Essbare Wasserblasen.

https://www.boredpanda.com/edible-water-bubble-skipping-rocks-lab/

Die Bläschen, Ooho! genannt, entstehen, indem ein Tropfen Trinkwasser in eine essbare Membran aus natürlichem Algenextrakt eingeschlossen wird. Nichts geht verloren, und das Produkt wird in 4-6 Wochen vollständig biologisch abgebaut, wenn es nicht verbraucht wird.

Ihr Pilot ist in diesen Blasen eingeschlossen. Er kann sich bewegen, aber die Blasen sind im Weg. Er atmet durch eine Nasenmaske mit Luftzufuhr und hat ein VR-Visier auf. Wenn er seinen Mund öffnet, kann er die Bläschen vor sich essen: Das Gel hat etwas Protein und Kohlenhydrate und das Innere ist Wasser mit Elektrolyten. Einige dieser Blasen könnten schon eine ganze Weile im Cockpit gewesen sein und könnten wie frühere Piloten schmecken.

Beim Aufprall leistet jede Blase einen leichten Widerstand, bevor sie bricht, wobei insgesamt die kinetische Energie absorbiert wird. Freigesetztes Wasser fließt durch die intakten Blasen nach unten auf den Boden. Eine langsame Bewegung des Piloten verdrängt die Blasen sanft, ohne sie zu zerbrechen.

Die aktuellen Antworten (außer denen von Willk) haben ein Perspektivproblem: Sie bieten Vorschläge für Dinge, die gut sein könnten, um zu verhindern, dass Dinge von außerhalb der Oberfläche zum Piloten gelangen. Aber Aufprallschutz ist das Gegenteil davon: Sie versuchen zu verhindern, dass Dinge im Inneren mit gefährlicher Geschwindigkeit auf etwas treffen. Und Lösungen vom Typ Maisstärke sind in dieser Hinsicht ziemlich schrecklich: Der Schwung des Körpers des Piloten während eines Aufpralls versucht, ihn nach vorne in die Aufhängung zu tragen, die dann natürlich fast fest reagiert. Es wird nicht helfen, Ihren Piloten sofort gegen eine De-facto-Betonwand schlagen zu lassen.

Beim Aufprallschutz geht es darum, den Impuls nach außen und weg von der/den Person(en) zu verteilen. Sehen Sie sich zum Beispiel moderne Autorennen an und sehen Sie, was bei einem Unfall passiert: Überall fliegen Teile herum . Dies wird eigentlich als Sicherheitsmerkmal ausgenutzt: Wenn Reifen, Türen, Spoiler usw. abfliegen, nehmen sie Schwung mit. Die Teile mit dem Menschen darin werden entsprechend weniger Schwung haben und der Mensch ist jetzt weniger gefährdet (aber nicht unerheblich; deshalb haben sie zum Beispiel den sehr starren, sehr nicht wegfliegenden Überrollkäfig ).

Jedes Flüssigkeitsaufhängungssystem, das als Aufprallschutzsystem dienen soll, muss zulassen, dass diese Flüssigkeit vergossen wird: Es muss seine eigene Flüssigkeit mit ausreichender Geschwindigkeit herausspritzen oder geradezu explodieren, um die oben erwähnte Insta-Ziegelwand zu verhindern Katastrophe. Und das wird schwierig, denn es gibt keine Garantie dafür, dass die äußeren Schichten sich frei bewegen können, um zu verhindern, dass die inneren Schichten de facto eine Todesmauer bilden. Tatsächlich macht die vorgeschlagene Natur der Flüssigkeit dies höchst unwahrscheinlich: Wenn sie bereits in der Lage wäre, Kräfte schnell und gleichmäßig durch ihren Körper zu übertragen, würde sie niemals auf diese "starre" Weise wirken.

Jedes System, das Sie entwerfen und das auf dem Prinzip „Lassen Sie den Piloten nirgendwo hingehen“ basiert, bedeutet zwangsläufig, dass „der Pilot bei einem Absturz sofort stirbt“. Sie brauchen ein System, das davon ausgeht, dass er sich bewegen wird, es ihm erlaubt, sich zu bewegen, und alles tut, um Schwung und Energie ausreichend schnell vom Piloten abzuleiten, um eine sinnvolle Überlebenschance zu bieten (wenn Sie mit 200 auf dem Boden aufschlagen mph, du bist so ziemlich genauso tot wie bei 400mph). Was Sie also suchen, ist ein Rennwagen in Mech-Form. Ideal wäre ein Transformer, der leicht auseinander fällt.

Hier ist eine hervorragende Beschreibung des Verzögerungsproblems (Piloten im Falle eines Absturzes am Leben erhalten) auf Aviation Stack Exchange: https://aviation.stackexchange.com/questions/16545/even-after-years-of-research-why- sind-flugzeuge-nicht-in-der-lage-passagiere-am-leben-zu-halten/16553#16553

Zusammenfassend ist es das Ziel, Sie sanft zu verlangsamen, aber dies erfordert einen Abstand zum Arbeiten, was im Allgemeinen nicht möglich ist, wenn Sie eine Geschwindigkeit von etwa 80-100 km/h überschreiten, es sei denn, Sie haben ein außergewöhnlich großes Fahrzeug. Keine Menge an Flüssigkeit, Schaum oder Maisstärke kann das grundlegende Problem der Reduzierung der Geschwindigkeit auf Null mit einer begrenzten überlebensfähigen Verzögerung ändern, die Raum zum Arbeiten benötigt, tatsächlich werden viele dieser Optionen es noch schlimmer machen.

Natürlich führen Sie in SciFi einfach einen "Trägheitsdämpfer" oder eine andere Technomagie ein und vermeiden das ganze Problem, indem Sie das Medium verwenden, das am besten zu Ihrer Geschichte passt.

In Wasser suspendierte Maisstärke könnte es für Sie tun.

Beim Mischen mit einer Flüssigkeit kann Maisstärke sich selbst in eine nicht-newtonsche Flüssigkeit umlagern. Beispielsweise verwandelt die Zugabe von Wasser Maisstärke in ein Material, das allgemein als Oobleck bekannt ist, während die Zugabe von Öl Maisstärke in eine elektrorheologische Flüssigkeit umwandelt. Das Konzept kann durch die Mischung erklärt werden, die als "Maismehlschleim" bezeichnet wird.

Was eine nicht-newtonsche Flüssigkeit ist:

Eine nicht-newtonsche Flüssigkeit ist eine Flüssigkeit, die nicht dem Newtonschen Viskositätsgesetz folgt.

Im speziellen Fall von Maisstärke heißt es im letzten Link, dass es sich um eine "Scherverdickung" handelt und "die scheinbare Viskosität mit zunehmender Belastung zunimmt" . In der Praxis: Feste Dinge können sich darin nur sehr langsam bewegen . Je schneller sich etwas bewegt, desto mehr widersetzt sich die Aufhängung der Bewegung.

Sie können in Youtube nach einigen Videos suchen. Manche Leute haben genug Sinn für Humor, um Schwimmbäder mit dieser Suspension zu füllen. Das Endergebnis ist eine weißliche Masse, auf der man laufen und sogar Fahrrad oder Motorrad fahren kann. Die Flüssigkeit widersteht Ihnen aufgrund der Geschwindigkeit Ihrer Füße oder Räder dem Eindringen in sie.

Aber wenn Sie still darüber stehen, werden Sie langsam sinken, und das Herausziehen erfordert eine beträchtliche Kraft.

Der schlimmste Schaden, den das Herausziehen verursachen könnte, ist eine geringfügige Enthaarung. Es sei denn, deine Freunde sind idiotisch/betrunken genug, um zu versuchen, dich herauszuziehen, indem sie dich an ein Auto fesseln, in diesem Fall könntest du am Ende bei den Darwin Awards mitspielen (wenn auch nur für eine lobende Erwähnung).

Ihre Piloten benötigen eine lebenserhaltende Ausrüstung für ihren Kopf. Maisstärke lässt keine Atmung zu. Es könnte jedoch beim Ernährungsteil helfen.

Die Flüssigkeit würde den Piloten vor Explosionen schützen (die Energie der Explosion wird von der Maisstärke eingefangen, die vorübergehend aushärtet). Im Falle eines Atemzugs sollte der Pilot auch vor Granatsplittern geschützt werden.

Bearbeiten: An alle, die sagen, dass dies den Piloten töten würde: Wenn der Pilot nackt in der Flüssigkeit ist, dann ja, Sie haben Recht. Ich denke, die Frage hat dies als Prämisse, da OP möchte, dass der Pilot die Flüssigkeit einatmet. Ich schlage eine Lösung für das Problem des plötzlichen Verlangsamungstodes vor – der Pilot muss einen Anzug tragen, der dem eines Düsenjägerpiloten ähnelt. Einige Modelle sind sogar mit einer Flüssigkeit gefüllt, um extreme Beschleunigungen und Verzögerungen zu bewältigen. Das würde das Beste aus beiden Welten mischen - Schutz vor Verzögerung durch den Anzug und Schutz vor Explosionen und Splittern durch die Stärke.

Flüssigkeiten wie Wasser komprimieren nur sehr wenig, wenn überhaupt. Dies macht sie im Allgemeinen zu einer schlechten Wahl für einen Stoßdämpfer. Hängen Sie einen Piloten in eine Wasserkugel und schlagen Sie mit einem Stock auf das Wasser, und der Aufprall breitet sich relativ unzerstreut bis zum Piloten aus.

Eines können Flüssigkeiten jedoch sehr gut: sich bewegen. Nutzen Sie dies zu Ihrem Vorteil. Die Flüssigkeit absorbiert Stöße nicht direkt. Stattdessen bewirkt das Aufbringen einer Stoßkraft auf die Flüssigkeit, dass ein Teil der Flüssigkeit in einen anderen Behälter fließt, in dem sich ein herkömmlicherer Stoßdämpfer befindet. So funktioniert eine Wasserschlagsperre in einem Gebäude. Plötzliche Wasserdruckspitzen können Sanitärarmaturen beschädigen, daher bietet der Ableiter einen widerstandsarmen Weg für das Wasser, wo die zusätzliche kinetische Energie durch eine Feder, einen Luftkolben oder die Schwerkraft absorbiert wird. Die Sanitärarmatur spürt immer noch etwas von der Kraft, aber in stark reduziertem Ausmaß.

Ihr fiktives Fahrzeug kann jede Art von Dämpfungsvorrichtungen verwenden, die Sie verwenden möchten. Das Aufhängen des Piloten in einer Flüssigkeit ermöglicht es der Flüssigkeit, die Kraft eines Aufpralls auf die Dämpfer zu übertragen, unabhängig davon, aus welcher Richtung der Aufprall kam (Sie wären im Wesentlichen der Kolben in einem riesigen hydraulischen Stoßdämpfer). Die Vorrichtung würde schlagartige Aufprallkräfte über einen längeren Zeitraum in schwächere Kräfte umwandeln, jedoch mit dem Nebeneffekt, dass der Pilot wahrscheinlich viel Bewegung erfahren würde. Große Einschläge werden überlebbar, können aber desorientierend oder übelkeitserregend sein. Die Lösung dieser Probleme bleibt der Art von Anzug/Ausrüstung überlassen, die Sie dem Piloten geben möchten.

Nur Wasser wird ausreichen, oder? Es verlangsamt die Bewegung, absorbiert kinetische Energie und bei hitzebasierten Waffen auch Hitze.

Ein großes Problem wäre, wie sich Stöße durch Wasser ausbreiten. Wenn eine Granate unter Wasser explodiert und Sie sich in der Nähe befinden, wird die Schockwelle Ihre Lunge auseinanderreißen. Dies liegt daran, dass Wasser nicht sehr gut komprimiert wird. Also eine andere Flüssigkeit, so etwas wie eine nicht-newtonsche Flüssigkeit, die sich bei einem Stoß verfestigt: http://www.snf.ch/en/researchinFocus/newsroom/Pages/news-171108-press-release-liquid-shock-absorbers.aspx

Es absorbiert nicht nur Energie beim Aufprall, sondern schützt den Träger vor möglichen Verletzungen, falls es zu Abplatzungen oder ähnlichem kommt.

Magnetorheologische Flüssigkeit

Eine andere Lösung wäre die Verwendung einer magnetorheologischen Flüssigkeit . Ein komplizierter Name zur Beschreibung einer Flüssigkeit, deren Viskosität durch ein Magnetfeld beeinflusst wird. Diese Art von Flüssigkeit wird in „magnetorheologischen Dämpfern“ verwendet, die in der Automobilindustrie (hauptsächlich für sehr teure Autoaufhängungen) wegen ihrer sehr guten Stoßdämpfung sehr geschätzt werden.

Was ich mir vorstellen kann, ist ein komplexer Satz von Elektromagneten, die eine Art Tank umgeben, in dem Ihr Pilot schwimmt. Die Anordnung der Magnete führt dazu, dass der Viskositätsgradient der magnetorheologischen Flüssigkeit die „Form“ eines Sitzes annimmt. Elektromagnete passen ihre Kraft an äußere Reize an, sodass die Sitzform immer erhalten bleibt.

BEARBEITEN :

Wie @Ruadhan2300 in den Kommentaren vorgeschlagen hat, besteht ein einfacherer und realistischerer Weg, das Ziel von OP zu erreichen, darin, sich für einen kugelförmigen Tank zu entscheiden. Dann nimmt die Flüssigkeit einen Viskositätsgradienten von wasserartig in der Mitte zu feststoffartig am Rand an. Der Pilot schwimmt jetzt in der Mitte des Tanks und wird durch diesen ansprechenden Viskositätsgradienten daran gehindert, gegen die Grenze zu prallen.

Der einzige Nachteil, den ich hier sehe, ist, dass Ihr Pilot einen Anzug tragen muss (ich bin mir nicht sicher, ob diese Art von Flüssigkeit gut für die Gesundheit ist).

Die Lösung kann eine DREHKUGEL sein , die mit einer hochviskosen Flüssigkeit gefüllt ist .

Zwei der obigen Antworten wiesen auf die Auswirkungen der Verlangsamung auf den menschlichen Körper hin. Aber sie gehen von einer linearen Bewegung aus. Wenn sich das aufprallende Objekt stattdessen dreht, wird ein viel geringerer Teil der Aufprallenergie absorbiert, wobei der größte Teil davon verwendet wird, um das Objekt weiter zu drehen.

von https://en.wikipedia.org/wiki/Parachute_landing_fall :

Ein Parachute Landing Fall (PLF) ist eine Sicherheitstechnik, die es einem Fallschirmspringer ermöglicht, sicher und ohne Verletzungen zu landen. Die Technik wird verwendet, um die Energie des Körpers zu verdrängen, der mit hoher Geschwindigkeit die Erde berührt. Der Fallschirmspringer landet idealerweise in Fahrtrichtung [...] und dreht sich dabei zur Seite (in der Regel die Richtung mit der dominierenden Richtungsgeschwindigkeit). Bei richtiger Ausführung ist diese Technik in der Lage, es einem Fallschirmspringer zu ermöglichen, bei Landegeschwindigkeiten unverletzt zu überleben, die andernfalls zu schweren Verletzungen oder sogar zum Tod führen würden.

Der zweite Aspekt bezieht sich auf die Viskosität des Fluids. Je viskoser eine Flüssigkeit ist, desto größer ist die Trägheit zwischen den sich berührenden Schichten der Flüssigkeit, wenn es um Bewegung geht. Wenn ein äußerer Teil einer Flüssigkeit in Bewegung versetzt wird (z. B. Wind, der Wellen erzeugt, sie in Bewegung versetzt), werden auch alle unteren Schichten der Flüssigkeit in Bewegung versetzt, jedoch mit immer geringerer Geschwindigkeit. Die Rate, um die die Geschwindigkeiten verlangsamt werden, ist proportional zur Viskosität.

https://en.wikipedia.org/wiki/Viskosität

Die Viskosität ist eine Eigenschaft des Fluids, die der relativen Bewegung zwischen den beiden Oberflächen des Fluids entgegenwirkt, die sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegen.

Bei einer mit viskoser Flüssigkeit gefüllten Kugel wird die Flüssigkeitsschicht neben den Kugelwänden fast die gleiche Geschwindigkeit (Rotationsgeschwindigkeit) wie die Kugel haben. Die inneren Schichten haben allmählich niedrigere Geschwindigkeiten. Je viskoser die Flüssigkeit ist, desto geringer ist die Rotationsgeschwindigkeit der Flüssigkeit zum Kugelmittelpunkt hin.

Sie müssen Ihren Menschen in der Mitte der Kugel platzieren. Vielleicht ist ein System von inneren Sphären, die alle Flüssigkeit zwischen sich haben, noch besser. Die äußerste Kugel dreht sich natürlich nicht, da sie fest mit dem Fahrzeug verbunden ist.

Laut http://www.vp-scientific.com/Viscosity_Tables.htm scheinen verschiedene Geschmacksrichtungen von Motoröl ziemlich gute Kandidaten für Ihre Flüssigkeit zu sein.

Heutzutage werden viele stoßdämpfende Gele verwendet, die sich beim Aufprall verhärten. Einige werden für die Verwendung als Körperschutz entwickelt. In der Hülle meines Smartphones ist sogar etwas Gel drin. Soweit mir bekannt ist, unterscheiden sich diese von nicht-Newtonschen Flüssigkeiten.

Für Ihr Szenario könnte eine Form dieses Gels (oder Schichten verschiedener Gele) für Körperschutz verwendet werden: Die äußeren Schichten härten aus und tiefere Schichten verteilen Stoßwellen: wie Schichten aus Kevlar. Und zukünftige Wissenschaftler können einen Weg finden, wie sie nach einem Aufprall wieder zu Gel werden, sodass sie wiederverwendbar sind.

Außerdem gibt es heute eine Flüssigkeit, die Menschen atmen könnten: Perfluorkohlenstoff (in einem Kommentar erwähnt). Es wurde erfolgreich an Mäusen getestet. Wenn Ihr Pilot ein in Gel enthaltener Pool davon wäre, würde dies die für das Cockpit des Piloten erforderliche Mechanik reduzieren: Sie würden nur in Flüssigkeit schwimmen, umgeben von den Gelen. Der Pilot könnte eine VR-Brille für seine Schnittstellenanzeige verwenden.

Diese Flüssigkeit wird zum Atmen verwendet, konnte also nicht bei der Ernährung helfen.

Ich glaube nicht, dass es eine gute Technologie ist, weil die meisten Flüssigkeiten viel wiegen (etwa 1 ml = 1 g): Stellen Sie sich vor, Sie haben nur einen halben Kubikmeter Flüssigkeit - das wären 500 Liter, bei einem Gewicht von einer halben Tonne.

Auch Abstürze mit kleinen Flugzeugen sind viel besser zu überleben - es gibt Videos von kleinen Flugzeugen, die in den Wald stürzen und der Pilot überlebt; Ich glaube nicht, dass wir jemals in der Lage sein werden, einen Piloten mit einem über 100 Tonnen schweren Fahrzeug vor einem 200-km/h-Crash zu retten. (und 200 km/h und 100 Tonnen sind ein ziemlich glückliches Ergebnis für kommerzielle Flugzeuge)

Aber wenn Sie über den Tellerrand hinaus denken und die Flüssigkeit vergessen, tut ein Airbag genau das, ohne Flüssigkeit.

Einige theoretische Gedanken:

Sie können unversehrt Kräfte von bis zu 30 g für sehr kurze Zeit und etwa 10 g über einige Sekunden überstehen.

Sie haben an anderer Stelle angegeben, dass Ihre maximal erwartete Geschwindigkeit etwa 50 Meilen pro Stunde beträgt, also etwa 80 km / h.

Wenn wir diese Maximalwerte berücksichtigen, benötigen Sie mindestens 80 cm Verzögerungsraum, um Ihre 22 m/s auf 0 zu reduzieren, selbst wenn Sie einen 30-g-Schock für etwa 0,7 Sekunden hinnehmen (was ein bisschen viel ist, aber vielleicht etwas Zukunftstechnologie und spezielles Training kann helfen).

Wir können davon ausgehen, dass Ihr Mech einige externe Pufferzonen hat, die bei der Verzögerung helfen, sodass Sie wahrscheinlich nicht den ganzen Verzögerungsraum um sich herum benötigen.

Was ich mir vorstellen könnte, ist eine Art Schaum, der sich ziemlich schnell auflöst und vom Fahrzeug ständig reproduziert wird. Der Pilot würde wahrscheinlich irgendeine Art von Aufhängegurten brauchen, um sich mittendrin zu halten. Der Schaum könnte essbar sein - das Atmen ist jedoch immer noch ein Problem, selbst wenn die Blasen Sauerstoff transportieren würden, müsste das CO2 irgendwohin gehen.

Du bräuchtest wahrscheinlich immer noch eine Art eiförmige Kapsel von mindestens 1,5 x 2,5 Metern, um deinen matschigen Menschen am Leben zu erhalten.

Es wird einen Kreiseleffekt benötigen und den Fahrzeugimpuls durch Ändern der Vektorkomponente der Kräfte zerstreuen. Das wird den menschlichen Zustand konstant halten. Der Triebwerksschub kann auch modifiziert werden, um auf sichere Weise absichtlich schräge Stöße zu erzeugen, um Energie zu dissipieren. Dafür muss es einen Mechanismus geben. Dies wird die zweite Schutzebene sein. Das wird heute teuer.

Wie Sie angedeutet haben, nicht in naher Zukunft. Sie möchten eine Flüssigkeit verwenden. Das würde ich mir vorstellen.

• Der menschliche Körper schwimmt in einer Flüssigkeit - in einem neutralen Auftriebszustand.

• Bauen Sie einen groben "Trägheitsdämpfer", indem Sie den Menschen im Grunde in einen mit Flüssigkeit gefüllten Kondensator stecken - das ist auch die Flüssigkeit, in der der Mensch "schwimmt".

• Die Flüssigkeit spielt die Rolle eines Dielektrikums, das viel stärker als Luft ist, um die Lichtbogenbildung aufgrund der hohen Spannungen zu reduzieren, die zum Aufbau der erforderlichen statischen Ladungen erforderlich sind.

• Aufgrund der erforderlichen extrem hohen Spannungen müssen die Hochspannungen möglicherweise gepulst und nur eingeschaltet werden, wenn eine Verletzung unmittelbar bevorsteht.

• Alle mechanischen Kräfte, die eine Bewegung auf den geladenen Platten verursachen, würden über das elektrische Feld mit ungefähr Lichtgeschwindigkeit auf jeden Teil des Menschen übertragen, wodurch der gesamte Mensch sich wie ein starrer Körper verhält, der Teil der Ladungsquelle/Platte ist andere Kräfte würden etwa die Größenordnung der Schallgeschwindigkeit benötigen, um sich auszubreiten, falls die Kräfte dem Mech katastrophale Schäden zufügen und den Trägheitsdämpfer zerstören.

Personenschäden können verursacht werden durch:

• Toxizität bei Aufnahme der Flüssigkeit durch die Haut.

• Die hohen elektrischen Felder, denen der Körper ausgesetzt ist.

• Möglicher Stromschlag, wenn das Dielektrikum zusammenbricht oder nicht genug Dielektrikum zwischen Platte und Mensch vorhanden ist)