Exoskeleton kwa kuruka kutoka angani

Orodha ya maudhui:

Exoskeleton kwa kuruka kutoka angani
Exoskeleton kwa kuruka kutoka angani

Video: Exoskeleton kwa kuruka kutoka angani

Video: Exoskeleton kwa kuruka kutoka angani
Video: UTOAJI WA TUNZO ZA UMAHIRI WA WAANDISHI WA HABARI WA TAKWIMU ZA WANAWAKE NA UWONGOZI 2024, Novemba
Anonim

Filamu "Iron Man" iliwahimiza watengenezaji kubuni suti ambayo itafaa kwa kuruka kutoka angani. Suti ya baadaye au exoskeleton ya kuruka kutoka angani imepokea jina RL MARK VI, inaundwa na watengenezaji wa Solar System Express na biotechnics kutoka Juxtopia LLC. Vazi hili litakuwa sawa na vazi la mtu maarufu wa chuma. Suti hiyo inapaswa kuwa na vifaa vya glasi, glasi za ukweli uliodhabitiwa, kinga za kudhibiti na hata jetpack. Wakati huo huo, mtindo wa utengenezaji wa riwaya unatarajiwa kutolewa mnamo 2016.

Wazo la kuunda exoskeleton hii iliongozwa na filamu nzuri za Iron Man na Star Trek. Inachukuliwa kuwa suti hii itaweza kuinua mtu 100 km. juu ya uso wa Dunia na kisha ushuke vizuri chini bila kutumia parachute. Wabunifu wa spacesuit waliweka urefu wa km 100 kama bar ya juu kwa sababu, urefu huu unaitwa laini ya Karman, ambayo inachukuliwa kuwa mpaka kati ya nafasi wazi na anga ya dunia. Wakati huo huo, kuruka kutoka urefu kama huo ni kazi ya ugumu mkubwa. Hapo awali, utupu wa ulimwengu utachukua hatua kwa mtu, na kisha ataingia kwenye anga la dunia na kwa muda mrefu atakuwa katika hali ya kuanguka bure.

Hadithi za Sayansi sio mara ya kwanza kwamba imewahimiza wahandisi kuunda teknolojia ya siku zijazo. Kwa mfano, katika filamu ya 2009 Star Trek, kuna eneo ambalo nahodha wa chombo cha angani James Kirk, mhandisi Olson na msaidizi wa msaidizi Hikaru Sulu wanashuka kwenye uso wa sayari ya Vulcan wakiwa na suti za teknolojia ya hali ya juu, na kutua hufanyika na kupelekwa kwa parachute. Katika trilogy ya Iron Man, mavazi ya Tony Stark huchukua hatua katikati ya hadithi. Sehemu kuu za exoskeletoni zake ni repulsors (injini za kupambana na mvuto) katika glavu na injini za ndege kwenye buti. Wakati huo huo, kofia ya chuma katika suti hii ina onyesho na kiashiria kwenye kioo cha mbele. Kwa kuongezea, shujaa anaweza kutumia udhibiti wa sauti kudhibiti mifumo yote inayopatikana.

Ili kutekeleza maoni haya kwa vitendo, ni muhimu kutatua idadi kubwa ya shida tofauti. Fikiria juu ya jinsi suti hiyo itamlinda mtu kutokana na mabadiliko ya ghafla ya joto na shinikizo, tatua shida ya kusambaza oksijeni, fikiria juu ya jinsi ya kuhimili mawimbi ya mshtuko wa hypersonic na supersonic. Kuna hatari nyingi katika urefu kama huu wa kuvutia: mwanariadha anaweza kupata ugonjwa wa hewa, ugonjwa wa kufadhaika au ebullism (kuchemsha giligili mwilini kwa shinikizo la chini la anga). Katika tukio ambalo suti imeharibiwa, mtu huyo anaweza kushoto bila kinga na oksijeni.

Exoskeleton kwa kuruka kutoka angani
Exoskeleton kwa kuruka kutoka angani

Kwa kuongeza, suti iliyotengenezwa lazima ihimili mawimbi ya mshtuko wa hypersonic na supersonic. Uzoefu wa kupindukia pia utachukua jukumu muhimu. Wakati tu mwanariadha anahama kutoka anga nyembamba kwenda kwenye tabaka zenye mnene, atapata mzigo mzuri na hasi kutoka 2g hadi 8g. Na hii inaweza kusababisha shida kubwa na kutofaulu kwa mfumo mzima. Mwanariadha, kwa upande mwingine, kutoka kwa mzigo mwingi anaweza kupata fahamu au kutokwa na damu.

Kulingana na wawakilishi wa Solar System Express, spacesuit mpya, iitwayo RL MARK VI, itamruhusu mwanariadha kuruka kutoka karibu na nafasi, nafasi ndogo na hata kutoka kwa obiti ya chini ya Dunia. RL katika shauri hilo ni kifupi cha Meja Robert Lawrence, ambaye alikuwa mwanaanga wa kwanza wa Kiafrika wa Amerika kufa mnamo Desemba 8, 1967, wakati wa majaribio ya ndege huko Edwards Air Force Base.

Ili kujaribu maendeleo yake, Solar System Express inapanga kuruka sawa na Red Bull Stratos. Vipimo vya kwanza vimepangwa kufanywa kwa mwinuko duni, kwa kutumia kutua kwa parachuti, lakini malengo ya mtengenezaji ni ya kutamani zaidi. Kwa msaada wa buti maalum zilizo na motors ndogo na teknolojia ya suti ya bawa, mwanariadha atalazimika kutua vizuri katika nafasi iliyosimama.

Wakati huo huo, wahandisi wa Juxtopia wanafanya kazi kwenye mradi wa glasi za ukweli uliodhabitiwa. Kanuni ya utendaji wa glasi hizi inapaswa kuwa sawa na teknolojia ya kuonyesha habari kwenye kioo cha mbele cha wapiganaji wa kisasa, wakati data zote zinazohitajika kwa rubani zinaonyeshwa kwenye uso wa ndani wa kofia, miwani ya rubani au moja kwa moja kwenye glasi ya dari ya jogoo. Glasi za ukweli uliodhabitiwa kutoka Juxtopia zitampa mwanariadha habari zote muhimu ambazo ni muhimu kudhibiti hali hiyo. Watakuambia juu ya hali ya joto ya mazingira na mwili, kiwango cha moyo, shinikizo na kuonyesha habari zingine nyingi muhimu. Kwa kuongeza, "jumper" atajua eneo lake katika nafasi, angalia mabadiliko katika kasi ya kukimbia, na pia ataweza kuwasiliana kila wakati na vituo vya ardhini. Mfumo huo ni pamoja na kamera, udhibiti wa sauti na taa iliyoko.

Picha
Picha

Wakati huo huo, buti za gyroscopic zinapaswa kuwa kitu cha hali ya juu zaidi katika suti mpya ya miujiza. Inachukuliwa kuwa watasuluhisha shida kadhaa mara moja. Kwanza, kwa urefu wa kilomita 100. juu ya usawa wa bahari, vikosi vya aerodynamic havitachukua mwili wa mwanariadha, kwa sababu hii itakuwa ngumu sana kutuliza ndege. Wakati huo huo, gyroscopes zilizojengwa kwenye buti zitasaidia kutuliza nafasi ya spacesuit angani na itasaidia mwanariadha kudumisha nafasi nzuri wakati wa kuvuka mpaka wa thermosphere na stratopause. Kwa msaada wao, imepangwa kutekeleza mfumo wa usalama unaoitwa "fidia ya gorofa ya spin", ambayo itawasha ikiwa "jumper" itapoteza udhibiti wa nafasi katika nafasi kwa zaidi ya sekunde 5.

Jukumu moja kuu la buti za gyroscopic inapaswa kuwa kutua laini kwa mwanariadha. Inachukuliwa kuwa "watawasha" wakati mtu amekaribia kufikia uso wa dunia. Kwa wakati huu, midomo midogo itatoa ndege za gesi ili kuhakikisha kutua salama na laini. Mdhibiti wa buti za gyroscopic, pamoja na mini-motors zilizojengwa ndani yao, zitapatikana kwenye glavu za kudhibiti, ambazo zimeundwa kutoa urahisi wa kupata mfumo.

Imepangwa pia kutekeleza hila nyingine - Bodi ya Maendeleo ya Mvuto, ambayo ni sehemu muhimu ya suti inayoendelezwa. Bodi hii itafanya kama kiolesura kuu cha kusimamia mfumo mzima. Kulingana na mkurugenzi wa kiufundi wa Solar System Express, maendeleo haya yatakuwa mfumo wa kwanza wa aina yake ambao utafaa kutumika katika nafasi na ambayo inaweza kuzidi Arduino Uno katika utendaji. Inachukuliwa kuwa majaribio ya kwanza ya mavazi ya miujiza yatafanyika mnamo Julai 2016, kwa hivyo hakuna wakati mwingi uliobaki kusubiri fantasy itimie.

Rukia bora zaidi hadi sasa

Kwa wakati huu kwa wakati, kuruka bora zaidi katika historia kulifanywa na Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), ambaye wakati huo huo aliweka rekodi 2 za ulimwengu mara moja: wa kwanza ulimwenguni alifanya kuruka kutoka stratosphere (urefu wa kilomita 39), na pia alikua mtu wa kwanza aliyeshinda kasi ya sauti. Kwa kawaida, bila uwepo wa vifaa maalum, kuruka kwake hakuwezekani. Felix alivaa suti maalum ambayo kwa kweli ilikuwa tofauti kwenye nafasi ya juu zaidi ya NASA. Spacesuit hii ililinda jumper jasiri kutoka mabadiliko ya ghafla ya joto (wakati wa kuruka, joto la hewa lilikuwa tofauti kutoka -68 hadi digrii 38 za Celsius) na shinikizo, na idadi kubwa ya hatari zingine.

Picha
Picha

Kamwe kabla ya hapo suti kama hizo, zenye uwezo wa kuhimili shinikizo kubwa sana na wakati huo huo zinafanya mchakato wa kuanguka kudhibitiwa, zimetengenezwa. Vazi lililoundwa lilikuwa na tabaka 4. Safu ya nje ya suti hiyo ilikuwa na nyenzo inayoweza kuzuia moto iitwayo Nomex. Chini ya safu hii kulikuwa na kifaa kilichoshikilia Bubble, ambayo ilijazwa na gesi. Safu ya ndani ya suti hiyo ilikuwa mjengo wa kupumua. Mara tu shinikizo lilipoongezeka, suti hiyo ilipata ugumu uliohitajika. Wakati huo huo, muundo wa suti hiyo ilitakiwa kumpa mtu anguko zito kabisa, kichwa chini. Hii ilikuwa muhimu ili kuepuka kuingia kwenye mkia wa gorofa.

Jukumu moja muhimu la suti hiyo ilikuwa kurekebisha shinikizo. Ilikuwa ni lazima kudhibiti shinikizo ili kuepusha kutokea kwa hypoxia, ugonjwa wa kupungua, uharibifu wa tishu - i.e. hatari hizo zinazohusiana na mabadiliko ya ghafla katika shinikizo la anga. Wakati wa anguko la bure, Felix Baumgartner alipumua oksijeni safi, na shinikizo la mara kwa mara la bar 3.5 lilidumishwa katika spacesuit yake. Wakati mvuke wa diaphragms na valve ya aneroid imeshuka, shinikizo katika suti ilibadilishwa ndani. Wakati huo, wakati parachutist alipopungua chini ya kilomita 10, shinikizo katika suti hiyo ilianza kushuka, ambayo ilihakikisha uhamaji mkubwa.

Kituo cha kiteknolojia cha suti hiyo ilikuwa kinga ya kifua. Ilijumuisha kamera ya video yenye azimio kubwa na mtazamo wa digrii 120, kipokea sauti na kipitishaji, hydrostabilizer ambayo iliripoti angle na urefu, accelerometer, na seti mbili za betri za lithiamu-ion.

Uso wa parachutist ulilindwa na ngao maalum ya plastiki. Wakati wa kutoka kwa parachutist kutoka kwenye capsule, joto la baharini linapaswa kuwa karibu -25⁰С. Katika dakika chache za kukimbia bure, joto la hewa litazidi nusu. Ili kuzuia ngao ya plastiki kutoka juu kutoka ndani ya pumzi ya parachutist, ilikuwa na waya 110 nyembamba, ambazo zilikuwa na jukumu la kupasha uso wake wote.

Picha
Picha

Mfumo wa parachute ya suti hii ulikuwa na parachuti 3: kitengo cha kuvunja brachute, parachute kuu na parachute ya akiba. Wakati huo huo, mbili za mwisho zilikuwa parachuti za kawaida, ambazo ziliongezeka mara 2.5 kutoa utulivu zaidi. Katika suti ya Baumgartner, vipini 4 vya kifaa cha kufunga vilitolewa mara moja: 2 nyekundu na 2 njano. Kitovu chekundu, kilichoko upande wa kulia wa kifua, kilitoa parachuti kuu na kutupa nje parachute iliyovunja, vipini vya manjano kwenye paja la kulia vungusha parachute kuu ili parachute ya akiba iweze kupelekwa bila msongamano. Ikiwa mfanyabiashara huyo alianguka kwenye mkia na hakuweza kufikia mpini, angeweza kutoa parachute ya kuvunja kwa kubonyeza kifaa cha kufunga pete kilicho kwenye kidole cha kushoto cha suti.

Felix Baumgartner na timu yake hawakuficha ukweli kwamba kuruka kutoka stratosphere yenyewe ni mafanikio makubwa sana na muhimu. Lakini wakati huo huo, lengo kuu la kuruka lilikuwa haswa kujaribu maendeleo ya hivi karibuni ya NASA.

Ilipendekeza: