Prototype this по-русски - выпуск 203. Пустотный экзоскелет

bigdrum — 14.03.2023

По случаю успешного завершения полета Анной Кикиной, где ей пришлось нелегко, но она отлично справилась, дарю нижеследующую идею Роскосмосу.

Да, я такой...

Итак. Известно, что космические скафандры должны быть все-таки мягкими. Иначе не получается нормально двигать руками и ногами, а как раз для этого скафандр и нужен. Кроме того, известно, что скафандр должен объединять в себе две противоположности. С одной стороны, он должен быть достаточно просторным, чтобы его можно было одеть и снять, а с другой - в вакууме, когда весь этот простор раздается вширь, двигать руками и ногами неудобно, требует большого напряжения сил, да и сам скафандр пытается удлиниться. Ноги вылезают из ботинок, руки из перчаток и вообще творится жуткий акт космического стриптиза. Дабы этого избежать, внутри скафандра присутствует силовой набор из лент регулируемой длины, которые не дают скафандру удлиняться. Однако они ничего не делают с попытками скафандра раздаться вширь...

Можно ли сделать что-то, что позволит скафандру сохранить комфортность в процессе одевания-снимания, и при этом качественно улучшит работу в скафандре в вакууме?



Еще бы! (И как вы догадались?)

Нужен пустотный экзоскелет. Который будет работать в пустоте (!) и помогать космонавту шевелить руками и ногами. И как вы думаете, можем ли мы разработать такой экзоскелет?



Да залоба! Вот он:



Если пририсовать голову, руки-ноги...

Э-м-м-м-м... Об чем это я?

Смотрите. Сумка-авоська знаменита тем, что будучи диагональной сеткой, производит перераспределение усилий из наряженных зон в менее напряженные. Теперь смотрим на скафандр, на руки-ноги, которым надо двигаться. У нас есть области, например вокруг бедер и голеней, предплечий и плеч, которые просто вот такие по геометрии. И есть суставы, где у нас хотелось бы иметь подвижность, то есть - чтобы в суставах не распирало, а что там будет в других местах, нам фиолетово в крапинку, как говорится...

Площадь бедер, голеней, предплечий и плеч человека существенно больше, чем площадь суставов, и соответственно, усилие, которое развивается в "фиолетовых" областях при раздувании скафандра в вакууме, выше, нежели то же усилие в районе суставов. Ибо - соотношение площадей...

Если мы с помощью диагональной сетки перераспределим усилия из области бицепса-трицепса на область плечевого сустава, его не будет распирать в вакууме внутренним давлением, и космонавт сможет работать не напрягаясь так, как он вынужден напрягаться сейчас. То же касается предплечья и локтевого сустава (перчатка - вопрос особый, напомните мне написать про рукавицу для перчатки). И на ногах можно придумать что-то аналогичное.

Еще раз. Продольный силовой текстиль работает как обычно, контролируя длину частей скафандра, мы же используем поперечное усилие для перераспределения приложения этого самого усилия в нужные места.

Вопрос - схренали у нас должно получиться, как нам перевести усилия, не имея градиента давления? Ответ очень прост - "П"-образными петлями...



На рисунке показано. Когда красные и зеленные нитки натянутся вверх и вниз, область их пересечения (горизонтальная область в центе) попытается сжаться.

Иными словами, сетка-авоська с вот таким вот подвижным плетением в районе суставов, не мешая продольной работе силового каркаса скафандра, будет переводить поперечное расширение его при раздувании в вакууме в обжим "рабочих" зон суставов - там, где нам важно иметь подвижность. Сетка может быть выполнена из нескольких частей, из закрепленной на суставе части и надеваемой поверх скафандра после регулировки, она не мешает нормальному обслуживанию скафандра в атмосфере станции, и начинает работать только тогда, когда в шлюзе сбрасывается давление.

И при этом такой экзоскелет будет легким, и не будет требовать дополнительного электропитания...




.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив