat geskik is om uit die ruimte te spring. Die pak van die toekoms of eksoskelet om uit die ruimte te spring, het die benaming RL MARK VI ontvang, dit word geskep deur die ontwikkelaars van Solar System Express en biotegnologie van Juxtopia LLC. Hierdie kostuum sal soortgelyk wees aan die kostuum van die beroemde ysterman. Die pak is veronderstel om toegerus te wees met gyroskope, 'n vergrote werklikheidsbril, beheerhandskoene en selfs 'n jetpack. Terselfdertyd word die produksiemodel van die nuwigheid na verwagting teen 2016 vrygestel.

Die idee om hierdie eksoskelet te skep, is geïnspireer deur die fantastiese films Iron Man en Star Trek. Daar word aanvaar dat hierdie pak 'n persoon 100 km kan oplig. bo die aardoppervlak en dan saggies op die grond sak sonder om 'n valskerm te gebruik. Die ontwerpers van die ruimtetuig stel die hoogte van 100 km as 'n boonste balk om 'n rede, hierdie hoogte word die Karman -lyn genoem, wat beskou word as die grens tussen oop ruimte en die aarde se atmosfeer. Terselfdertyd is spring van so 'n hoogte 'n taak van enorme kompleksiteit. Aanvanklik sal die kosmiese vakuum op 'n persoon inwerk, en dan sal hy die aarde se atmosfeer binnedring en vir 'n redelike lang tyd in 'n toestand van vryval wees.

Wetenskapfiksie is nie die eerste keer dat dit ingenieurs geïnspireer het om die tegnologie van die toekoms te skep nie. Byvoorbeeld, in die 2009-film Star Trek, is daar 'n toneel waarin die kaptein van die ruimtetuig James Kirk, ingenieur Olson en die stuurman Hikaru Sulu in hoëtegnologiese pakke na die oppervlak van die planeet Vulcan daal, en die landing vind plaas met die ontplooiing van die valskerm. In die Iron Man -trilogie staan die kostuums van Tony Stark sentraal in die verhaal. Die hoofkomponente van sy eksoskeletons is afstotingsmiddels (teen-swaartekrag-enjins) in handskoene en straalmotors in stewels. Terselfdertyd het die helm in hierdie pak 'n skerm met 'n aanwyser op die voorruit. Daarbenewens kan die held stembeheer gebruik om alle beskikbare stelsels te beheer.

Om hierdie idees in die praktyk te implementeer, is dit nodig om 'n groot aantal verskillende probleme op te los. Dink daaraan hoe die pak 'n persoon sal beskerm teen skielike veranderinge in temperatuur en druk, die probleem met die toevoer van suurstof oplos, dink aan hoe u hipersoniese en supersoniese skokgolwe kan weerstaan. Daar is baie risiko's op so 'n indrukwekkende hoogte: 'n atleet kan lugemfiseem, dekompressiesiekte of ebullisme ondervind (vloeistof kook in die liggaam by lae atmosferiese druk). As die pak beskadig word, kan die persoon sonder beskerming en suurstof gelaat word.

Exoskelet om uit die ruimte te spring
Exoskelet om uit die ruimte te spring

Boonop moet die ontwikkelde pak hipersoniese en supersoniese skokgolwe weerstaan. Die oorlading wat ondervind word, sal ook 'n belangrike rol speel. Die oomblik as 'n atleet van 'n dun atmosfeer na sy digter lae beweeg, sal hy positiewe en negatiewe oorlading van 2g tot 8g ervaar. En dit kan ernstige probleme en mislukking van die hele stelsel veroorsaak. 'N Atleet, aan die ander kant, kan sulke bewustheid of bloeding ondervind as gevolg van sulke oorlading.

Volgens verteenwoordigers van Solar System Express, sal die nuwe ruimtepak, genaamd die RL MARK VI, die atleet in staat stel om van naby ruimte, suborbitale ruimte en selfs van 'n lae baan om die aarde te spring. Die RL in die pak is 'n akroniem vir majoor Robert Lawrence, wat die eerste Afro -Amerikaanse ruimtevaarder was wat op 8 Desember 1967 sterf tydens toetsvlugte by die Edwards Air Force Base.

Om die ontwikkeling daarvan te toets, beplan Solar System Express 'n sprong soortgelyk aan die Red Bull Stratos. Die eerste toetse word beplan om op 'n relatief lae hoogte met 'n valskermlanding uitgevoer te word, maar die doelwitte van die vervaardiger is baie meer ambisieus. Met behulp van gespesialiseerde stewels met miniatuurmotors en vleuelpak -tegnologie sal die atleet glad in 'n regop posisie moet beland.

Terselfdertyd werk ingenieurs van Juxtopia aan 'n augmented reality -brilprojek. Die beginsel van werking van hierdie bril moet soortgelyk wees aan die tegnologie om inligting op die voorruit van moderne vegters te vertoon, wanneer al die nodige data vir die vlieënier op die binneste oppervlak van die helm, die bril van die vlieënier of direk op die glas van die kajuit afdak. 'N Augmented reality -bril van Juxtopia bied die atleet alle belangrike inligting wat nodig is om die situasie te beheer. Hulle sal u vertel van die temperatuur van die omgewing en die liggaam, hartklop, druk en baie ander nuttige inligting. Daarbenewens sal die 'springer' sy ligging in die ruimte ken, die verandering in vlugspoed sien, en kan hy ook voortdurend in kontak bly met stasies op die grond. Die stelsel bevat kameras, stembeheer en omringende beligting.

Beeld
Beeld

Terselfdertyd behoort gyroskopiese stewels die nuutste tegnologie in die nuwe wonderpak te word. Daar word aanvaar dat hulle verskeie probleme tegelyk sal oplos. Eerstens op 'n hoogte van 100 km. bo seespieël sal aërodinamiese kragte nie op die atleet se liggaam inwerk nie, daarom sal dit baie moeilik wees om die vlug te stabiliseer. Terselfdertyd sal die gyroskope wat in die stewels ingebou is, help om die posisie van die ruimtepak in die ruimte te stabiliseer en die atleet help om 'n optimale posisie te behou wanneer hy die grens van die termosfeer en die stratopouse oorskry. Met hul hulp word beplan om 'n veiligheidstelsel met die naam 'platdraai -kompensator' in werking te stel, wat aanskakel as die 'springer' meer as 5 sekondes beheer oor die posisie in die ruimte verloor.

Een van die belangrikste funksies van gyroskopiese stewels moet die sagte landing van die atleet wees. Daar word aanvaar dat hulle sal "aanskakel" wanneer 'n persoon amper die aardoppervlak bereik het. Op hierdie punt sal miniatuurspuitpunte gasstrale vrystel om 'n veilige en gladde landing te verseker. Die kontroleerder van die gyroskopiese stewels, sowel as die ingeboude mini-motors, sal op die bedieningshandskoene geleë wees, wat ontwerp is om toegang tot die stelsel makliker te maak.

Daar word ook beplan om nog 'n truuk te implementeer - die Gravity Development Board, wat 'n integrale deel uitmaak van die pak wat ontwikkel word. Hierdie bord sal dien as die belangrikste koppelvlak vir die bestuur van die hele stelsel. Volgens die tegniese direkteur van Solar System Express, sal hierdie ontwikkeling die eerste stelsel in sy soort wees wat geskik is vir gebruik in die ruimte en wat die funksionaliteit van die Arduino Uno kan oortref. Daar word aanvaar dat die eerste toetse van die wonderkostuum in Julie 2016 sal plaasvind, so daar is nie veel tyd oor om te wag totdat die fantasie waar word nie.

Die mees uitstaande sprong tot dusver

Op hierdie tydstip is Felix Baumgartner (Red Bull Stratos) die mees uitstaande sprong in die geskiedenis, wat gelyktydig 2 wêreldrekords gelyktydig opgestel het: die eerste ter wêreld het 'n sprong gemaak van die stratosfeer (hoogte 39 km), en het ook die eerste persoon geword wat die klanksnelheid oorkom het. Sonder die aanwesigheid van spesiale toerusting sou sy sprong natuurlik onmoontlik gewees het. Felix het 'n spesiale pak gedra wat eintlik 'n variasie was op NASA se mees gevorderde ruimtepak. Hierdie ruimtepak beskerm die dapper trui teen skielike temperatuurveranderinge (tydens die sprong wissel die lugtemperatuur van -68 tot 38 grade Celsius) en druk, asook 'n groot aantal ander gevare.

Beeld
Beeld

Nog nooit is sulke pakke ontwikkel wat uiters hoë druk kan weerstaan en terselfdertyd 'n beheerde valproses kan uitvoer nie. Die gemaakte kostuum bestaan uit 4 lae. Die buitenste laag van die pak bestaan uit 'n vlamvertragende materiaal genaamd Nomex. Onder hierdie laag was 'n toestel wat die borrel bevat, wat met gas gevul was. Die binneste laag van die pak was 'n asemende sak. Sodra die druk toeneem, het die pak die styfheid gekry wat dit nodig gehad het. Terselfdertyd was die ontwerp van die pak veronderstel om 'n persoon 'n streng vertikale val te gee, met die kop af. Dit was van kardinale belang om te voorkom dat u 'n plat stert draai.

Een van die belangrikste take van die pak was om die druk aan te pas. Dit was nodig om die druk te reguleer om die voorkoms van hipoksie, dekompressiesiekte, weefselskade te voorkom - d.w.s. die risiko's wat verband hou met skielike veranderinge in atmosferiese druk. Tydens die vryval het Felix Baumgartner suiwer suurstof ingeasem en 'n konstante druk van 3,5 bar in sy ruimtepak gehandhaaf. Namate die damp van die diafragma's en die aneroïde klep daal, is die druk in die pak intern aangepas. Op die oomblik, toe die valskermspringer onder 10 km sak, het die druk in die pak begin daal, wat groter mobiliteit verseker het.

Die tegnologiese sentrum van die pak was die gepantserde borsplaat. Dit bevat 'n videokamera met 'n hoë resolusie met 'n 120-grade wye hoekaansig, 'n stemontvanger en -sender, 'n hidrostabilisator wat hoek en hoogte aandui, 'n versnellingsmeter en 'n dubbele stel litium-ioonbatterye.

Die valskermspringer se gesig is beskerm met 'n spesiale plastiekskerm. Ten tye van die valskermspringer se uitgang uit die kapsule, moes die temperatuur oorboord ongeveer -25⁰С gewees het. In 'n paar minute se gratis vlug sal die lugtemperatuur meer as halveer. Om te voorkom dat die plastiekskerm aan die binnekant van die valskermspringer se asem verswelg, was dit toegerus met 110 dunste drade wat verantwoordelik was vir die verhitting van die hele oppervlak.

Beeld
Beeld

Die valskermstelsel van hierdie pak bestaan uit 3 valskerms: 'n valskerm-rem-eenheid, 'n hoofvalskerm en 'n reserwe-valskerm. Terselfdertyd was die laaste twee gewone valskerms, wat 2,5 keer verhoog is om ekstra stabiliteit te bied. In die Baumgartner -pak is 4 handvatsels van die sluitapparaat tegelyk voorsien: 2 rooi en 2 geel. Die rooi handvatsel, aan die regterkant van die bors, laat die hoofvalskerm los en gooi die remvalskerm uit, die geel handvatsels aan die regterbobeen trek die hoofvalskerm af sodat die reserwe valskerm sonder verstrengeling kan ontplooi. As die valskermspringer in 'n stertdraai val en nie die handvatsel kan bereik nie, kan hy die remskerm loslaat deur op die ringsluiter op die linker wysvinger van die pak te druk.

Felix Baumgartner en sy span het nie weggesteek dat spring uit die stratosfeer op sigself 'n baie groot en belangrike prestasie is nie. Maar terselfdertyd was die hoofdoel van die sprong juis om die nuutste ontwikkeling van NASA te toets.

Aanbeveel: