هيكل خارجي للقفز من الفضاء

جدول المحتويات:

هيكل خارجي للقفز من الفضاء
هيكل خارجي للقفز من الفضاء

فيديو: هيكل خارجي للقفز من الفضاء

فيديو: هيكل خارجي للقفز من الفضاء
فيديو: 🇺🇦 أوكرانيا.. المصانع الحربية جاهزة لمضاعفة إنتاجها من الأسلحة والمعدات الحربية 2024, يمكن
Anonim

ألهم فيلم "الرجل الحديدي" المطورين لتصميم بدلة مناسبة للقفز من الفضاء. تلقت بدلة المستقبل أو الهيكل الخارجي للقفز من الفضاء تسمية RL MARK VI ، ويتم إنشاؤها بواسطة مطوري Solar System Express والتقنيات الحيوية من Juxtopia LLC. سيكون هذا الزي مشابهًا لزي الرجل الحديدي الشهير. من المفترض أن تكون البدلة مزودة بجيروسكوبات ونظارات واقية للواقع المعزز وقفازات تحكم وحتى حقيبة نفاثة. في الوقت نفسه ، من المتوقع إصدار نموذج الإنتاج الجديد بحلول عام 2016.

فكرة إنشاء هذا الهيكل الخارجي مستوحاة من الأفلام الرائعة Iron Man و Star Trek. من المفترض أن هذه الدعوى ستكون قادرة على رفع الشخص لمسافة 100 كيلومتر. فوق سطح الأرض ثم انزل بسلاسة على الأرض دون استخدام المظلة. حدد مصممو بدلة الفضاء ارتفاع 100 كم ليكون الشريط العلوي لسبب ما ، يسمى هذا الارتفاع بخط كرمان ، والذي يعتبر الحد الفاصل بين الفضاء المفتوح وجو الأرض. في الوقت نفسه ، يعد القفز من هذا الارتفاع مهمة معقدة للغاية. في البداية ، سيعمل الفراغ الكوني على الإنسان ، وبعد ذلك سيدخل الغلاف الجوي للأرض وسيكون في حالة سقوط حر لفترة طويلة إلى حد ما.

الخيال العلمي ليس المرة الأولى التي ألهمت فيها المهندسين لابتكار تكنولوجيا المستقبل. على سبيل المثال ، في فيلم Star Trek لعام 2009 ، هناك مشهد ينزل فيه قبطان المركبة الفضائية جيمس كيرك والمهندس أولسون ورجل الدفة هيكارو سولو إلى سطح كوكب فولكان ببدلات عالية التقنية ، ويتم الهبوط. مع نشر المظلة. في ثلاثية الرجل الحديدي ، تحتل أزياء توني ستارك مركز الصدارة في القصة. المكونات الرئيسية لهيكله الخارجي هي مبيدات (محركات مضادة للجاذبية) في القفازات والمحركات النفاثة في الأحذية. في الوقت نفسه ، تحتوي الخوذة في هذه البدلة على شاشة بها مؤشر على الزجاج الأمامي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للبطل استخدام التحكم الصوتي للتحكم في جميع الأنظمة المتاحة.

لتنفيذ هذه الأفكار عمليًا ، من الضروري حل عدد كبير من المشكلات المختلفة. فكر في الكيفية التي ستحمي بها البدلة الشخص من التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة والضغط ، وحل مشكلة تزويد الأكسجين ، وفكر في كيفية تحمل موجات الصدمات فوق الصوتية والأسرع من الصوت. هناك الكثير من المخاطر في مثل هذا الارتفاع المثير للإعجاب: قد يعاني الرياضي من انتفاخ الرئة في الهواء أو داء تخفيف الضغط أو الغموض (غليان السوائل في الجسم عند ضغط جوي منخفض). في حالة تلف البدلة ، قد يترك الشخص دون حماية وأكسجين.

الهيكل الخارجي للقفز من الفضاء
الهيكل الخارجي للقفز من الفضاء

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تتحمل البدلة المطورة موجات الصدمات فوق الصوتية والأسرع من الصوت. سوف يلعب الحمل الزائد الذي تم اختباره أيضًا دورًا مهمًا. في اللحظة التي ينتقل فيها الرياضي من الغلاف الجوي الرقيق إلى طبقاته الأكثر كثافة ، سيختبر حمولات زائدة إيجابية وسلبية من 2 جم إلى 8 جم. وهذا يمكن أن يسبب مشاكل خطيرة وفشل النظام بأكمله. من ناحية أخرى ، قد يعاني الرياضي من مثل هذه الأحمال الزائدة من فقدان الوعي أو النزيف.

وفقًا لممثلي Solar System Express ، ستسمح بدلة الفضاء الجديدة ، المسماة RL MARK VI ، للرياضي بالقفز من الفضاء القريب ، الفضاء شبه المداري وحتى من مدار أرضي منخفض. RL في البدلة هو اختصار للرائد روبرت لورانس ، الذي كان أول رائد فضاء أمريكي من أصل أفريقي يموت في 8 ديسمبر 1967 ، أثناء الرحلات التجريبية في قاعدة إدواردز الجوية.

لاختبار تطورها ، تخطط سولار سيستم إكسبريس لقفزة مشابهة لقفزة ريد بُل ستراتوس. تم التخطيط لإجراء الاختبارات الأولى على ارتفاع منخفض نسبيًا ، باستخدام الهبوط بالمظلة ، لكن أهداف الشركة المصنعة أكثر طموحًا. بمساعدة الأحذية المتخصصة ذات المحركات المصغرة وتكنولوجيا البدلة ذات الأجنحة ، سيتعين على الرياضي الهبوط بسلاسة في وضع رأسي.

في الوقت نفسه ، يعمل مهندسو Juxtopia على مشروع نظارات الواقع المعزز. يجب أن يكون مبدأ تشغيل هذه النظارات مشابهًا لتقنية عرض المعلومات على الزجاج الأمامي للمقاتلين الحديثين ، عندما يتم عرض جميع البيانات اللازمة للطيار على السطح الداخلي للخوذة أو نظارات الطيار أو مباشرة على زجاج مظلة قمرة القيادة. ستزود نظارات الواقع المعزز من Juxtopia الرياضي بكل المعلومات الحيوية الضرورية للسيطرة على الموقف. سيخبرونك عن درجة حرارة البيئة والجسم ومعدل ضربات القلب والضغط وإظهار الكثير من المعلومات المفيدة الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، سيعرف "العبور" موقعه في الفضاء ، ويرى التغيير في سرعة الطيران ، وسيكون أيضًا قادرًا على البقاء على اتصال دائم بالمحطات على الأرض. يشتمل النظام على كاميرات وتحكم صوتي وإضاءة محيطة.

صورة
صورة

في الوقت نفسه ، يجب أن تصبح الأحذية الجيروسكوبية أكثر الأشياء عالية التقنية في بدلة المعجزة الجديدة. من المفترض أنهم سيحلون عدة مشاكل في وقت واحد. أولا على ارتفاع 100 كم. فوق مستوى سطح البحر ، لن تؤثر القوى الديناميكية الهوائية على جسم الرياضي ، ولهذا السبب سيكون من الصعب جدًا تحقيق الاستقرار في الرحلة. في الوقت نفسه ، ستساعد الجيروسكوبات المدمجة في الحذاء على تثبيت موضع بدلة الفضاء في الفضاء وستساعد الرياضي على الحفاظ على الوضع الأمثل عند عبور حدود الغلاف الحراري وطبقة الستراتوبوز. بمساعدتهم ، تم التخطيط لتنفيذ نظام أمان يسمى "معوض الدوران المسطح" ، والذي سيتم تشغيله إذا فقد "العبور" السيطرة على الموضع في الفضاء لأكثر من 5 ثوان.

يجب أن تكون إحدى الوظائف الرئيسية للأحذية الجيروسكوبية هي الهبوط الناعم للرياضي. من المفترض أنها سوف "تعمل" عندما يكاد الشخص يصل إلى سطح الأرض. في هذه المرحلة ، ستطلق الفوهات المصغرة نفاثات من الغاز لضمان هبوط آمن وسلس. سيتم وضع وحدة التحكم في الأحذية الجيروسكوبية ، وكذلك المحركات الصغيرة المضمنة فيها ، على قفازات التحكم ، والتي تم تصميمها لتوفير سهولة الوصول إلى النظام.

من المخطط أيضًا تنفيذ خدعة أخرى - مجلس تطوير الجاذبية ، والذي يعد جزءًا لا يتجزأ من الدعوى التي يتم تطويرها. ستعمل هذه اللوحة كواجهة رئيسية لإدارة النظام بأكمله. وفقًا للمدير الفني لـ Solar System Express ، سيكون هذا التطوير هو أول نظام من نوعه سيكون مناسبًا للاستخدام في الفضاء ويمكن أن يتفوق على Arduino Uno في الوظائف. من المفترض أن الاختبارات الأولى للزي المعجزة ستجرى في يوليو 2016 ، لذلك لم يتبق الكثير من الوقت لانتظار أن يتحقق الخيال.

القفزة الأكثر بروزًا حتى الآن

في هذا الوقت ، قام فيليكس بومغارتنر (ريد بول ستراتوس) بأبرز قفزة في التاريخ ، حيث سجل رقمين قياسيين عالميين في وقت واحد: الأول في العالم قفز من طبقة الستراتوسفير (ارتفاع 39 كم) ، و أصبح أيضًا أول شخص تغلب على سرعة الصوت. بطبيعة الحال ، بدون وجود معدات خاصة ، كانت قفزته مستحيلة. ارتدى فيليكس بدلة خاصة كانت في الواقع نوعًا مختلفًا من بدلة الفضاء الأكثر تقدمًا لوكالة ناسا.تحمي بدلة الفضاء هذه القافز الشجاع من التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة (أثناء القفز ، تتراوح درجة حرارة الهواء من -68 إلى 38 درجة مئوية) والضغط ، فضلاً عن عدد كبير من الأخطار الأخرى.

صورة
صورة

لم يتم تطوير مثل هذه البدلات من قبل ، وهي قادرة على تحمل ضغوط شديدة للغاية وفي نفس الوقت تنفيذ عملية سقوط محكومة. يتكون الزي الذي تم إنشاؤه من 4 طبقات. تتكون الطبقة الخارجية للبدلة من مادة مثبطة للهب تسمى نومكس. تحت هذه الطبقة كان هناك جهاز يحمل الفقاعة المملوءة بالغاز. كانت الطبقة الداخلية للبدلة عبارة عن بطانة مسامية. بمجرد زيادة الضغط ، اكتسبت البدلة الصلابة التي تحتاجها. في الوقت نفسه ، كان من المفترض أن يوفر تصميم البدلة للشخص سقوطًا رأسيًا تمامًا ، رأسًا لأسفل. كان هذا أمرًا حاسمًا لتجنب الدخول في حالة من الانقلاب المسطح.

كانت إحدى أهم مهام البدلة هي ضبط الضغط. كان من الضروري تنظيم الضغط من أجل تجنب حدوث نقص الأكسجة ومرض تخفيف الضغط وتلف الأنسجة - أي تلك المخاطر المرتبطة بالتغيرات المفاجئة في الضغط الجوي. خلال السقوط الحر ، تنفس فيليكس بومغارتنر الأكسجين النقي ، وتم الحفاظ على ضغط ثابت قدره 3.5 بار في بدلة الفضاء الخاصة به. مع انخفاض بخار الحجاب الحاجز والصمام اللاسائلي ، تم تعديل ضغط البدلة داخليًا. في تلك اللحظة ، عندما انخفض المظلي إلى أقل من 10 كيلومترات ، بدأ الضغط في البدلة في الانخفاض ، مما أدى إلى مزيد من الحركة.

كان المركز التكنولوجي للبدلة هو الصدرة المدرعة. تضمنت كاميرا فيديو عالية الدقة بزاوية عرض بزاوية 120 درجة ، وجهاز استقبال وجهاز إرسال صوتي ، ومثبت هيدروليكي يبلغ عن الزاوية والارتفاع ، ومقياس تسارع ، ومجموعة مزدوجة من بطاريات الليثيوم أيون.

تمت حماية وجه المظلي بدرع بلاستيكي خاص. في وقت خروج المظلي من الكبسولة ، كان ينبغي أن تكون درجة الحرارة في الخارج حوالي -25 درجة مئوية. في غضون بضع دقائق من الطيران المجاني ، ستنخفض درجة حرارة الهواء إلى أكثر من النصف. من أجل منع الدرع البلاستيكي من الضباب من داخل أنفاس المظلي ، فقد تم تجهيزه بـ 110 سلكًا أنحف ، والتي كانت مسؤولة عن تسخين سطحه بالكامل.

صورة
صورة

يتكون نظام المظلة لهذه الدعوى من 3 مظلات: وحدة فرملة بالمظلة ، مظلة رئيسية ومظلة احتياطية. في الوقت نفسه ، كانت آخر مظلتين عبارة عن مظلات عادية ، والتي تمت زيادتها 2.5 مرة لتوفير مزيد من الاستقرار. في بدلة Baumgartner ، تم توفير 4 مقابض لجهاز القفل في وقت واحد: 2 أحمر و 2 أصفر. حرر المقبض الأحمر ، الموجود على الجانب الأيمن من الصندوق ، المظلة الرئيسية وألقى بمظلة الفرامل ، أما المقابض الصفراء الموجودة على الفخذ الأيمن فتفك المظلة الرئيسية بحيث يمكن أن تنتشر المظلة الاحتياطية دون تشابك. في حالة سقوط المظلي في منعطف الذيل ولم يتمكن من الوصول إلى المقبض ، يمكنه تحرير مظلة الفرامل بالضغط على جهاز قفل الحلقة الموجود في السبابة اليسرى للبدلة.

لم يخف فيليكس بومغارتنر وفريقه حقيقة أن القفز من طبقة الستراتوسفير بحد ذاته إنجاز كبير ومهم للغاية. ولكن في الوقت نفسه ، كان الهدف الرئيسي للقفز هو اختبار أحدث تطورات وكالة ناسا على وجه التحديد.

موصى به: