Exoskeleton til at hoppe fra rummet

Indholdsfortegnelse:

Exoskeleton til at hoppe fra rummet
Exoskeleton til at hoppe fra rummet

Video: Exoskeleton til at hoppe fra rummet

Video: Exoskeleton til at hoppe fra rummet
Video: LADEGUIDE FOR ELBILER 2022: Find den billigste ladeløsning | bilguiden 2024, Kan
Anonim

Filmen "Iron Man" inspirerede udviklerne til at designe et jakkesæt, der ville være egnet til at hoppe fra rummet. Fremtidens dragt eller eksoskelet til at hoppe fra rummet har modtaget betegnelsen RL MARK VI, den er skabt af udviklerne af Solar System Express og bioteknik fra Juxtopia LLC. Dette kostume ligner kostumet til den berømte jernmand. Dragten formodes at være udstyret med gyroskoper, augmented reality -beskyttelsesbriller, kontrolhandsker og endda en jetpack. Samtidig forventes produktionsmodellen af nyheden at blive frigivet inden 2016.

Ideen om at skabe dette eksoskelet blev inspireret af de fantastiske film Iron Man og Star Trek. Det antages, at denne dragt vil kunne løfte en person 100 km. over jordens overflade og derefter jævnt lavere til jorden uden at bruge en faldskærm. Designerne af rumdragten satte en højde på 100 km som den øverste bjælke af en grund, denne højde kaldes Karman -linjen, som betragtes som grænsen mellem åbent rum og jordens atmosfære. På samme tid er det en enorm kompleksitet at hoppe fra en sådan højde. I første omgang vil det kosmiske vakuum virke på en person, og derefter vil han komme ind i jordens atmosfære og i temmelig lang tid være i et frit fald.

Science fiction er ikke første gang, at det har inspireret ingeniører til at skabe fremtidens teknologi. For eksempel i filmen Star Trek fra 2009 er der en scene, hvor kaptajnen på rumfartøjet James Kirk, ingeniøren Olson og styrmanden Hikaru Sulu stiger ned til overfladen af planeten Vulcan i højteknologiske dragter, og landingen finder sted med udsendelse af faldskærmen. I Iron Man -trilogien er Tony Starks kostumer i centrum i historien. Hovedkomponenterne i hans eksoskeletoner er frastødningsmidler (anti-tyngdekraftmotorer) i handsker og jetmotorer i støvler. På samme tid har hjelmen i denne dragt et display med en indikator på forruden. Derudover kan helten bruge stemmestyring til at styre alle tilgængelige systemer.

For at implementere disse ideer i praksis er det nødvendigt at løse et stort antal forskellige problemer. Tænk over, hvordan dragten vil beskytte en person mod pludselige ændringer i temperatur og tryk, løse problemet med at levere ilt, tænk over, hvordan man kan modstå hypersoniske og supersoniske stødbølger. Der er mange risici i en så imponerende højde: en atlet kan opleve luftemfysem, dekompressionssygdom eller ebullisme (kogning af væske i kroppen ved lavt atmosfærisk tryk). I tilfælde af at dragten er beskadiget, kan personen efterlades uden beskyttelse og ilt.

Exoskeleton til at hoppe fra rummet
Exoskeleton til at hoppe fra rummet

Derudover skal den udviklede dragt modstå hypersoniske og supersoniske stødbølger. Den oplevede overbelastning vil også spille en vigtig rolle. I det øjeblik en atlet bevæger sig fra en tynd atmosfære til dens tættere lag, vil han opleve positive og negative overbelastninger fra 2g til 8g. Og dette kan forårsage alvorlige problemer og fejl i hele systemet. En atlet derimod fra sådanne overbelastninger kan opleve tab af bevidsthed eller blødning.

Ifølge repræsentanter for Solar System Express vil den nye rumdragt, kaldet RL MARK VI, tillade atleten at hoppe fra nærrummet, suborbitalrummet og endda fra en lav jordbane. RL i dragten er et akronym for major Robert Lawrence, som var den første afroamerikanske astronaut, der døde den 8. december 1967 under testflyvninger på Edwards Air Force Base.

For at teste sin udvikling planlægger Solar System Express et spring svarende til Red Bull Stratos. De første test er planlagt til at blive udført i en relativt lav højde ved hjælp af en faldskærmslanding, men producentens mål er meget mere ambitiøse. Ved hjælp af specialiserede støvler med miniaturemotorer og vingedragteknologi skal atleten problemfrit lande i en opretstående position.

Samtidig arbejder Juxtopia -ingeniører på et augmented reality -brilleprojekt. Funktionsprincippet for disse briller skal ligne teknologien til visning af oplysninger om forruden af moderne krigere, når alle de data, der er nødvendige for piloten, vises på hjelmens indvendige overflade, pilotbriller eller direkte på glasset i cockpit baldakin. Augmented reality -briller fra Juxtopia vil give atleten alle de vigtige oplysninger, der er nødvendige for at kontrollere situationen. De vil fortælle dig om temperaturen i miljøet og kroppen, puls, tryk og vise en masse andre nyttige oplysninger. Derudover vil "springeren" kende sin placering i rummet, se ændringen i flyvehastighed og vil også konstant kunne holde kontakten med stationer på jorden. Systemet omfatter kameraer, stemmestyring og omgivende belysning.

Billede
Billede

Samtidig skulle gyroskopiske støvler blive det mest højteknologiske i den nye mirakeldragt. Det antages, at de vil løse flere problemer på én gang. Først i 100 km højde. over havets overflade vil aerodynamiske kræfter ikke påvirke atletens krop, derfor vil det være meget svært at stabilisere flyvningen. På samme tid vil de gyroskoper, der er indbygget i støvlerne, hjælpe med at stabilisere rumdragten i rummet og hjælpe atleten med at opretholde en optimal position, når man krydser grænsen for termosfæren og stratopausen. Med deres hjælp er det planlagt at implementere et sikkerhedssystem kaldet "flad spin -kompensator", som tændes, hvis "springeren" mister kontrollen over positionen i rummet i mere end 5 sekunder.

En af gyroskopiske støvlers hovedfunktioner bør være atletens bløde landing. Det antages, at de vil "tænde", når en person næsten har nået jordoverfladen. På dette tidspunkt vil miniaturedyser frigive gasstråler for at sikre en sikker og jævn landing. Controlleren af de gyroskopiske støvler samt mini-motorerne, der er indbygget i dem, vil være placeret på kontrolhandskerne, som er designet til at give let adgang til systemet.

Det er også planlagt at implementere et andet trick - Gravity Development Board, som er en integreret del af dragten, der udvikles. Dette kort vil fungere som hovedgrænsefladen til styring af hele systemet. Ifølge den tekniske direktør for Solar System Express vil denne udvikling være det første system af sin art, der vil være egnet til brug i rummet, og som kan overgå Arduino Uno i funktionalitet. Det antages, at de første tests af mirakeldragten finder sted i juli 2016, så der er ikke meget tid tilbage til at vente på, at fantasien går i opfyldelse.

Det hidtil mest fremragende spring

På dette tidspunkt blev det mest fremragende spring i historien foretaget af Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), der samtidig satte 2 verdensrekorder på én gang: den første i verden lavede et spring fra stratosfæren (højde 39 km), og blev også den første person, der overvandt lydhastigheden. Uden tilstedeværelsen af specialudstyr ville hans spring naturligvis have været umuligt. Felix bar en særlig dragt, der faktisk var en variation af NASAs mest avancerede rumdragt. Denne rumdragt beskyttede den modige springer mod pludselige temperaturændringer (under springet varierede lufttemperaturen fra -68 til 38 grader Celsius) og tryk samt et stort antal andre farer.

Billede
Billede

Aldrig før er sådanne dragter, der er i stand til at modstå ekstremt høje tryk og samtidig udfører en kontrolleret faldproces, blevet udviklet. Det oprettede kostume bestod af 4 lag. Det yderste lag af dragten bestod af et flammehæmmende materiale kaldet Nomex. Under dette lag var en enhed, der holdt boblen, som var fyldt med gas. Det indre lag af dragten var en åndbar foring. Så snart trykket steg, opnåede dragten den stivhed, den havde brug for. På samme tid skulle dragtenes design give en person et strengt lodret fald, hovedet nedad. Dette var afgørende for at undgå at gå i en flad halespin.

En af dragens vigtigste opgaver var at justere trykket. Det var nødvendigt at regulere trykket for at undgå forekomsten af hypoxi, dekompressionssygdom, vævsskade - dvs. disse risici forbundet med pludselige ændringer i atmosfæretryk. Under det frie fald indåndede Felix Baumgartner ren ilt, og et konstant tryk på 3,5 bar blev opretholdt i hans rumdragt. Da membranernes damp og aneroidventilen faldt, blev trykket i dragten justeret internt. I det øjeblik, da faldskærmsudspringeren faldt til under 10 km, begyndte trykket i dragten at falde, hvilket sikrede større mobilitet.

Dragens teknologiske center var den pansrede brystplade. Det inkluderede et videokamera i høj opløsning med en 120-graders vidvinkel, en stemmemodtager og sender, en hydrostabilisator, der rapporterede vinkel og højde, et accelerometer og et dobbelt sæt lithium-ion-batterier.

Faldskærmsudspringerens ansigt var beskyttet med et specielt plastskærm. På tidspunktet for faldskærmsudøverens afgang fra kapslen skulle temperaturen over bord have været omkring -25⁰С. På et par minutters gratis flyvning vil lufttemperaturen mere end halvere. For at forhindre plastskærmen i at duge op fra indersiden af faldskærmsudspringerens åndedrag, var det udstyret med 110 tyndeste ledninger, der var ansvarlige for opvarmning af hele overfladen.

Billede
Billede

Fallskærmssystemet i denne dragt bestod af 3 faldskærme: en faldskærmsbremseenhed, en hoved faldskærm og en reserve faldskærm. Samtidig var de to sidste almindelige faldskærme, som blev øget 2,5 gange for at give yderligere stabilitet. I Baumgartner -dragten blev der leveret 4 håndtag på låseenheden på én gang: 2 røde og 2 gule. Det røde håndtag, der er placeret på højre side af brystet, frigjorde hoved faldskærmen og smed bremse faldskærm, de gule håndtag på højre lår afkrog hoved faldskærmen, så reserve faldskærmen kunne indsættes uden forvikling. Hvis faldskærmsudspringeren faldt ned i et halespin og ikke kunne nå håndtaget, kunne han slippe bremse faldskærmen ved at trykke på ringlåsenheden, der er placeret på dragtens venstre pegefinger.

Felix Baumgartner og hans team lagde ikke skjul på, at spring fra stratosfæren i sig selv er en meget stor og vigtig præstation. Men samtidig var hovedmålet med springet netop at teste den seneste udvikling af NASA.

Anbefalede: