Беспосадочный облет полеты легко делают беспилотники, неограниченно держатся в воздухе, лучше аэродинамика позволяет увеличить скорость. В данном случае какое-то скрещение ежа и ужа. Человеку плохо в самолете, тесно, холодно, скучно, а самолету плохо из-за кабины портящей аэродинамику, огромного лишнего веса, хрупкости человека (выше 8 км не подняться толком, кислорода мало).
Для таких же электрических беспилотников это не вопрос (ниже в комментах есть ссылки), у беспилотников полезная нагрузка 5 кг (для фотооборудования и коммуникацинного), лучше аэродинамика, выше скорость. Этот же самолет по сути «беспилотник» (ну не нужен там пилот), который нагрузили зачем-то пассажиром, а так же его питанием, кабиной (3 метра кубических плохо сказываются на аэродинамике), огромный лишний вес. Зачем самолету пилот? Раньше пилоты были нужны чтобы управлять самолетом, сейчас автопилот всё сделает лучше, в крайнем случае дистанционное управление. Чистая формальность, чтобы указать что это пилотирумый полет — хрупкое органическое существо на борту в тяжелых всех условиях, человеку плохо из-за тесноты (да и просто скучно), самолету тяжело в прямом смысле, он бы лучше 150 кг аккумуляторов «взял» (человек с учетом еды, кабины, воды), или фотоэлементов.
Сильно/слабо понятия не точные. С точки зрения биологической эволюции и время то прошло мизерное, первые водоросли на Земле появлились 1.3 миллиарда лет, а вы о сроках 0.000000002 миллиарда лет, всего то навсего вычислительные и коммуникационные мощности планеты в целом выросли в миллионы раз. Еще через 0.000000002 миллиарда лет человечество отработает как загрузчик для ИИ и люди уйдут в тень вместе со всеми видами устаревшей органической жизни, став не более ценными чем те же водоросли.
По пунктам интересно, но опять же нет определения сильно-слабо.
1. Транспорта стало тупо больше, нормы Евро5, расход 6 литров никого не удивляет. Народ ездит по навигаторам и всё реже спрашивают дорогу. Просто технологии понемногу «полируют» автомобили. Другое дело что они уже и так близки к совершенству, по циклу Карно ДВС и т.п.
2. Питание. Как-раз благодаря всё улучшающемуся питанию растет планетарный IQ. Развитые страны переходят от вкусной еды к полезной (она как раз менее вкусная). Это может добавить 10 лет активной здоровой жизни. Совершенствуются биодобавки и полезные бактерии замещающие вредные (продаются уже как биодобавки по 20$ за пачку на Амазоне).
3. Образование с появлением интернета ограниченно только желанием учиться.
4. Медицина существенно эволюционирует, генетические модификации всего живого в реальном времени на подходе. Просто этот вопрос сложен и открытие новой формы белка для неспециалистов непонятны и не афишируется (типа новость дня найдено новое состояние триптолептина устойчивое при комнатной температуре). Медицина бодро эволюционирует вслед за нанотехнологиями.
5. «Новые горизонты»? На подходе телескоп что будет ежесекундно слать на землю гигапиксельные панорамы.
6. Строительство смотря чего, вот БАК построили, кольцо в десятки километров с точностью до микронов.
7. Армия с удовольствием принимает новые спутники и умное оружие.
1. Мягкость воды определяется скоростью столкновения. Для самолетов на больших скоростях жесткость воды сравнима с бетоном. Но в этом случае у нас не самолет в обычном понимании, горизонтальная скорость всего около 60 км/ч, вертикальная еще меньше, условия входа в воду как на водных горках. Но именно этот самолет будет разрушен мгновенно, очень легкая конструкция, не рассчитан на такое.
2. А вот беспилотный вариант самолета мог бы и приводнятся, вес пилота, кабина будут заменены более мощным двигателем, поплавками, упрочненной рамой, аккумулятором, гидроизоляцией оборудования. Посмотрите конструкцию «Поплавковый гидросамолёт de Havilland Turbo Otter», есть некоторые общие черты.
Не хватает технических данных. Пролетел 8000 км над Тихим океаном, это безусловно круто. Скорость около 66 км/ч, вероятно летит только с попутным ветром, если взлетная скорость 35 км/ч, поэтому перед вылетом требуются сложные расчеты на основе карты ветров.
Судя по сложности с пилотом, пилот в самолете лишний, лишний вес в самолете где каждый грамм на счету, кабина портит аэродинамику. Думаю тут нужен автопилот и самолет превращается в беспилотник, который сможет летать вечно. Да они и летают давно уже:
1) Zephyr 8, Airbus Defence and Space, США
Высотный разведывательный БЛА. Высота полета — до 21300 метров. Питание — аккумулятор и солнечные батареи. До 14 дней в воздухе. 28 м — размах крыльев, полезный груз — до 5 кг (оборудование видеонаблюдения или связи).
2) В этом году Facebook планирует начать тестовые полеты дрона Aquila (Орел), способного месяцами работать от солнечных батарей. Другие особенности дрона — автономность и воистину гигантские размеры, размах его крыльев — как у Boeing 737! Дрон необходим, чтобы проверить идею — можно ли с его помощью обеспечивать возможность подключения к интернету там, где пока нет других провайдеров фиксированного или мобильного интернета.
3) Silent Falcon — бесшумный беспилотник на солнечной энергии (крошечный и 2012 год), вес 12 кг, поэтому немного недотягивает до «круглосуточной» вечной работы:
Беспилотник Silent Falcon является плодом совместной работы специалистов компаний Silent Falcon UAS Technologies и Bye Aerospace. Он относится к классу средних беспилотных летательных аппаратов, предназначенных, в основном, для выполнения длительных миссий по разведке и наблюдению. Конструкция беспилотника изготовлена из углеродного пластика, а электрический двигатель, черпающий энергию из аккумуляторных и солнечных батарей, способен продержать аппарат в воздухе непрерывно в течение 14 часов времени. Что бы дать некоторое представление о доле солнечной энергии следует отметить, что только на аккумуляторных батареях беспилотник Silent Falcon может продержаться в воздухе не более 6 часов.
1. Плавное снижение давления до граничных 0.25 атмосфер и ниже.
2. Резкий перепад давления, важна и амплитуда и скорость, производная давления во времени dP/dt.
3. Температура.
Вероятно автор не структурировал материал, достаточно сложный при взгляде со стороны.
1. Резкий перепад опасен сам по себе. Опасная проблема дайверов, при быстром всплытии пузырьки газа повреждают клетки, закупоривают сосуды. Ударная волна при взрыве газа рвет легкие, хотя перепад давления при плавном изменении ни как бы не сказался на здоровье. Но уровень кислорода в крови не падает, это механическая проблема не имеющая прямого отношения к космосу и обсуждать ей надо было отдельно.
Упоминается рост объема легких в бесконечное количество раз в вакууме. Это не правда. В легких можно удержать некоторое давление атмосферы (1/500 атмосферного давления), иначе мы бы не могли накачать ртом воздушные шарики, а то и мячи. Результаты эксперимента:
>>И, конечно, мне было интересно, какое давление я смогу создать легкими. Проверил. Точно не помню, сколько надул, но помню, что боялся, что ртуть сможет выплеснуться с другого конца (стеклянные трубки манометра имели длину около 80 — 90 см). Напрасно боялся! Разность в уровнях ртути в двух коленах манометра вряд ли была больше 30 — 40 мм. А это всего лишь пять сотых атмосферы!
2. Плавное снижение давления опасно только «откачкой» кислорода из крови, на форуме дайверов видел цифру в 30 мм. рт. столба — парциальное давление кислорода, минимум давления, порог при котором происходит потеря сознания. В несколько раз парциальное давление повышают чистой кислородной смесью, чит такой, кислородная маска у пилотов в несколько раз позволяет повысить минимальное переносимое давление (без кислорода предел по высоте 8 километров, первые аэронавты там умирали, кстати ощущения приятные как писали, перед потерей сознания наступала эйфороия, мозг не детектирует дефицит кислорода, только избыток СО2, которого небыло, легкие вентилируются СО2 нет, но и кислорода нет). При плавном снижении давления никаких ужасов нет, как показывают в фильмах, безболезненная смерть, разрушения обратимы в течение нескольких минут, как тут писали в комментах. Чем глубже вакуум, тем сильнее повреждения.
Снизить давление кислорода можно не только в вакууме (вернее не вакуум а давление ниже примерно 0.2 атмосфер для воздуха). Давление кислорода можно снизить заместив его на СО2, но углекислый газ дает болезненные ощущения, датчики СО2 в крови бурно реагируют на передозировку (ощущение удушья). Обмануть «датчики» своего организма можно заместив кислород в воздухе на любой инертный газ, гелий, азот, аргон (могут на это сварщики напороться). Очень опасная ситуация, уровень кислорода в крови падает, а ощущений нет никаких, потом резкая потеря сознания, и сам уже не выйдешь из камеры с инертным газом. Инертный газ не вреден, вредно отсутствие кислорода, которое организм не может распознать.
И последний хитрый фокус, у дайверов при всплытии. Например нырнул за жемчужиной, на поверхности вдохнул, собрал улов, в легких давление 60 мм., вроде с запасом, но при всплытии падает давление газа в легких и соответственно давление кислорода, всплыл с 10 метров (2 атмосферы), давление упало в 2 раза до критичных 30 мм., и у самой поверхности потерял сознание (аналог вакуума по сравнению с дном). Пловец прожил бы дольше на минуту, если бы продолжил погружение и увеличил давление в легких, выжимая остатки кислорода.
3. По снижению температуры вообще спорно. Вакуум идеальный изолятор тепла, и большая проблема перегрев, чем переохлаждение в общем случае. Если начнется кипение крови, человек будет уже без сознания, с запасом по давлению с 2-кратным. При кипении температура упадет и наступит некоторый балланс, снижение температуры до 29 градусов человек переносит вполне хорошо (часами может быть охлажденным в отличие от секунд кислородного голодания). Собственно это не кипение в обычном понимании, ускоренное испарение со слизистых, и пузырьки газа в крови, такая же проблема как у дайверов при всплытии.
5. Простые организмы, типа лягушек в вакууме могут жить до 30 минут, насекомые вообще неограниченно, чем меньше тем живучей (самые живучие наверное коловратки, переживут путешенствие в космосе без всякой защиты). Если человек захочет модифицировать себя для жизни в вакууме, природой всё давно придуманно на примере глубоководных рыб, условия у них еще жесте, можно просто копировать проверенные решения.
Пока можно просто ограничиться тренировками (может добавят секунду в вакууме):
Закаливание к низкому атмосферному давлению. Оно проводится гл. обр. в условиях постепенного, «ступенчатого», восхождения в горы, что повышает устойчивость организма к недостатку в воздухе кислорода. При понижении атмосферного давления уменьшается парциальное давление кислорода в артериальной крови; при повторном многократном действии пониженного атмосферного давления развиваются функц, изменения приспособительного характера и повышается устойчивость организма к этим условиям окружающей среды (см. Адаптация к высоте). Наблюдаемое при пониженном атмосферном давлении увеличение вентиляции легких влечет за собой повышение давления кислорода в альвеолярном воздухе и артериальной крови. Следствием этого является повышение степени насыщения артериальной крови кислородом. Через хеморецепторы каротидных и аортальных зон понижение парциального давления кислорода в артериальной крови вызывает также изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы. Пониженное атмосферное давление вызывает увеличение минутного объема крови и скорости кровотока. Это способствует большему поглощению кислорода в легких и переходу большего количества кислорода из крови в ткани. Повышение устойчивости организма к недостатку кислорода в известной мере достигается выходом эритроцитов из кровяных депо — усилением эритропоэза и повышением содержания гемоглобина в эритроцитах, в результате этого возрастает кислородная емкость крови. Наряду с этим в процессе 3. организма к пониженному атмосферному давлению увеличивается эффективность окислительных процессов в тканях, что способствует повышению устойчивости тканей к низкому парциальному давлению кислорода.
По пунктам интересно, но опять же нет определения сильно-слабо.
1. Транспорта стало тупо больше, нормы Евро5, расход 6 литров никого не удивляет. Народ ездит по навигаторам и всё реже спрашивают дорогу. Просто технологии понемногу «полируют» автомобили. Другое дело что они уже и так близки к совершенству, по циклу Карно ДВС и т.п.
2. Питание. Как-раз благодаря всё улучшающемуся питанию растет планетарный IQ. Развитые страны переходят от вкусной еды к полезной (она как раз менее вкусная). Это может добавить 10 лет активной здоровой жизни. Совершенствуются биодобавки и полезные бактерии замещающие вредные (продаются уже как биодобавки по 20$ за пачку на Амазоне).
3. Образование с появлением интернета ограниченно только желанием учиться.
4. Медицина существенно эволюционирует, генетические модификации всего живого в реальном времени на подходе. Просто этот вопрос сложен и открытие новой формы белка для неспециалистов непонятны и не афишируется (типа новость дня найдено новое состояние триптолептина устойчивое при комнатной температуре). Медицина бодро эволюционирует вслед за нанотехнологиями.
5. «Новые горизонты»? На подходе телескоп что будет ежесекундно слать на землю гигапиксельные панорамы.
6. Строительство смотря чего, вот БАК построили, кольцо в десятки километров с точностью до микронов.
7. Армия с удовольствием принимает новые спутники и умное оружие.
2. А вот беспилотный вариант самолета мог бы и приводнятся, вес пилота, кабина будут заменены более мощным двигателем, поплавками, упрочненной рамой, аккумулятором, гидроизоляцией оборудования. Посмотрите конструкцию «Поплавковый гидросамолёт de Havilland Turbo Otter», есть некоторые общие черты.
Судя по сложности с пилотом, пилот в самолете лишний, лишний вес в самолете где каждый грамм на счету, кабина портит аэродинамику. Думаю тут нужен автопилот и самолет превращается в беспилотник, который сможет летать вечно. Да они и летают давно уже:
1) Zephyr 8, Airbus Defence and Space, США
Высотный разведывательный БЛА. Высота полета — до 21300 метров. Питание — аккумулятор и солнечные батареи. До 14 дней в воздухе. 28 м — размах крыльев, полезный груз — до 5 кг (оборудование видеонаблюдения или связи).
2) В этом году Facebook планирует начать тестовые полеты дрона Aquila (Орел), способного месяцами работать от солнечных батарей. Другие особенности дрона — автономность и воистину гигантские размеры, размах его крыльев — как у Boeing 737! Дрон необходим, чтобы проверить идею — можно ли с его помощью обеспечивать возможность подключения к интернету там, где пока нет других провайдеров фиксированного или мобильного интернета.
3) Silent Falcon — бесшумный беспилотник на солнечной энергии (крошечный и 2012 год), вес 12 кг, поэтому немного недотягивает до «круглосуточной» вечной работы:
Беспилотник Silent Falcon является плодом совместной работы специалистов компаний Silent Falcon UAS Technologies и Bye Aerospace. Он относится к классу средних беспилотных летательных аппаратов, предназначенных, в основном, для выполнения длительных миссий по разведке и наблюдению. Конструкция беспилотника изготовлена из углеродного пластика, а электрический двигатель, черпающий энергию из аккумуляторных и солнечных батарей, способен продержать аппарат в воздухе непрерывно в течение 14 часов времени. Что бы дать некоторое представление о доле солнечной энергии следует отметить, что только на аккумуляторных батареях беспилотник Silent Falcon может продержаться в воздухе не более 6 часов.
1. Плавное снижение давления до граничных 0.25 атмосфер и ниже.
2. Резкий перепад давления, важна и амплитуда и скорость, производная давления во времени dP/dt.
3. Температура.
Вероятно автор не структурировал материал, достаточно сложный при взгляде со стороны.
1. Резкий перепад опасен сам по себе. Опасная проблема дайверов, при быстром всплытии пузырьки газа повреждают клетки, закупоривают сосуды. Ударная волна при взрыве газа рвет легкие, хотя перепад давления при плавном изменении ни как бы не сказался на здоровье. Но уровень кислорода в крови не падает, это механическая проблема не имеющая прямого отношения к космосу и обсуждать ей надо было отдельно.
Упоминается рост объема легких в бесконечное количество раз в вакууме. Это не правда. В легких можно удержать некоторое давление атмосферы (1/500 атмосферного давления), иначе мы бы не могли накачать ртом воздушные шарики, а то и мячи. Результаты эксперимента:
>>И, конечно, мне было интересно, какое давление я смогу создать легкими. Проверил. Точно не помню, сколько надул, но помню, что боялся, что ртуть сможет выплеснуться с другого конца (стеклянные трубки манометра имели длину около 80 — 90 см). Напрасно боялся! Разность в уровнях ртути в двух коленах манометра вряд ли была больше 30 — 40 мм. А это всего лишь пять сотых атмосферы!
2. Плавное снижение давления опасно только «откачкой» кислорода из крови, на форуме дайверов видел цифру в 30 мм. рт. столба — парциальное давление кислорода, минимум давления, порог при котором происходит потеря сознания. В несколько раз парциальное давление повышают чистой кислородной смесью, чит такой, кислородная маска у пилотов в несколько раз позволяет повысить минимальное переносимое давление (без кислорода предел по высоте 8 километров, первые аэронавты там умирали, кстати ощущения приятные как писали, перед потерей сознания наступала эйфороия, мозг не детектирует дефицит кислорода, только избыток СО2, которого небыло, легкие вентилируются СО2 нет, но и кислорода нет). При плавном снижении давления никаких ужасов нет, как показывают в фильмах, безболезненная смерть, разрушения обратимы в течение нескольких минут, как тут писали в комментах. Чем глубже вакуум, тем сильнее повреждения.
Снизить давление кислорода можно не только в вакууме (вернее не вакуум а давление ниже примерно 0.2 атмосфер для воздуха). Давление кислорода можно снизить заместив его на СО2, но углекислый газ дает болезненные ощущения, датчики СО2 в крови бурно реагируют на передозировку (ощущение удушья). Обмануть «датчики» своего организма можно заместив кислород в воздухе на любой инертный газ, гелий, азот, аргон (могут на это сварщики напороться). Очень опасная ситуация, уровень кислорода в крови падает, а ощущений нет никаких, потом резкая потеря сознания, и сам уже не выйдешь из камеры с инертным газом. Инертный газ не вреден, вредно отсутствие кислорода, которое организм не может распознать.
И последний хитрый фокус, у дайверов при всплытии. Например нырнул за жемчужиной, на поверхности вдохнул, собрал улов, в легких давление 60 мм., вроде с запасом, но при всплытии падает давление газа в легких и соответственно давление кислорода, всплыл с 10 метров (2 атмосферы), давление упало в 2 раза до критичных 30 мм., и у самой поверхности потерял сознание (аналог вакуума по сравнению с дном). Пловец прожил бы дольше на минуту, если бы продолжил погружение и увеличил давление в легких, выжимая остатки кислорода.
3. По снижению температуры вообще спорно. Вакуум идеальный изолятор тепла, и большая проблема перегрев, чем переохлаждение в общем случае. Если начнется кипение крови, человек будет уже без сознания, с запасом по давлению с 2-кратным. При кипении температура упадет и наступит некоторый балланс, снижение температуры до 29 градусов человек переносит вполне хорошо (часами может быть охлажденным в отличие от секунд кислородного голодания). Собственно это не кипение в обычном понимании, ускоренное испарение со слизистых, и пузырьки газа в крови, такая же проблема как у дайверов при всплытии.
5. Простые организмы, типа лягушек в вакууме могут жить до 30 минут, насекомые вообще неограниченно, чем меньше тем живучей (самые живучие наверное коловратки, переживут путешенствие в космосе без всякой защиты). Если человек захочет модифицировать себя для жизни в вакууме, природой всё давно придуманно на примере глубоководных рыб, условия у них еще жесте, можно просто копировать проверенные решения.
Пока можно просто ограничиться тренировками (может добавят секунду в вакууме):
Закаливание к низкому атмосферному давлению. Оно проводится гл. обр. в условиях постепенного, «ступенчатого», восхождения в горы, что повышает устойчивость организма к недостатку в воздухе кислорода. При понижении атмосферного давления уменьшается парциальное давление кислорода в артериальной крови; при повторном многократном действии пониженного атмосферного давления развиваются функц, изменения приспособительного характера и повышается устойчивость организма к этим условиям окружающей среды (см. Адаптация к высоте). Наблюдаемое при пониженном атмосферном давлении увеличение вентиляции легких влечет за собой повышение давления кислорода в альвеолярном воздухе и артериальной крови. Следствием этого является повышение степени насыщения артериальной крови кислородом. Через хеморецепторы каротидных и аортальных зон понижение парциального давления кислорода в артериальной крови вызывает также изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы. Пониженное атмосферное давление вызывает увеличение минутного объема крови и скорости кровотока. Это способствует большему поглощению кислорода в легких и переходу большего количества кислорода из крови в ткани. Повышение устойчивости организма к недостатку кислорода в известной мере достигается выходом эритроцитов из кровяных депо — усилением эритропоэза и повышением содержания гемоглобина в эритроцитах, в результате этого возрастает кислородная емкость крови. Наряду с этим в процессе 3. организма к пониженному атмосферному давлению увеличивается эффективность окислительных процессов в тканях, что способствует повышению устойчивости тканей к низкому парциальному давлению кислорода.