Exoskeleton untuk melompat dari angkasa

Isi kandungan:

Exoskeleton untuk melompat dari angkasa
Exoskeleton untuk melompat dari angkasa

Video: Exoskeleton untuk melompat dari angkasa

Video: Exoskeleton untuk melompat dari angkasa
Video: Under sanctions, Russia still produces new T-80BVM tanks 2024, Mungkin
Anonim

Filem "Iron Man" mengilhami para pemaju untuk merancang pakaian yang sesuai untuk melompat dari angkasa. Saman masa depan atau exoskeleton untuk melompat dari angkasa telah menerima sebutan RL MARK VI, ia dibuat oleh pemaju Solar System Express dan bioteknik dari Juxtopia LLC. Kostum ini akan serupa dengan kostum lelaki besi terkenal. Pakaian itu sepatutnya dilengkapi dengan giroskop, kacamata realiti tambahan, sarung tangan kawalan dan juga jetpack. Pada masa yang sama, model produksi kebaruan dijangka akan dikeluarkan pada tahun 2016.

Idea untuk membuat exoskeleton ini diilhamkan oleh filem Iron Man dan Star Trek yang hebat. Diandaikan bahawa pakaian ini akan dapat mengangkat seseorang sejauh 100 km. di atas permukaan Bumi dan kemudian turun dengan lancar ke tanah tanpa menggunakan payung terjun. Pereka ruang angkasa menetapkan ketinggian 100 km sebagai palang atas kerana, ketinggian ini disebut garis Karman, yang dianggap sebagai sempadan antara ruang terbuka dan atmosfer bumi. Pada masa yang sama, melompat dari ketinggian seperti itu adalah tugas yang sangat kompleks. Pada mulanya, vakum kosmik akan bertindak pada seseorang, dan kemudian dia akan memasuki atmosfer bumi dan untuk jangka masa yang cukup lama akan berada dalam keadaan jatuh bebas.

Fiksyen sains bukanlah kali pertama ia memberi inspirasi kepada jurutera untuk mencipta teknologi masa depan. Sebagai contoh, dalam filem Star Trek 2009, ada adegan di mana kapten kapal angkasa James Kirk, jurutera Olson dan helmman Hikaru Sulu turun ke permukaan planet Vulcan dengan pakaian berteknologi tinggi, dan pendaratan berlaku dengan penggunaan payung terjun. Dalam trilogi Iron Man, kostum Tony Stark menjadi tumpuan utama dalam cerita ini. Komponen utama eksoskeletonnya adalah tolakan (mesin anti-graviti) pada sarung tangan dan mesin jet dalam but. Pada masa yang sama, topi keledar dalam sut ini mempunyai paparan dengan penunjuk di kaca depan. Di samping itu, wira boleh menggunakan kawalan suara untuk mengawal semua sistem yang ada.

Untuk melaksanakan idea-idea ini dalam praktik, perlu menyelesaikan sebilangan besar masalah yang berbeza. Fikirkan bagaimana pakaian itu melindungi seseorang daripada perubahan suhu dan tekanan secara tiba-tiba, selesaikan masalah pembekalan oksigen, fikirkan bagaimana menahan gelombang kejutan hipersonik dan supersonik. Terdapat banyak risiko pada ketinggian yang mengagumkan: seorang atlet mungkin mengalami emfisema udara, penyakit penyahmampatan atau ebullisme (mendidih cecair di dalam badan pada tekanan atmosfera rendah). Sekiranya saman itu rosak, orang itu boleh ditinggalkan tanpa perlindungan dan oksigen.

Exoskeleton untuk melompat dari angkasa
Exoskeleton untuk melompat dari angkasa

Di samping itu, pakaian yang dibangunkan mesti menahan gelombang kejutan hipersonik dan supersonik. Overload yang dialami juga akan memainkan peranan penting. Sebaik sahaja atlet bergerak dari atmosfer yang tipis ke lapisannya yang lebih padat, dia akan mengalami beban positif dan negatif dari 2g hingga 8g. Dan ini boleh menyebabkan masalah serius dan kegagalan keseluruhan sistem. Seorang atlet, sebaliknya, dari beban berlebihan seperti itu mungkin mengalami kehilangan kesedaran atau pendarahan.

Menurut perwakilan Solar System Express, ruang angkasa baru, yang disebut RL MARK VI, akan membolehkan atlet melompat dari ruang dekat, ruang suborbital dan bahkan dari orbit Bumi rendah. RL dalam saman itu adalah singkatan dari Major Robert Lawrence, yang merupakan angkasawan Afrika Amerika pertama yang mati pada 8 Disember 1967, semasa penerbangan ujian di Pangkalan Tentera Udara Edwards.

Untuk menguji perkembangannya, Solar System Express merancang lompatan yang serupa dengan Red Bull Stratos. Ujian pertama dirancang untuk dilakukan pada ketinggian yang relatif rendah, menggunakan pendaratan payung terjun, tetapi tujuan pengeluar jauh lebih bercita-cita tinggi. Dengan bantuan kasut khas dengan motor mini dan teknologi pakaian sayap, atlet harus mendarat dengan lancar dalam kedudukan tegak.

Pada masa yang sama, jurutera Juxtopia sedang mengusahakan projek kacamata augmented reality. Prinsip pengoperasian cermin mata ini harus serupa dengan teknologi memaparkan maklumat di kaca depan pejuang moden, apabila semua data yang diperlukan untuk juruterbang dipaparkan di permukaan dalam helmet, kacamata pilot atau langsung pada kaca kanopi kokpit. Gelas realiti tambahan dari Juxtopia akan memberikan atlet semua maklumat penting yang diperlukan untuk mengawal keadaan. Mereka akan memberitahu anda mengenai suhu persekitaran dan badan, degupan jantung, tekanan dan menunjukkan banyak maklumat berguna lain. Sebagai tambahan, "pelompat" akan mengetahui lokasinya di angkasa, melihat perubahan kelajuan penerbangan, dan juga dapat terus berhubungan dengan stesen di darat. Sistem ini merangkumi kamera, kawalan suara dan pencahayaan sekitar.

Imej
Imej

Pada masa yang sama, but giroskopik harus menjadi perkara paling berteknologi tinggi dalam pakaian ajaib yang baru. Diandaikan bahawa mereka akan menyelesaikan beberapa masalah sekaligus. Pertama, pada ketinggian 100 km. di atas permukaan laut, daya aerodinamik tidak akan bertindak pada badan atlet, kerana alasan ini akan sangat sukar untuk menstabilkan penerbangan. Pada masa yang sama, giroskop yang dibina di dalam but akan membantu menstabilkan kedudukan ruang angkasa di ruang angkasa dan akan membantu atlet mengekalkan kedudukan yang optimum ketika melintasi batas termosfera dan stratopause. Dengan pertolongan mereka, dirancang untuk menerapkan sistem keselamatan yang disebut "flat spin compensator", yang akan dihidupkan jika "jumper" kehilangan kendali atas kedudukan di ruang selama lebih dari 5 saat.

Salah satu fungsi utama kasut giroskopik adalah pendaratan lembut atlet. Diandaikan bahawa mereka akan "menghidupkan" ketika seseorang hampir sampai ke permukaan bumi. Pada ketika ini, muncung mini akan melepaskan jet gas untuk memastikan pendaratan yang selamat dan lancar. Pengawal but giroskopik, serta motor mini yang terpasang di dalamnya, akan terletak di sarung tangan kawalan, yang dirancang untuk memberikan kemudahan akses ke sistem.

Ia juga dirancang untuk menerapkan muslihat lain - Lembaga Pengembangan Graviti, yang merupakan bahagian tidak terpisahkan dari saman yang sedang dikembangkan. Papan ini akan berfungsi sebagai antara muka utama untuk menguruskan keseluruhan sistem. Menurut pengarah teknikal Solar System Express, pengembangan ini akan menjadi sistem pertama seumpamanya yang sesuai untuk digunakan di ruang angkasa dan yang dapat mengatasi Arduino Uno dalam fungsi. Diandaikan bahawa ujian pertama kostum keajaiban akan berlangsung pada bulan Julai 2016, jadi tidak ada banyak waktu yang tersisa untuk menunggu fantasi itu menjadi kenyataan.

Lompatan paling luar biasa setakat ini

Pada ketika ini, lompatan paling luar biasa dalam sejarah dibuat oleh Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), yang sekaligus mencatat 2 rekod dunia sekaligus: yang pertama di dunia melakukan lompatan dari stratosfer (ketinggian 39 km), dan juga menjadi orang pertama yang mengatasi kelajuan suara. Sememangnya, tanpa kehadiran peralatan khas, lompatannya tidak mungkin dilakukan. Felix mengenakan sut khas yang sebenarnya merupakan variasi pada ruang angkasa NASA yang paling maju. Ruang angkasa ini melindungi pelompat berani dari perubahan suhu secara tiba-tiba (semasa lompatan, suhu udara bervariasi dari -68 hingga 38 darjah Celsius) dan tekanan, serta sebilangan besar bahaya lain.

Imej
Imej

Belum pernah ada pakaian sedemikian, yang mampu menahan tekanan yang sangat tinggi dan pada masa yang sama melakukan proses jatuh yang terkawal, telah dikembangkan. Kostum yang dihasilkan terdiri daripada 4 lapisan. Lapisan luar sut terdiri daripada bahan tahan api yang disebut Nomex. Di bawah lapisan ini terdapat alat yang menahan gelembung, yang dipenuhi dengan gas. Lapisan dalam sut itu adalah pelapik bernafas. Sebaik sahaja tekanan meningkat, saman itu memperoleh ketegaran yang diperlukannya. Pada masa yang sama, reka bentuk pakaian itu seharusnya memberi seseorang jatuh tegak tegak, turun ke bawah. Ini sangat penting untuk mengelakkan masuk ke jongkong rata.

Salah satu tugas yang paling penting dari pakaian itu adalah menyesuaikan tekanan. Adalah perlu untuk mengatur tekanan untuk mengelakkan terjadinya hipoksia, penyakit penyahmampatan, kerosakan tisu - iaitu risiko yang berkaitan dengan perubahan tekanan atmosfera secara tiba-tiba. Semasa musim luruh bebas, Felix Baumgartner menghirup oksigen murni, dan tekanan tetap 3.5 bar dipertahankan di ruang kerjanya. Semasa wap diafragma dan injap aneroid turun, tekanan pada sut disesuaikan secara dalaman. Pada saat itu, ketika penerjun terjun turun di bawah 10 km, tekanan dalam jas mulai turun, yang memastikan mobilitas yang lebih besar.

Pusat teknologi pakaian itu adalah penutup dada berperisai. Ini termasuk kamera video beresolusi tinggi dengan pandangan sudut lebar 120 darjah, penerima suara dan pemancar, hidrostabilizer yang melaporkan sudut dan ketinggian, akselerometer, dan dua set bateri lithium-ion.

Wajah penerjun dilindungi dengan pelindung plastik khas. Pada saat penerjun payung keluar dari kapsul, suhu di laut seharusnya sekitar -25⁰С. Dalam beberapa minit penerbangan percuma, suhu udara akan melebihi separuh. Untuk mengelakkan perisai plastik kabut dari bahagian dalam nafas penerjun, ia dilengkapi dengan 110 wayar tertipis, yang bertanggungjawab memanaskan seluruh permukaannya.

Imej
Imej

Sistem parasut pakaian ini terdiri daripada 3 payung terjun: unit brek parasut, payung terjun utama dan parasut simpanan. Pada masa yang sama, dua yang terakhir adalah payung terjun biasa, yang dinaikkan 2.5 kali untuk memberikan kestabilan tambahan. Dalam saman Baumgartner, 4 pegangan alat pengunci disediakan sekaligus: 2 merah dan 2 kuning. Pegangan merah, yang terletak di sebelah kanan dada, melepaskan payung terjun utama dan membuang parasut brek, pemegang kuning di paha kanan melepaskan parasut utama sehingga parasut simpanan dapat digunakan tanpa terjerat. Sekiranya penerjun terjatuh ke jepit ekor dan tidak dapat mencapai pegangan, dia dapat melepaskan parasut brek dengan menekan alat pengunci cincin yang terletak di jari telunjuk kiri saman.

Felix Baumgartner dan pasukannya tidak menyembunyikan fakta bahawa melompat dari stratosfer itu sendiri adalah pencapaian yang sangat besar dan penting. Tetapi pada masa yang sama, tujuan utama lompatan adalah tepat untuk menguji perkembangan terbaru NASA.

Disyorkan: