Ljudi su oduvijek sanjali da postanu jači nego što stvarno jesu. A neki su pokušali ostvariti svoje snove. Prvi takav izum bila je poluga, zatim blok i uže za dizanje tereta. Uz pomoć ovih jednostavnih uređaja, osoba može podići teret mnogo teži od svog tijela. Ali želite više. Volio bih bez blokova i užadi, bez poluga, vlastitim rukama.
Ne. vlastitim rukama, naravno, neće uspjeti. Ali svatko to može učiniti s egzoskeletom.
Egzoskelet je pojačalo ljudskih mišića. To je nešto što osobu čini mnogo puta jačom - takvi strojevi su jako potrebni vojsci.
Jedan vojnik u takvom egzoskeletu može lako zamijeniti tri ili četiri. Uz to, jednim udarcem željezne šake vjerojatno može srušiti zidanje opeke. Jednostavnije konstrukcije mogu se koristiti u domaćim uvjetima za dizanje utega, kao što mogu pomoći invalidnim i starijim osobama s problemima mišićno-koštanog sustava. Ako se u prodaji ikad dobiju pristupačni, pojednostavljeni egzoskeleti, oni će zasigurno biti popularni turistima koji vole kilometre planinarstva.
Prvi ekoskelet bili su obične štake, ali ljudima to nije bilo dovoljno. Željeli su stvoriti simbiozu čovjeka i stroja. San o jačini nego što jesmo pretvorio se u sliku koja je dobila ovo čudno ime - egzoskepet,
EXOSKELETONI U FANTASTICI
U početku su se egzoskeleti pojavili u romanima znanstvene fantastike. Tako je Ivan Efremov u romanu "Maglica Andromeda" (1957) uveo posebne "kosture za skakanje". Evo kako ih pisac opisuje:
Promotivni video:
"U zračnom zatvoru na izlazu unaprijed su pripremljena biološka odijela i 'kostur za skakanje' - čelik, kožom pokriveni okviri s elektromotorom, opruge i amortizeri za pojedinačno kretanje povećane težine, koji su se nosili preko odijela."
Ali on opisuje samu šetnju planetom velike gravitacije:
"Bez puno prakse bilo je vrlo teško koordinirati vlastito tijelo pomicanjem poluga čeličnog kostura. Od toga je hodanje bilo popraćeno podrhtavanjem i nasilnim drhtanjem. Čak i iz kratkog marša ljudi A Robert Heinlein koristi egzoskelet u vojne svrhe 1959. godine napisao je roman "Starship Troopers" (koji je osvojio nagradu Hugo godinu dana nakon što je napisan), u kojem prikazuje oklopljeni svemirski kostim, u kojem nosi osobu koja može trčati, skakati, letite ugrađenim raketnim motorima i mnogim drugim korisnim i ne baš korisnim stvarima.
Stanislav Lem je 1987. stvorio svoj posljednji roman, nakon čega je prestao pisati fantastiku i preostalih devetnaest godina svog života posvetio filozofiji i književnoj kritici. Roman se zove "Fiasco", sada nije važno o kojoj se priči radi, naša glavna tema su egzoskeleti.
O tome piše Lem:
„Šetnje bolshee-om postali su utjelovljenje koncepta egzoskeleta. koji je kao vanjski pojačavač ljudske topline bio poznat iz mnogih prototipa dvadesetog stoljeća. Izum je ostao u fazi razvoja jer mu na Zemlji nije bilo koristi. Ta je ideja oživjela tijekom istraživanja Sunčevog sustava. Pojavili su se strojevi, prilagođeni planetima na kojima su trebali raditi, lokalnim zadacima i uvjetima … Više kretanja ne bi smjelo izvoditi nagle pokrete - jednako kao što je nemoguće trenutno zaustaviti kruzer u moru ili zakretati nosač dizalice poput propelera …"
Naravno, pisac je malo pogriješio - najvjerojatnije će egzoskeleti naći koristi na Zemlji i jednog dana će biti dostupni na isti način kao što su to sada dostupni mobilni telefoni. Tema egzoskeleta također treperi u filmovima znanstvene fantastike. Nadam se da se svi sjećaju "Alien" -a, gdje se hrabri Ripley bori protiv čudovišta dok stoji unutar utovarivača.
A ako uzmete film "Željezni čovjek" (2008), onda je u potpunosti posvećen temi egzoskeleta.
Mogli bismo navesti druge primjere, ali zasad ćemo se ograničiti na gore navedeno.
Exoskeleton iz filma "Avatar" (2009)
Kada se pojavio prototip egzoskeleta? Imaju li pravo na postojanje? Zašto još uvijek ne postoje stvarno operativni modeli tih čudo-mašina, ovih pojačala naših mišića? Sada pokušajmo to shvatiti.
PRVI SWALLOW
Prvi gutljaj pokazao se nespretnog konja. Prvi radni egzoskelet razvio je General Electric šezdesetih godina dvadesetog stoljeća. Bila je to nezgrapna struktura. Čovjek je smješten unutar ove čelične mašine i nalikovao je ogromnoj željeznoj rakovi - kretao se vrlo sporo, dvije ogromne rake kandže, koje je operater manipulirao, nevoljko su odgovarali na narudžbe i s velikim poteškoćama uspio ih je držati pod kontrolom. - već masivni Hardiman, kako se ovo čudovište zvalo, ovisio je o još većoj periferiji - električnim generatorima i pomoćnom opremom, kojom je bila opremljena prilično velika soba.
Dizajn Hardimanovog egzoskeleta trebao je povećati snagu operatera za trideset puta, odnosno jedna bi osoba mogla zamijeniti cijeli toppa utovarivač. Barem je jedan operater u Hardimanu teoretski bio sposoban podići 1.500 funti. Vojska se nadala ovom razvoju - Hardiman bi bio vrlo koristan na nosačima zrakoplova za utovar bombi i raketa. Ali snovi se ne ostvaruju uvijek - stvari nisu išle dalje od prototipa. Bilo je nekoliko značajnih nedostataka u dizajnu egzoskeleta.
Prvo, nije se mogao adekvatno pomicati ni po ravnoj površini - sa svakim korakom operater je riskirao da padne i umre pod težinom ovog stroja. Hardiman je odlučno odbio hodati poput ljudskog bića, a malo je normalnih ljudi pristalo vladati takvim kapricioznim željeznim čovjekom. Drugi promašaj - od planiranih 700 kilograma, Hardiman je uspio istisnuti samo 300, a ako uzmete u obzir da je konstrukcija težila dvostruko više, to se ne može nazvati rekordom. Do 1970. godine radila je samo jedna kandža, što se također nije smatralo vrlo dobrim rezultatom. A ako uzmemo u obzir prijevoz i malu košaricu periferne opreme, projekt se činio potpuno neperspektivnim. Čak ni sada nije pronađena nijedna alternativa prijenosnom izvoru napajanja za takve organe.
Sanjali smo nekoliko godina - i to je dovoljno 1971. godine projekt Hardiman zamrznut je zbog nedostatka vidljivih perspektiva razvoja.
Tada se u filmu Alien pojavio hodni Caterpillar utovarivač P-5000, kojim je vješto upravljao poručnik Ripley. Ovaj utovarivač koji u stvarnosti ne postoji temelji se na Hardimanu. Samo su u filmu električni kablovi ostali iza kulisa, a automobil je prikazan kao potpuno autonomni utovarivač. Točno ono što su željeli učiniti majstori iz General Electric-a. Ali nisu mogli
Ljudi su nastavili s pokušajima da postanu kiborgi, stvarno su željeli naučiti igrati sa željeznim mišićima, osjetiti snagu svog željeznog tijela. Postoje dva glavna sna - naučiti letjeti i postati jak poput slona. Ako su ljudi naučili letjeti uz pomoć padobrana i padobrana, to jest čineći minimum, tada još nije moguće postati jak.
Nakon nekoliko pokušaja stvaranja djelotvornog egzoskeleta, uslijedilo je dugo zatišje. Tek su povremeno prolazili projekti koji nisu nadilazili whatman papir, a tek su se nedavno počeli pojavljivati radni modeli. Ako su egzoskeptici za obične osobe s invaliditetom gotovo spremni izaći u svijet, onda je to s vojnim razvojima i dalje potpuno zaustavljeno.
MODERNA XOS ROBO odijela
Već nekoliko godina, počevši od 2000. godine, Sacros radi na polju MEMS, razvijajući robotiku. 12. studenoga 2007. kupila ga je američka tvrtka Raytheon, glavni dobavljač američke vojske. preuzimajući kontrolu nad razvojem. Osim egzoskeleta, Sacros je dizajnirao robotske manekenke, a stvorio je i dinosauruse za film Park iz doba Jurassic.
Foto: joy4mind.com
Prikaz egzoskeleta XOS očito je bio vremenski podudaran s objavljivanjem filma Iron Man, a čak su i reklame Raytheon sadržavale snimke iz filma. Jedna nejasnoća s nazivom - svugdje se osim Raytheona naziva ovaj egzoskelet - XOS. Navodno je ovo samo skraćeno ime na engleskom - Exosceleton.
Ovaj robot djeluje na približno isti način kao i svi ostali ove vrste. Ima senzore koji registriraju kontrakcije mišića i prenose signale motorima. I motori brzo reagiraju, no osoba se stisnula u XOS. i dalje osjeća lagano kašnjenje u kretanju. I - što je najvažnije - egzoskelet povećava snagu osobe dvadeset puta. to jest, osoba bez napora može podići teret težak 200 kg. Istina, malo je vjerojatno da će moći nositi takve terete na leđima, ali on može povući ovu težinu sa zemlje.
Programeri nisu prijavili nikakve detalje, očito strahujući od konkurenata. A egzoskelet još nije u potpunosti dovršen, pa je prerano staviti točku I.
Na ekranu za egzoskelet operater koji je obukao ovaj kostim - ili. ili bolje rečeno, upao sam u to - što nisam učinio! Napravio je push-up s teretom na leđima teškim devedeset kilograma, vukao je razne utege, hodao je po nagnutoj ravnini, a također je brzim i preciznim pokretima tukao vreću za udaranje. I sve je to učinio s takvom lakoćom, kao da ide u jutarnju šetnju.
U početku je XOS dizajniran za vojsku, odnosno za utovar streljiva, kao i za sudjelovanje u neprijateljstvima. Međutim, Stephen Jacobsen, Sarcos direktor i voditelj projekta, nada se da će izum pronaći svoje mjesto ne samo za istovar posla, već i za pomoć osobama s invaliditetom.
Veliki problem ovog egzoskeleta, kao i mnogi drugi, jest nedostatak prijenosnog izvora energije. U ovoj se fazi XOS može koristiti samo na mjestima gdje se može spojiti debelim električnim kabelom. Vjerojatno, dok će to biti samo skladišta vojne municije.
Ubuduće, ako se problemi s napajanjem riješe, takva se odijela mogu nositi u oklopu - i dobit ćete pravog "željeznog čovjeka". Međutim, rat nije najbolji način korištenja novih tehnologija. Nadamo se da će se ta odijela prvenstveno koristiti u miroljubive svrhe.
* * *
Jednostavno se dogodilo da svaki izum, koliko god to žalosno zvučao, prvo nađe primjenu u vojne svrhe, a tek onda ga civili počinju koristiti. Prva kamena sjekira vjerojatno je najprije otvorila neprijateljsku lubanju, a tek nakon toga počeli su sjeckati grane za vatre. Atom je prvi put testiran na Hiroshimi. I to je postignuto mirno puno kasnije.
Iako postoji 11 izuzetaka - barut je izvorno korišten za zabavni vatromet, počeo je ubijati u srednjem vijeku. No, egzoskeleti nisu iznimka. Unatoč činjenici da postoje mnogi mirni događaji, sve je počelo naredbama vojske.
Već smo razgovarali o dva egzoskeleta. Ovo je prvi General Electric Hardiman koji nikad nije naučio letjeti, i XOS odijelo Sacros. Za sada su to samo prototipovi s hrpom nedostataka, ali jednog dana će ljudi riješiti glavne probleme, zbog kojih još nema takvih tenkova u niti jednoj vojsci. Sada je testiranje egzoskeleta više poput modne revije i ne ide dalje od probijanja modne piste. No, možda će proći nekoliko godina - i vojnici će se moći odijevati u robotska odijela.
HULC UNIVERSAL CARGO EXOSKELETON
HULC je kratica za eksoskelet ljudskog univerzalnog nosača.
U početku je kalifornijska tvrtka Berkeley Bionics radila na prototipu ovog egzoskeleta. Radila je za agenciju DARPA u sklopu projekta uvođenja visokih tehnologija u vojnu sferu. Njihov se egzoskelet nazvao BLEEX (Berkeley Lower Exremity Exoskeleton). No, nakon njihova razvoja, Lockheed Martin ga je otkupio i nakon nekoliko izmjena stvorio novi model temeljen na BLEEX-u - eksoskelet HULC.
Početkom 2009. na Floridi je održan zimski simpozij vojske. Pokazuje eksoskelet snage HULC tvrtke Lockheed Martin spreman za masovnu proizvodnju. Pa, Amerikanci vole jeftine crteže - ne možete im to oduzeti. Ako je demonstracija egzoskeleta XOS od strane Raytheona i Sacrosa bila vremenski podudarna s prikazivanjem filma Iron Man, tada bi HULC trebao biti povezan sa zelenim čovjekom iz bpokbustera Incredible Hulk. Ono što me najviše iznenađuje je da na takve PR-ove ne idu neki glamurozni projekti, već ozbiljne vojno-industrijske tvrtke. Pa ok, nije stvar u tome.
Uzorak egzoskeleta omogućuje vam da nosite teret do 90 kg tijekom 1 sata prosječnom brzinom od gotovo 5 km / h i mogućnošću kratkoročnih ubrzavanja do 16 km / h. Pokreće ga litij-polimerna baterija koja teži samo dva kilograma. Planovi za opremanje HULC-a s drugim izvorima energije: Lockheed Martin razvija tihi generator za mlazno gorivo. Od takvog generatora HULC odijelo može raditi do 3 dana na jednoj benzinskoj postaji, a to je ako se vojnik kreće 8 sati dnevno.
Zasad se HULC odijelo odnosi samo na snažne noge i snažno tijelo. To još nije pošlo za rukom. Ali unatoč tome. već je stvoren poseban sustav montiranja koji vam omogućuje postavljanje dodatne opreme na egzoskelet, poput oklopa, raznih senzora ili čak teškog mitraljeza. Uza sve to, vojnik će se, ne osjećajući veliku težinu, moći mirno kretati.
Egzoskelet HULC kost je u grlu tvorca XOS robotskog odijela. Za početak je težak samo 55 kilograma (25 kg) i može se brzo staviti, ukloniti i nositi u malom kućištu. Drugo, HULC-u nisu potrebni debeli boa-kabeli. Treće, tvorci tvrde da će čak i ako baterije istroše, HULC ipak olakšati kretanje vojnika i nadoknaditi udarce i opterećenja, a osoba u XOS egzoskeletu s odvojenim kabelom izgledat će kao tanker u uništenom spremniku, izlazak iz kojeg bi bez pomoći bilo problematično.
PISCES - Robovo odijelo SCUBE
Mnogi od nas vole plivati pod vodom. I svi znaju da puno ljudskog napora ide u prevladavanju otpora vode kako bi se sila pretvorila u kretanje prema naprijed. Da budem iskren, nema učinkovitosti - oko 3%. Stavljajući peraje na noge, povećat ćemo učinkovitost do 10-15% - to je sve. Postoje, naravno, mehanički uređaji koji olakšavaju kupanje pod vodom. Ali sada više nisu baš relevantni. Oni su zastarjeli. Ako je itko vidio film "Dijamantna ruka", vjerojatno se sjeća epizode u kojoj heroj pliva pod vodom mehaničkim torpedom. Oni su još uvijek u upotrebi, ali ove su stvari previše masivne i lako ih je pronaći.
Nakon XOS i HULC testirani su egzoskeleti. američka vojska mislila je na isto robotsko odijelo, ali samo za ronioce. Napokon, borci sigurnosnih službi često moraju sletjeti na najneočekivanija mjesta. A ponekad je to najprikladnije učiniti na morskoj obali - tiho i mirno izaći, sakriti pribor za ronjenje i - u napadu! Ali ako je osoba plivala pod vodom duže od jednog kilometra, onda kakav napad ima, umoran je, nema snage - nikakav fizički trening neće pomoći. Ovdje je vojska naložila znanstvenicima da razviju egzoskelet za ronioce.
POWERSWIM I PISCES - EXOSKELETONI ZA RONJENJE
Foto: 3dnews.ru
Istraživači s Instituta za ljudsku i strojnu spoznaju, Peter Neuhaus i Jerry Pratt, pozvani su da rade na stvaranju egzoheleta. Stvar je. da su ti stručnjaci za motoričke funkcije ljudi i životinja 2004. razvili prototip egzoskeleta za plivanje pod vodom - tada nisu razmišljali o vojsci i radili su civilni model. Ideja je bila vrlo jednostavna - mali motori bili su fiksirani na bokovima i teladi, baterija na leđima - noge se nisu umorile, mišići se nisu napeli, a dok se baterija nije iscrpila, ronilac može plivati i plivati.
PISCES - Poboljšanje performansi egzoskeleta samokoniziranog za plivanje - ovo je naziv novog egzoskeleta, razvijenog na temelju starog modela. Koncept se temelji na imitativnoj fiziologiji. Ljudi često usvajaju životinjske načine kretanja - ovaj put su istraživači kopirali pokrete dupina i morskih kornjača. Usput, jedan od prvih događaja posudio je način kretanja u vodi od pingvina, a egzoskelet je bio opremljen krilima pingvina. No, nakon nekih izračuna, dupini i kornjače ipak su pobijedili - makar samo zato što delfini koriste samo svoje repove.
Egzoskelet, za razliku od torpednih tornjeva, praktički je tih i zato je ronilac obučen u slično robotsko odijelo. to će biti prilično teško otkriti. Drugo, roniocem samo nogama ("rep"), ronilac potpuno oslobađa ruke za razne manipulacije.
Sada postoje radni modeli, testiraju se i čini se da pokazuju dobre rezultate. Naravno da u početku sve ide u odbrambenu industriju, a Peter Neuhaus je siguran da će u budućnosti biti moguće napraviti egzoskelete za invalide na temelju PISCES-a.
MOGUĆI DETALJNI DETALJ
Ono što nećete čuti u legendama i bajkama. I leteći tepisi i krila Ikarova. A američka tvrtka Atair Aerospace uzela je i napravila ruksak od aviona. U stvari, ova se tvrtka bavi razvojem i izradom opreme za isporuku robe zrakom. Padobranima, padobranima - to je jedna od strana rada Atair Aerospace. Automobili koje na mjesto dostavljaju paraglajderi - ovo je još jedna faza razvoja, pa je tako 2005. godine tvrtka pokazala leteći automobil "Chimera", koji je, nakon planiranja, mogao samostalno uzletjeti paragladerom. A u zraku razvija brzinu do 65 km / h.
Foto: dekatop.com
No, Atair Aerospace odlučio se ne zaustaviti u letećem automobilu. I počela je raditi na stvaranju letećih ljudi. I dobili su čovjek avion. Pravi muškarac sa pravim krilima i mlaznim turbinama. EXO-Wing je naziv ove letjelice. Izgleda baš poput krila s dvije mikroturbine. Ovi blatobrani izrađeni su od visokokvalitetnih kompozitnih materijala nove generacije, koje je razvio Atair Aerospace.
EXO-Wing je relativno lagan i može se kositi iza leđa poput ruksaka. Aparat omogućuje osobi da klizne u zraku. Prije svega, vjerojatno će se koristiti u vojsci, a tek onda će se koristiti za civilne potrebe. Možda će ga poljoprivrednici koristiti za prskanje polja kemijom.
GRYPHON PARACHUTE SUSTAV
Njemačko zajedničko ulaganje triju tvrtki - ESG, Dragee Aerospace i SPELC0. kao i njemačka tvrtka FreeSky - također su radili na stvaranju man-plane. Ovog puta bi Gryphon trebao biti bez mlaza. Činjenica je da su te tvrtke razvile nijemi sustav - u principu, ovo je padobran, samo ne sasvim običan. Napravljen je od ugljičnih vlakana i ima oblik krila. Obučen je na padobran na leđima i namijenjen je skokovima iz aviona. Teoretski bi trebalo omogućiti padobrancima da se preskaču na udaljenosti od 200 kilometara prilikom skoka s visine od 9 tisuća metara. Bilo bi vrlo prikladno - moderni padobrani i paraglajderi nemaju takvu pričuvu i tijekom slijetanja zrakoplov će se definitivno primijetiti, te će stoga svaka početna operacija slijetanja ispasti. S Gryphonom bi sve trebalo biti lakše - zrakoplov, prije nego što stigne do neprijateljskog teritorija, baci trupe, koje tiho i neprimjetno prelaze granicu.
Foto: alternathistory.livejournal.com
Slične sustave njemačka vojska koristi već od 2003. godine, ali udaljenost koju ovi šišmiši mogu preći nije veća od 60 kilometara. Čini se da su na krila počeli instalirati mlazne motore, što će zasigurno pomoći u prevladavanju većih udaljenosti. Do sada se za slijetanje Gryphona koriste konvencionalni padobrani, ali razvija se padobranstvo bez padobrana. Možda će uspjeti.
RUSKI BROJ-EXOSKELETON-21
Foto: svagor.com
Zašto ne reći par okreta o ruskoj vojsci? Uostalom, ranije je to bila jedna od najmoćnijih vojski jedne od najmoćnijih država, ali nažalost, sada se raspored lešinara donekle promijenio. Ruska vojska se sada gotovo ne citira. I kako se to može citirati kad već gotovo dvadeset godina nije mogao pratiti utrku oružja. Odnosno, gotovo je prestala juriti. Tkala pet godina kasnije. Zaostaje. Da, po pitanju uvođenja novih tehnologija, ruska vojska zaostaje za zapadnom za najmanje pet godina, ili čak i više.
Ne, imamo odlične helikoptere - „morske pse“, „aligatore“i druge, a postoje čak i neki pomaci za budućnost, ali već dvadeset godina sve je to praktično samo razvoj. Planovi su, kako kažu, ogromni, ali malo smisla. Ne znam zašto se to događa i neću to razumjeti. Govorim o nečem drugom.
Ne, naši programeri juhe od kupusa također nisu gadovi. Svi znaju kako to učiniti. Samo vrlo sporo. Ne tako davno, Ministarstvo obrane Ruske Federacije počelo je razvijati borbenu opremu pod nazivom Fighter-21 n. Zapravo nije egzoskelet. Ovo je borbeno odijelo s elementima egzoskeleta, da tako kažem, bilo bi ispravnije. Čini se da žele dovršiti posao na stvaranju ovog tenka u 2015. godini, ali nije poznato kako će on zapravo izaći.
Jedno me veseli - na međunarodnoj izložbi sigurnosnih sustava "Interpolitech-2009" u Moskvi rečeno je da set borbene opreme druge generacije neće imati analoge u pogledu učinkovitosti u cijelom svijetu. Obećanje je drago, ali nije poznato hoće li se ti isti kostimi zadovoljiti u budućnosti.
Usput, na istoj izložbi rečeno je da je set bojne opreme prve generacije (bez elemenata egzoskeleta) već superioran zapadnim kolegama. Šteta je samo što sve ovo mogu jednostavno ostati samo eksperimentalni modeli ili biti proizvedeni u rijetkim serijama. U takvim situacijama, svi ovi pomaci su bezvrijedni.
Približni iznos ulaganja u projekt iznosit će oko 35 milijuna dolara. To je mnogo manje od troškova razvoja Amerikanaca - oni ulažu u takve projekte najmanje milijardu i pol dolara.
U ovoj se fazi vrlo malo zna o projektu na brodu-2b i to ne čudi - vojska neće unaprijed reći o klasificiranim projektima.
Međutim, malo tko je vjerovao u to. da će naši inženjeri moći napraviti normalno radeći egzoskelet. Ne, oni će ga stvoriti, ali teško da će ga moći staviti u proizvodnju. Kao rezultat toga, situacija će opet biti ista kao kod "morskih pasa" - samo će elitne jedinice moći koristiti ta odijela, pa čak i tada neće biti dovoljno za sve. Tako živimo.
„Znanost i tehnologija“2012