Exoskelet pro skoky z vesmíru

Obsah:

Exoskelet pro skoky z vesmíru
Exoskelet pro skoky z vesmíru

Video: Exoskelet pro skoky z vesmíru

Video: Exoskelet pro skoky z vesmíru
Video: TOP 4 LIDÉ Z BUDOUCNOSTI, KTEŘÍ NÁS PŘIŠLI VAROVAT 2024, Smět
Anonim

Film „Iron Man“inspiroval vývojáře k návrhu obleku, který by byl vhodný pro skoky z vesmíru. Oblek budoucnosti nebo exoskeleton pro skoky z vesmíru dostal označení RL MARK VI, vytvářejí jej vývojáři Solar System Express a biotechniky z Juxtopia LLC. Tento kostým bude podobný kostýmu slavného železného muže. Oblek má být vybaven gyroskopy, brýlemi pro rozšířenou realitu, ovládacími rukavicemi a dokonce i jetpackem. Současně se očekává vydání produkčního modelu novinky do roku 2016.

Myšlenka na vytvoření tohoto exoskeletu byla inspirována fantastickými filmy Iron Man a Star Trek. Předpokládá se, že tento oblek dokáže člověka zvednout na 100 km. nad povrchem Země a poté plynule klesnout k zemi bez použití padáku. Designéři skafandru stanovili jako horní příčku výšku 100 km z nějakého důvodu, tato výška se nazývá Karmanova linie, která je považována za hranici mezi otevřeným prostorem a zemskou atmosférou. Přitom skákat z takové výšky je úkol enormní složitosti. Zpočátku bude na člověka působit kosmické vakuum a poté vstoupí do zemské atmosféry a na poměrně dlouhou dobu bude ve stavu volného pádu.

Sci -fi není poprvé, kdy inspirovala inženýry k vytvoření technologie budoucnosti. Například ve filmu Star Trek z roku 2009 je scéna, ve které kapitán kosmické lodi James Kirk, inženýr Olson a kormidelník Hikaru Sulu sestupují na povrch planety Vulcan v high-tech oblecích a přistání probíhá s nasazením padáku. V trilogii Iron Man se kostýmy Tonyho Starka dostávají do centra pozornosti příběhu. Hlavními součástmi jeho exoskeletů jsou odpuzovače (antigravitační motory) v rukavicích a proudové motory v botách. Přilba v tomto obleku má zároveň displej s indikátorem na čelním skle. Kromě toho může hrdina pomocí hlasového ovládání ovládat všechny dostupné systémy.

K implementaci těchto myšlenek do praxe je nutné vyřešit velké množství různých problémů. Zamyslete se nad tím, jak oblek ochrání člověka před náhlými změnami teploty a tlaku, vyřešte problém s dodávkou kyslíku, zamyslete se nad tím, jak odolat hypersonickým a nadzvukovým rázovým vlnám. V tak působivé nadmořské výšce existuje mnoho rizik: sportovec může pociťovat emfyzém vzduchu, dekompresní nemoc nebo ebullismus (var tekutiny v těle při nízkém atmosférickém tlaku). V případě poškození obleku může být osoba ponechána bez ochrany a kyslíku.

Exoskelet pro skoky z vesmíru
Exoskelet pro skoky z vesmíru

Vyvinutý oblek navíc musí odolávat hypersonickým a nadzvukovým rázovým vlnám. Důležitou roli bude hrát také zkušené přetížení. V okamžiku, kdy se sportovec přesune z řídké atmosféry do jeho hustších vrstev, zažije pozitivní i negativní přetížení od 2 g do 8 g. A to může způsobit vážné problémy a selhání celého systému. Na druhé straně sportovec z takového přetížení může dojít ke ztrátě vědomí nebo krvácení.

Podle zástupců Solar System Express nový skafandr nazvaný RL MARK VI umožní sportovci skočit z blízkého vesmíru, suborbitálního prostoru a dokonce i z nízké oběžné dráhy Země. RL v obleku je zkratkou pro majora Roberta Lawrencea, který byl prvním afroamerickým astronautem, který zemřel 8. prosince 1967 při zkušebních letech na letecké základně Edwards.

K otestování svého vývoje plánuje Solar System Express skok podobný Red Bull Stratos. První testy se plánují provádět v relativně nízké výšce pomocí přistání na padáku, ale cíle výrobce jsou mnohem ambicióznější. S pomocí specializovaných bot s miniaturními motory a technologií obleku bude sportovec muset hladce přistát ve vzpřímené poloze.

Inženýři společnosti Juxtopia současně pracují na projektu brýlí pro rozšířenou realitu. Princip fungování těchto brýlí by měl být podobný technologii zobrazování informací na čelní sklo moderních stíhaček, kdy jsou všechny údaje potřebné pro pilota zobrazeny na vnitřním povrchu helmy, brýlí pilota nebo přímo na skle vrchlík kokpitu. Brýle s rozšířenou realitou od Juxtopie poskytnou sportovci všechny důležité informace, které jsou nutné k ovládání situace. Řeknou vám o teplotě prostředí a těla, tepové frekvenci, tlaku a ukážou spoustu dalších užitečných informací. „Skokan“navíc bude znát svoji polohu ve vesmíru, vidět změnu rychlosti letu a také bude moci být neustále v kontaktu se stanicemi na zemi. Systém obsahuje kamery, hlasové ovládání a okolní osvětlení.

obraz
obraz

Gyroskopické boty by se zároveň měly stát nejmodernější věcí v novém zázračném obleku. Předpokládá se, že vyřeší několik problémů najednou. Nejprve ve výšce 100 km. nad hladinou moře nebudou na tělo sportovce působit aerodynamické síly, z tohoto důvodu bude velmi obtížné stabilizovat let. Gyroskopy zabudované v botách zároveň pomohou stabilizovat polohu skafandru v prostoru a pomohou sportovci udržet si optimální polohu při překročení hranice termosféry a stratopauzy. S jejich pomocí se plánuje implementace bezpečnostního systému s názvem „plochý kompenzátor otáček“, který se zapne, pokud „propojka“ztratí kontrolu nad polohou v prostoru na více než 5 sekund.

Jednou z hlavních funkcí gyroskopických bot by mělo být měkké přistání sportovce. Předpokládá se, že se „zapnou“, až se člověk téměř dostane na zemský povrch. V tomto okamžiku budou miniaturní trysky uvolňovat proudy plynu, aby bylo zajištěno bezpečné a hladké přistání. Ovladač gyroskopických bot a také do nich zabudované mini motory budou umístěny na ovládacích rukavicích, které jsou navrženy tak, aby umožňovaly snadný přístup do systému.

Plánuje se také implementace dalšího triku - Gravity Development Board, která je nedílnou součástí vyvíjeného obleku. Tato deska bude fungovat jako hlavní rozhraní pro správu celého systému. Podle technického ředitele Solar System Express bude tento vývoj prvním systémem svého druhu, který bude vhodný pro použití ve vesmíru a který může funkčností překonat Arduino Uno. Předpokládá se, že první testy zázračného kostýmu proběhnou v červenci 2016, takže už nezbývá mnoho času na čekání, až se fantasy splní.

Zatím nejvýraznější skok

V tomto okamžiku udělal nejvýraznější skok v historii Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), který současně vytvořil 2 světové rekordy najednou: první na světě skočil ze stratosféry (výška 39 km) a se také stal prvním člověkem, který překonal rychlost zvuku. Jeho skok by samozřejmě nebyl možný bez speciálního vybavení. Felix měl na sobě speciální oblek, který byl ve skutečnosti variací na nejpokročilejší skafandr NASA. Tento skafandr odvážného skokana chránil před náhlými změnami teploty (během skoku se teplota vzduchu pohybovala od -68 do 38 stupňů Celsia) a tlaku, stejně jako před velkým množstvím dalších nebezpečí.

obraz
obraz

Nikdy předtím nebyly vyvinuty takové obleky, schopné odolat extrémně vysokým tlakům a současně provádět proces řízeného pádu. Vytvořený kostým se skládal ze 4 vrstev. Vnější vrstva obleku sestávala z materiálu zpomalujícího hoření zvaného Nomex. Pod touto vrstvou bylo zařízení, které drželo bublinu naplněnou plynem. Vnitřní vrstva obleku byla prodyšná vložka. Jakmile se tlak zvýšil, oblek získal tuhost, kterou potřeboval. Přitom provedení obleku mělo člověku zajistit přísně svislý pád hlavou dolů. To bylo klíčové, abychom se vyhnuli plochému vývrtce.

Jedním z nejdůležitějších úkolů obleku bylo nastavení tlaku. Bylo nutné regulovat tlak, aby se zabránilo výskytu hypoxie, dekompresní nemoci, poškození tkáně - tj. tato rizika spojená s náhlými změnami atmosférického tlaku. Během volného pádu dýchal Felix Baumgartner čistý kyslík a v jeho skafandru byl udržován konstantní tlak 3,5 baru. Jak pára membrán a aneroidového ventilu klesala, tlak v obleku byl vnitřně upraven. V tu chvíli, když parašutista klesl pod 10 km, začal tlak v obleku klesat, což zajišťovalo větší mobilitu.

Technologickým centrem obleku byl obrněný pancíř. Jeho součástí byla videokamera s vysokým rozlišením se širokoúhlým úhlem 120 stupňů, hlasový přijímač a vysílač, hydrostabilizátor, který hlásil úhel a výšku, akcelerometr a dvojitá sada lithium-iontových baterií.

Tvář parašutisty byla chráněna speciálním plastovým štítem. V době výstupu parašutisty z kapsle měla být teplota přes palubu asi -25⁰С. Za několik minut volného letu se teplota vzduchu více než sníží na polovinu. Aby se plastový štít nezamlžoval zevnitř parašutistického dechu, byl vybaven 110 nejtenčími dráty, které byly zodpovědné za ohřev celého jeho povrchu.

obraz
obraz

Padákový systém tohoto obleku sestával ze 3 padáků: padákové brzdné jednotky, hlavního padáku a záložního padáku. Současně poslední dva byly obyčejné padáky, které byly 2,5krát zvýšeny, aby poskytly dodatečnou stabilitu. V obleku Baumgartner byly k dispozici 4 rukojeti uzamykacího zařízení najednou: 2 červené a 2 žluté. Červená rukojeť umístěná na pravé straně hrudníku uvolnila hlavní padák a vyhodila brzdový padák, žlutá držadla na pravém stehně uvolnila hlavní padák, aby se záložní padák mohl nasadit bez zapletení. V případě, že by parašutista spadl do vývrtky a nemohl dosáhnout na rukojeť, mohl uvolnit brzdový padák stisknutím prstenového zajišťovacího zařízení umístěného na levém ukazováčku obleku.

Felix Baumgartner a jeho tým se netajili tím, že už samotný skok ze stratosféry je velmi velký a důležitý úspěch. Ale zároveň bylo hlavním cílem skoku přesně otestovat nejnovější vývoj NASA.

Doporučuje: