Red Bull Stratos har afsløret den første rumdragt David Clark Company nogen sinde har produceret for et ikke regeringssponsoreret rumprogram.
Red Bull Stratos' videnskabshold har også afsløret trykhjelmen, som sammen med dragten skal tjene som Felix Baumgartners eneste livsbeskyttende system, når han træder ud af hans kapsel i 120.000 fods højde i et forsøg på at sætte en ny rekord for frit fald fra grænsen til rummet.
Denne nye generation af udstyr blev fremstillet af det Massachusetts-baserede David Clark Company Incorporated, som har været en pioner inden for beskyttelsesudstyr for piloter og rummænd siden 1941, og blandt andet har fremstillet rumdragter for rumfærge-astronauter og den ikoniske dragt som forhenværende oberst i det amerikanske luftvåben Joe Kittinger bar under hans historiske Excelsior III spring i 1960.
Hvorfor en trykbærende heldragt er nødvendig
I de fjendtlige stratosfæriske omgivelser Felix skal ud i, er der farer som en temperatur på minus 56 grader Celsius; luft med for lidt ilt til at opretholde livet; og et tryk så lavt at trykfaldssyge og ebullisme – en tilstand hvor blodet “koger” med livstruende gasbobler – er udbredte farer.
Under hans opstigning i en 30 millioner kubikfod stor polyætylen-ballon fyldt med helium, vil Felix være i en forsejlet kapsel for at opretholde et passende tryk; men så snart han tager trykket af kapslen og åbner døren for at træde ud, vil hans trykbærende heldragt og hjelm – hvad ingeniørerne kalder en “Pilot Protective Assembly,” eller PPA – være hans eneste beskyttelse indtil han kommer i sikkerhed i de lavere luftlag.
I hans forsøg på at bryde lydmuren i frit fald, er Felix den første til at falde med en hastighed som fremtidige astronauter og piloter måske skal imødegå: selvom Felix skal optimere hans kropsholdning for at opnå Mach 1, vil astronauter som springer ud fra betydeligt højere afstande givetvis kunne opnå supersoniske hastigheder ufrivilligt. Medlemmer på Red Bull Stratos videnskabshold forventer at heldragtens ubøjelighed og beskyttelse vil være nødvendig for at være til gavn ved så høj en hastighed, men effektiv udnyttelse af beskyttelsesdragten vil også være en udfordring.
Udfordringerne ved en trykbærende heldragt i frit fald
Selvom en hel trykdragt er essentiel for overlevelse i ekstreme højder, har sådanne ”rumdragter” aldrig været kvalificerede til det kontrollerede frie fald som Felix Baumgartner skal igennem for at vende sikkert tilbage til Jorden fra grænsen til rummet. Udfordringerne omfatter:
• Begrænset mobilitet: Udspringere er trænede i at bruge deres krop til at kontrollere faldet ved hjælp af små justeringer i luften. Kontrol er særligt vigtig i ekstreme højder, hvor ukontrolleret spin er en potentiel dødbringende fare. Trykdragten gør nogle justeringer vanskelige og andre helt umulige.
• Begrænset udsigt: Hjelmen der beskytter Felix' hoved begrænser også hans udsigt, en udfordring der kan forværres hvis de atmosfæriske forhold eller transpiration forsager dug eller tilisning. Hvis Felix ikke kan se, vil han ikke være i stand til at udføre springet.
• Begrænset berøringsfølsomhed: Felix' hænder skal indpakkes i trykhandsker. I hans heldragt vil det ikke kun være vanskeligt for Felix at se vigtige dele af hans udstyr – såsom faldskærmsudløserne eller sammenfiltrede snore – men også at mærke dem.
Om den specialbyggede Red Bull Stratos trykbærende heldragt og hjelm
Takket være dets pionerarbejde med design af beskyttelsesudstyr for rummænd og piloter, var David Clark Company i stand til at forme den trykbærende Red Bull Stratos heldragt og hjelm efter dragter allerede i brug hos piloter i højtgående rekognosceringsfly. Men Felix’ PPA var specialdesignet efter hans mål, og specielle modificeringer, blandt andet forbedret fleksibilitet, er blevet tilføjede for at imødegå de specielle krav faldet fordrer. Felix’ dragt vil tjene som model for næste generation af trykbærende dragter.
Mike Todd, Red Bull Stratos' ingeniør for livsbeskyttelsessystemet, beskriver Felix’ PPA som “en kunstig atmosfære.” Dragtens ydre er lavet af et materiale, som er både brandhæmmende og en isolering mod ekstrem kulde. Indvendigt er en “blære” (som vil blive fyldt med gas for at skabe tryk før Felix forlader kapslen), lavet af et selektivt gennemtrængeligt materiale omgivet af et kædenet. Når blæren oppustes, giver den et tryk på 3,5 pund per kvadrattomme, hvilket er nok til at forhindre udvidelsen forsaget af ebullisme. En integreret kontrolventil, ”hjernen” i dragten, holder automatisk trykket ved forskellige højder.
Hjelmens skal er formet i komposit materiale. Visiret, som er fordrejningsfrit i det kritiske synsfelt, har en indbygget varmelegeme som skal varme det nok til at forhindre dug eller tilisning, men ikke nok til at smelte det – en funktion der vanskeliggøres af (1) en stratosfærisk atmosfære der ikke har luft til at aflede varmen og (2) et potentielt supersonisk frit fald der vil gennemgå hurtige temperaturændringer. Hjelmen forsyner også Felix med 100 procent ilt (fra cylindere han bærer), og det har en mikrofon og hovedtelefoner for kommunikation med kontrolcentret.
Foreløbige opdagelser om trykdragten
“Hver gang nogen starter et system som dette er der noget at lære,” diger Daniel R. McCarter, programleder for David Clark Company. Foreløbige tests udført i vindtunneller, undertrykkamre og udspring fra 25.000 fod viser, at mens det er vigtigt at bedømme trykdragten selv, ligger hemmeligheden bag en optimering af dens funktionalitet i at se hvordan dragten virker sammen med de andre dele, deriblandt faldskærmsudstyret
• Undertrykkammer: Livsbeskyttelsessystemets troværdighed blev bekræftet; men, lige som mange astronauter og piloter, fandt Felix dragtens sansebegrænsning foruroligende og måtte vende sig til en følelse af isolering.
• Vindtunnel: Holdet var glade for at opdage, at når Felix manøvrerede i den strømlinede “delta” position han vil bruge under det stratosfæriske fald, blev ustabilitet minimeret og luftstrømmen udglattet, på trods af dragtens usædvanlige størrelse.
• Udspring fra helikopter i 25.000 fods højde: På grund af dragtens sansebegrænsning kunne Felix vanskeligt skelne udløserne til hans faldskærme – en potentielt farlig situation. Faldskærmsudstyret er siden blevet modificeret for at gøre udløserne lettere at skelne gennem berøring gennem dragtens materiale, og Felix' handsker er blevet udstyret med spejle, så han kan se udstyret til trods for det begrænsede udsyn fra hjelmen.
“Det er derfor prøvespring er så værdifulde, for man opdager altid noget nyt,” bemærker Felix. “På jorden ser alting fint ud, men billedet ændrer sig når man er i frit fald. Særligt når man er den der har trykdragten på.”
Kommentarer
Tilføj kommentar