Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Painepuvun kronikat

Cameron M. Smith, Pacific Spaceflight / Kööpenhaminan Suborbitals, Mark I ”Gagarin” -painetuotteessa. Kuva: Jev Olsen, Kööpenhaminan Suborbitals.

Taustaa: ”Rakennat mitä?”

Sata neljäkymmentä päivää olen nyt ilmestymässä ilmapallon gondoliin, joka on omassa valmistuspaikassani painettu, testilennolle, jonka pituus on 25 000 jalkaa Tanskan yläpuolella. Kotityöpajaani on kulunut vuosia kestävä tutkimus, suunnittelu ja rakentaminen tämän lähtölaskennan saavuttamiseksi, mutta tämä on vasta alkua, testi, jolla osoitetaan, että järjestelmä on kuolemaan johtava lento yli 63 000 jalkaa - "Armstrong Limit" - kesällä Nämä lennot ovat vain testejä suuremmalle tavoitteelle, rakentamaan toiminnallisia paineita Kööpenhaminan Suborbitalsin yksityisrahoitetulle DIY-miehitetylle avaruusohjelmalle.

Missä se alkoi? Vuonna 2008 aloin tutkia korkeiden paine-vaatteiden historiaa, joka tunnetaan paremmin nimellä ”avaruuspuvut”. Minun suunnitelmani oli tuolloin lentää niin korkealle kuin pystyin maapallon pinnalta asioihin, joita voisin rakentaa itse . Yksinkertaisin ilma-alus, jonka voisin rakentaa, olisi kuumailmapallo, ja teoreettinen enimmäiskorkeus tällaisen käytännöllisen koon rakentamiseen olisi noin 50 000 jalkaa. Selviytyäkseen tuossa korkeudessa ei tarvinnut pelkästään happimaskia, vaan painekuplia kehon ympärille. Tämä voidaan saavuttaa joko paineistetussa kapselissa tai avoimen gondolin avulla painepuvulla. Koska minulla oli vain 700 neliön jalkainen asuinrakennus (kapseli ei yksinkertaisesti sovi oveni läpi), päätin avoimen gondolin kanssa, jossa on painepuku. Koska kaikki - ilmapallon tarkka koko ja muoto, tietyn keston kestävä elämää tukeva järjestelmä, ja niin edelleen - on rakennettu ohjaajan kehosta, päätin rakentaa minimi mutta toimiva järjestelmä, joka säilyttäisi elämäni ja sitten ilmapallo nostamaan kaiken 50 000 jalkaan.

Olen oppinut painostustuotteiden suunnittelun olennaisten asioiden pohjalta kymmeniä NASAn urakoitsijan raportteja ja kirjoja aiheesta. Olen täyttänyt muistikirjoja luonnoksilla ja poistanut mallin yksinkertaisimmista periaatteista. Vuoden 2009 alussa aloitin perusmateriaalien kokoamisen; kaasua läpäisemätön sukelluspuku, erilaiset venttiilit ja letkut sekä paine kypärä vuotanut eBayssa Neuvostoliiton sotilasjärjestelmän hajoamisen jälkeen. Asensin kypärän pukuun, työskentelin kaksi vuotta tappamassa vuotoja ja ratkaistiin lähes kaikki olennaiset ongelmat. Vuonna 2013 liittyin Kööpenhaminan Suborbitalsin pyrkimykseen sijoittaa henkilö avaruuteen DIY-, nonprofit-suunnittelu- ja rakennusjärjestelmällä. Samana kesänä otimme puvun Kööpenhaminan korkeuskammioon ja testasimme sen vaatimattomalla simuloidulla korkeudella. Kaikki tarkastettu.

Cameron M. Smith, Pacific Spaceflight / Kööpenhaminan Suborbitals, Mark I ”Gagarin” -painetuotteessa Kööpenhaminan yliopistollisessa sairaalan korkeuskammiossa. Kuva: Jev Olsen, Kööpenhaminan Suborbitals.

En ole insinööri; Työskentelen pohjimmiltaan vastakkaisella alalla tulevaisuudesta (ihmiset avaruudessa) Portland State Universityn esihistoriallisena. Mutta soveltamalla tutkimuksen, suunnittelun ja pääpuristavan itsepäisyyden perusperiaatteita kaikkien perusongelmien ratkaisemiseksi sain puvun toimimaan. Tänä kesänä lennämme 25 000 jalkaan testilennolla, ennen kuin menemme 65 000: een kesällä 2015. Näiden testien perusteella voimme arvioida puvun ja sen elämää tukevan järjestelmän, jotta voimme rakentaa kolmannen sukupolven painepuvun Kööpenhaminan Suborbitalsin mahdollinen Mercury-tyylinen avaruuslento. Seuraavassa on muutamia periaatteita, jotka ovat toimineet minulle saadakseni minne olen saanut, että mielestäni voisi olla hyötyä muille vaikeiden hankkeiden toteuttamisessa.

Käsin saumaus paineenrajoitustarvikkeessa, joka on yksi painepuvun neljästä kerroksesta. Ompelukoneen käyttämättä jättäminen on hidasta… mutta antaa minulle mahdollisuuden tietää jokaisen puvun millimetrin, joka on tarkoitettu säilyttämään elämäni suurella korkeudella. Kuva: Cameron M. Smithin kokoelma.

1. Katkaise tehtävä alas

Suuri ja pitkäaikainen projekti on helppo hukata. Vaikka tämä on vain yksi vaatekappale (me työskentelemme tällä hetkellä useilla, mutta päämme ensimmäiseksi on meidän painopisteemme), tiimini ja minä olemme täysin imeytyneet kaikkein minuutin yksityiskohtiin. On useita kerroksia - yksi jäähdytykseen ja lämmitykseen, paineenpidätyskerros, peitelevy, laskuvarjohihna ja pelastusliivi veden laskeutumiseen. Jo ennen kuin kootin tiimin, minun täytyi murtaa tehtävä alas hallittaviksi paloiksi. Tämä antoi minulle mahdollisuuden nähdä tasaista kehitystä, joka on ratkaisevan tärkeää moraalin ylläpitämiseksi vuosien mittaan. Vaikka kaikki, mitä voisin tehdä töiden yön jälkeen, oli ylittää yksi kymmeniä kohteita, ainakin tämä kohta oli mielessäni. Tein kymmeniä tehtäväluetteloita ja hitaasti heittelin heidät. Jos jokin kohde ei toiminut, laitoin sen sivuun myöhempään aikaan ja kaataa jotain, jonka tiesin, että voisin saada aikaan.

Järjestelmä, jossa oli kotiin rakennettu balloon gondoli -mockup, muuttui liian suureksi ottamaan paitsi palasia. Kuva: Cameron M. Smithin kokoelma.

2. Nopea prototyyppi

Olin pitkään tylsistynyt, pysähtynyt perfektionismilla. Jos en voinut saada jotain NASAn spesifikaatioon, olen huolissani, mitä maapallolla aion saada itseni? Mutta kun katsoin lähemmäksi asiakirjoja näiden vaatteiden varhaisesta kehityksestä, näin oman työpajan, joka näytti, vanhoissa mustavalkoisissa valokuvissa. Letkukiristimet ja kierretapit pitivät asiat yhdessä riittävän kauan todistamaan käsitteen. Lähennin lähemmäs; liima oli tippunut täällä ja siellä työpajoissaan, kuten minulla oli. Nähdäkseni leijonan lohko, joka piti huojuvan pilottituen nurkan. Lopetin lopulta perfektionismin ja aloitin prototyyppini lyömällä kaiken, mitä minun piti saada töihin lyhyessä ajassa. Sen sijaan, että teimme vielä toisen juoksun rautakauppaan juuri oikean kiinnikkeen (jota heillä ei ehkä ole), minulla oli mahdollisuus korjata se aiemmasta rakennuksesta. Jos asia olisi tarpeeksi paine uuden venttiilin testaamiseksi, kanava nauha toimisi tällä hetkellä. Myöhemmissä rakennuskohteissa työskentelin kaikki kimput, mutta ainoa tapa, jolla pääsin eteenpäin, oli hajottaa pelkoni siitä, että sain sen väärin ensimmäistä kertaa. Nopean käsitteen todistaminen oli merkittävä edistysaskel, mutta sen toteuttaminen kesti melko kauan.

Clunky, ei-lentoluokiteltu kaasulaite; mutta se toimi järjestelmän todistamiseksi, kunnes rakennamme lentomallin. Kuva: Cameron M. Smithin kokoelma.

3. Kiinnitä liitännät

Kun työskentelet liitännöillä - kaasu, neste, sähkö - niiden turvaaminen säästää paljon aikaa. Tämä näyttää olevan ristiriidassa edellä esitetyn nopean prototyypin kanssa, mutta se on yksi paikka, johon et voi sotkea. Huonot varusteet voivat hidastaa sinut, kun aloitat testit vain löytääksesi itsesi seuraamalla vuotoja tai shortseja. Niinpä rakennat nopeat prototyypit, mutta jos siellä on yksi paikka säästää aikaa, pitkällä aikavälillä se tekee hyvät yhteydet ensiksi (suhteellisen) yhteensopivasta laitteistosta.

4. Aikataulut ja virstanpylväät

Tehtäväluettelon kohteet siirrettiin lopulta kalentereihin - tulostin juuri kuukausittaiset kalenterit, jotka on kiinnitetty muistikirjaani, ja muistiinpanoja, kuten ”30 min test 3psi” tietyinä päivinä. En ole aina asettanut määräaikoja, mutta tein usein, ja se virtaviivaisti ja järjesti työtäni rakentaakseni osuuteni ja saamaan ne käsitteeseen. Nautin rakennuksesta, mutta nautin hyvästä testistä vieläkin enemmän, jossa elektronit tai kaasu tai jäähdytysneste liikkuvat sujuvasti painepuvun läpi ja pitää hengityksen ja oikean lämpötilan. Jotta saisit nämä tasaiset testit, minun on pidettävä kiinni priorisoiduista virstanpylväistä.

Vedenalaisen vuotokokeen valmistelu kesti kauan, mutta pääsimme siihen, että noudatimme tiettyjä määräaikoja. Kuva: Cameron M. Smithin kokoelma. Sukeltajat ovat Jeff Groth ja Ross Smith Oregon SCUBA Clubista.

5. Ihmisarvoiset työkalut

Kaikkien tämän työn tekeminen vaati, että poimia työkaluja, jotka olivat ammattitaitoisia - tai ainakin kunnollisia pudotuksia. Tämä pätee myös materiaaleihin: voisin menettää koko viikonlopun töistä käyttämällä huonompaa materiaalia, tai pahempaa, kiirehtimällä prosessia niin paljon, että esimerkiksi en sallinut liiman parantua juuri oikein. Uusi filosofiani oli helppo mennä niin nopeasti, että pääsin ottamaan muutaman askeleen taaksepäin. Oikeastaan ​​kaiken tämän oppiminen on ollut yksi hankkeeni suosituimmista näkökohdista; nyt ymmärrän, mitä tarvitsen, ja parannus parhaisiin työkaluihin ja materiaaleihin lopullisten, valmiiden lentokoneiden malleissa on suoraviivainen.

Pacific Spaceflight vapaaehtoistyöntekijä Alexander Knaptonin juottaminen elämää tukevan järjestelmän kolmannessa rakennuksessa. Tämä otettiin nopeasti eroon ja sitä käytettiin vielä toisessa rakennuksessa. Kuva: Cameron M. Smithin kokoelma

6. Puhdista työpaja

Tämä on melko henkilökohtainen; jotkut ihmiset voivat käydä hienosti täynnä täynnä ja sotkuista työpajaa, mutta vaikka näin, niin se voi maksaa minulle aikaa, kun minun täytyy metsästää oikeat työkalut. Ja jos en pysty työskentelemään järjestelmän yllättämiseksi yhden yön aikana, ainakin voin ottaa aikaa järjestääni työkalujani, joten olen valmis ottamaan käteni oikealle puolikuunvääntimelle, kun tarvitsen sitä seuraavaksi.

Tyynenmeren avaruuslento vapaaehtoisena Ben Wilsonissa vaelluskokeessa Portlandin keskustassa Oregonissa. Kuva: Cameron M. Smithin kokoelma

Missä olemme nyt?

Puku pitää paineen, säätölämpötilan ja tarjoaa hyvän kaasuvirtauksen. Korkeuskammiossa ylläpidettiin veren hapetusta, jota seurattiin lääkinnällisellä vaihteella, paineessa, joka oli noin kilometrin matalampi kuin simuloitu korkeus kammiossa. Kaikki on kunnossa, mutta se on vain perustoiminnot. Meidän on vähennettävä hiilidioksidikertymäämme (korkeamman kaasuvirran kautta puvun ja / tai yksinkertaisen hiilidioksidipesurin läpi) sekä parannettava viestintää ja saamaan puvun materiaalit ja laitteistot käytettäväksi 100-prosenttisen aviator-hengityksen hapen kanssa. Meidän on myös optimoitava puvun varusteiden ja venttiilien jakelu laskuvarjohyppyjen, lennon katto- ja pelastusvarustajien kanssa, puhumattakaan kannen asennuksesta selviytymisvarusteisiin, jos kosketuksen ja noutamisen välillä on pitkä odotus. Kukin näistä kohteista on sinänsä maailma, ja olen onnekas, että minulla on ryhmä vapaaehtoisia, jotka työskentelevät kanssani - joskus muutaman yön viikossa, toisinaan vain viikonloppuisin - pudottamaan eri tarkistuslistat. Lyömme näitä kohteita kovasti, jotta olemme valmiita tämän kesän lentoon. Sitten rakennamme uudelleen Big Flightille kesällä 2015.

Pacific Spaceflightin vapaaehtoinen Amy H. Magruder soveltuu. Kolme meistä testaa nyt erilaisia ​​prototyyppejä, niin että me kaikki tiedämme, mikä on sopivan henkilön kannalta. Kuva: Cameron M. Smithin kokoelma

Lisätietoja puvusta löytyy Pacific Spaceflightista, Kööpenhaminan orbitaaleista ja Cameron Smithin verkkosivulta.

Videokorkeuskokeen testi, Kööpenhamina, kesä 2013:

Videokuva Kristian von Bengtsonista, joka sopii Kööpenhaminan alajuoksuihin, kesällä 2013:

Osake

Jättänyt Kommenttia