Первая часть отвечает не на технические сложности такого устройства, а на более фундаментальный концептуальный вопрос.

Соревнующиеся фехтовальщики являются одними из самых быстрых людей на Земле (как благодаря самоотбору в спорте, так и по дарвиновскому аспекту, что если вы можете выиграть достаточно боев, чтобы захотеть продолжать это делать...), и для нас разница между вами засчитывание касания первым или я засчитываю касание первым устанавливается на 1/32 секунды, что составляет половину нижнего предела времени отклика человека, составляющего 1/16 секунды.

И я должен сказать вам как фехтовальщик, мастер боевых искусств и высокопроизводительный мотоциклист - это довольно быстрое время отклика .

Таким образом , @jdunlop находится здесь на действительно твердом уровне: при скоростях, указанных в OP и видео, очень маловероятно, что человек-свингер-оператор сможет отреагировать достаточно быстро, чтобы не оказаться в блине от какого-либо элемента встроенной среды или другого.

Также стоит отметить, что люди довольно быстро «истощаются» от быстрых решений, достигая «усталости от решений», когда они, вероятно, сделают дикие неверные суждения или не смогут принять решение — или, что более типично, просто… замрут .

В этом сценарии любой результат, скорее всего, будет окончательным!

Во второй части кратко рассматривается физика (без математики).

Прочность материалов является огромной проблемой с этой концепцией, как для устройства и его компонентов, так и для элементов искусственной и природной среды, используемых в качестве точек подъема для этой идеи.

Устройство:

Стальные тросы не были бы даже близко достаточно прочными или имели бы достаточную долговечность при постоянно меняющихся воздействующих факторах стресса, и очень быстро достигали бы усталости металла и сдвига. Имейте в виду, что мы говорим не только о нагрузке от массы свингера и массы его баллона со сжатым газом и газа внутри, мы также говорим о собственной нагрузке от длины самого троса и, что более важно. , сила (упрощенно Масса x Ускорение [более точно см. векторное уравнение ниже]), действующая вдольэтот трос (натяжение) движущейся массой оператора свингера и его оборудования, а затем впоследствии сильно менялся как по амплитуде, так и по вектору с каждым новым событием соединения-тяги-качания-струи-разъединения. Каждый случай резкой остановки представляет собой массивное замедление, создающее огромную нагрузку на эти тросы . Спросите крановщика о коэффициентах рабочей нагрузки и усилии торможения . Другим массовым отказом подъемных тросов является внезапное ослабление натяжения после перегрузки, что приводит к своего рода распутыванию / расплетанию, называемому «птичьей клеткой», которое затем проходит через различные шкивы и блоки в кране, и трос пережевывается до чертиков.

Таким образом, единственный известный нам на данный момент материал, который приближается к этому уровню прочности на растяжение, удельной прочности и упругости, — это натуральный паутинный шелк.

где вектор p — это импульс системы, а вектор F — результирующая (векторная сумма) сила. Если тело находится в равновесии, результирующая сила по определению равна нулю (тем не менее, уравновешенные силы могут присутствовать). Напротив, второй закон гласит, что если на объект действует неуравновешенная сила, это приведет к изменению импульса объекта с течением времени.

Сжатый газ имеет массу - и чем он сжатее, тем плотнее, тем больше масса; кроме того, сосуды под давлением невероятно плотные и должны быть изготовлены в соответствии с довольно строгими спецификациями - и они чрезвычайно тяжелые (спросите аквалангиста). Это значительно увеличивает нагрузку на предполагаемый стальной трос — и чем сильнее сжат ваш газ, тем плотнее должен быть сосуд высокого давления, чтобы сдерживать этот газ. Тем более, чтобы хватило газа на подъемсвингер-оператор через пространство и обратные векторы, когда это необходимо, означает, что ваш резервуар ошеломляюще велик. И, конечно же, у вас есть постоянно возрастающая версия леммы о ракетной технике: больше реагента = больше массы для перемещения = требуется больше реагента — но в этом случае с дополнительным ограничением, действующим внутри гравитационной системы отсчета 1G.

Привязные лямки / ремни - привязь, которую надевают, чтобы бросить это человеческое тело, должна быть не только прочной и плотно прилегающей (с этими силами даже малейшее провисание приведет к огромным ударным повреждениям от ремней, шлепающих по телу свингера). body с каждым событием); ремни должны быть чертовски широкими в любом месте, выдерживающем значительную нагрузку, и в то же время достаточно соответствовать форме тела, чтобы не быть невероятно неудобными или деформировать суставы.

Свингер-оператор - в значительной степени либо не является неаугментированным человеком с самого начала, либо умирает очень быстро - даже если предположить, что мы каким-то образом махнув рукой превзошли момент времени реакции, который я указал выше, огромные нагрузки ускорения (3-5 g) в быстрой последовательности в различных направления вызовут затемнение, повторение, сломанные конечности, разъединенные суставы, сломанный позвоночник, сломанную шею, обезглавливание...

Элементы искусственной или природной среды - каждая из вещей, используемых в качестве точки покупки "крюками для захвата", будет подвергаться как сжимающим, так и растягивающим нагрузкам в очень быстрой последовательности в оченьнебольшие площади с точечной нагрузкой, и в большинстве случаев мы можем предположить такие материалы, как бетон, камень, стекло и другие подобные материалы фасадной системы - иногда дерево, и еще реже сталь или другие металлические поверхности. При таких ударах и нагрузках захватные крюки просто проламывают материалы по мере увеличения нагрузки; когда каждый крюк высвобождается (выбивая фрагменты бетона вокруг точки крепления, так что они превращаются в осколки, движущиеся к нашему оператору-свингеру), внезапно погружая нашего оператора-свингера в пространство или опуская его и перекладывая не только оставшийся, но и теперь увеличенный груз на другие соединения крюков - они тоже катастрофически выйдут из строя ... Я думаю, вы поняли идею пушистого, плоского и мягкого мясистого блина на наземном плане.

Это аниме, так что вы уже знаете ответ. У любого элемента задачи есть шанс, что сработает снежный ком. Тем не менее, все они работают вместе... хорошо. Скажем так, удачи.

Во-первых, отказаться от «контейнера с газом под давлением», который имеет слишком низкую плотность энергии. Это нестартер. По крайней мере, начните с реального источника энергии, например сжигания углеводородов. Литра бензина хватает надолго.

Во-вторых, похоже, что он бросает крюки. Человеку это никак не под силу. Крюк падает под действием силы тяжести точно с той же скоростью, что и альпинист. Так что, если вы хотите, чтобы он взлетел намного выше вас, вам придется подбросить его очень сильно. Физически говоря, у людей нет мышечной силы, чтобы сделать это. Вам захочется стрелять этими крюками из пушек, приводимых в действие этим бензиновым двигателем.

В-третьих, дротики скользят по вещам. Очень сложно разработать дротик, который встраивается в 100% случаев. Разумный запас прочности будет заключаться в том, чтобы убедиться, что существующие дротики, которые у вас есть, могут удержать вас от превращения в пятно на земле, прежде чем пытаться выстрелить другим. Вашему специалисту по воздушному паркуру, вероятно, понадобится 6-10 кабелей и что-то действительно креативное, чтобы они не запутывались.

В-четвертых, дротики, которые трудно вставить, трудно вынуть. Есть очень хороший шанс, что вы захотите убрать кабель в том направлении, в котором он не хочет идти. Вы не можете просто дернуть газовый двигатель, потому что это сильно изменит вашу траекторию. Вам понадобятся активные дротики, которые могут стать тоньше по команде, чтобы выйти из зацепления. Вообще говоря, это противоположно свойствам, которые вам понадобятся для проникновения дротика в первую очередь.

В-пятых, эти провода создавали очень сильные удары током. Вам нужна статическая леска, чтобы избежать растяжения во время использования и максимизировать выносливость, но вам нужна динамическая растяжка, когда вы начинаете укладывать леску. На самом деле это самая простая часть головоломки. Каждая катушка с проволокой должна быть на своем маленьком эластичном креплении. Все еще будет больно, но лучше, чем то, что мы видим в аниме.

Затем есть человеческая сторона, о которой многие упоминали. Тренировать эти идеальные реакции, чтобы вы никогда не совершали ошибок, когда на кону стоит ваша жизнь, будет нелегко.

Кстати говоря, знаете ли вы, сколько раз парень правильно забрасывал крюки в маленьком ролике, на который вы ссылались? Нуль. Ни один из них не был правильным. На самом деле он несколько раз становился чертовски маленьким пятном. Вам нужен кабель, который находится над вами, чтобы противостоять гравитации. Если все, что вы делаете, это запускаете их вперед, вы никогда не наберете высоту. Однажды ему удалось сделать движение, похожее на паутину, когда он выстрелил в сторону, но это было неправильно сбалансировано, так что он просто оставил кровавое пятно на стене.

О, и один бросок, который был полезен, также был таким, что он отскакивал от камня, так что, вероятно, это была еще одна красная лужа на земле. Жесткие углы.

Учиться действительно очень тяжело.

Посмотрел это аниме, был очень заинтересован и очарован оборудованием ODM. Причины, по которым ничего подобного не может и никогда не будет в реальной жизни:

1. Захватные крюки. Невозможно пробить что-либо бетоноподобное выстрелом снаряда и иметь надежный захват, чтобы выдержать человеческий вес. С дровами можно, но и тогда вы не сможете достаточно легко его вытащить.
2. Газовая операционная система. Его эффективность смехотворно преувеличена в этом аниме. Иногда можно увидеть, как люди летают с ним вертикально, а в реальной жизни вы израсходовали бы весь свой запас и едва поднялись бы на несколько метров. Чтобы летать на сжатом воздухе, вам потребуется в сотни раз больше сжатого воздуха.
3. В общем, скоро мы сможем летать с электродвигателями и литиевыми батареями. Куча таких вещей уже существует, и они будут только улучшаться. Очевидно, что это рабочая концепция, которая позволяет вам реально маневрировать в 3D где угодно, хотя приложения для этого скудны и в основном предназначены для развлечения.

Это можно сделать .

Грейферные пушки. Они у нас есть прямо сейчас, но вместо газа управляемые взрывы с порохом могут отправить их в полет. Головка захвата может быть спроектирована так, чтобы проникать и деформироваться при перемещении по материалу, цепляться за него и оставаться в нем (конечно, не во всех материалах).

Кабель отсоединялся от головки грейпеля при вызове, и система должна была установить новую для его повторного использования.

Мотор .- Мы можем приспособить мотор мотоцикла для наматывания кабелей, когда это необходимо. При достаточном воздействии он проработает 15 минут или больше всего на нескольких литрах бензина.

Трос . У нас есть достаточно прочные тросы, чтобы без проблем поддерживать взрослого человека (на заданных скоростях).

Дополненная реальность Googles. - Как указано в других ответах, 3D-подвижность сложна и сложна, поэтому нашему тестеру потребуется поддержка навигационной системы, которая вычисляет расстояния, скорость наматывания, столкновения и нацеливания грабельных ружей, в то время как водитель только устанавливает свое предназначение.

Их идея будет в какой-то степени похожа на технологию автономных автомобилей, которую мы сегодня адаптировали для этой ниши.

Вы не сможете выполнять некоторые движения, которые можно увидеть в аниме, но при достаточном обучении можно добиться действительно классной акробатики.

Я не буду прямо говорить, что это невозможно, но давайте создадим контрольный список того, что можно построить на данный момент, а что нужно выяснить.

1) Достаточно прочные кабели: углеродные нанотрубки, намотанные в канат. Безумно дорого, но со своей задачей справится легко.

2) Крюк, который пробивает стены, захватывает стену и освобождается по команде: все три могут быть выполнены с помощью контролируемых взрывов, если в веревку встроены контрольные провода. Во время контакта со стеной можно использовать взрывной толчок от основания крюка для стрелы, чтобы пробить стену, а рассчитанный по времени взрыв изнутри крюка, открывающий клапан наружу, может помочь ему создать захват. С помощью управляющего троса можно втянуть щиток и отпустить захват, что позволяет легко скатиться обратно. Преимуществом такого подхода является снижение требований к устройству, которое будет запускать трос, так как ему не нужно заморачиваться с проникновением, а просто дойти до стены. Проблема, которую предстоит решить, состоит в том, как надежно перезарядить заряды взрывчатого вещества. Но я уверен, что это не большая проблема.

3) Двигатель для запуска и втягивания троса (без особого натяжения): запуск и втягивание троса - это два совершенно разных дела, и они требуют от двигателя разных характеристик. Для запуска требуется большая мгновенная сила, тогда как для втягивания требуется более медленная, но постоянная, постепенно меняющаяся сила, иначе крюк троса хлестнет вас по лицу, просто представьте, что вы внезапно потянули за нить, привязанную к камню. Электродвигатели можно достаточно хорошо использовать с некоторыми модификациями для запуска. Я бы порекомендовал мощную пружину, натянутую мотором, для запуска троса потребуется отпустить пружину. При втягивании двигатель снова может растягивать пружину с помощью шестерен. Вам больше не нужен газовый баллон, только несколько аккумуляторов.

3 б*) Подтягивание себя при втягивании веревки: Теперь первое и основное препятствие. Тянуть такой большой вес (всего около 100 кг) на скорости, показанной в аниме, смешно. Используя узел двигателя и редуктора, вы можете получить как крутящий момент (для веса), так и обороты (для скорости), но не одновременно. Вероятным (но ограниченным) решением было бы использование банджи-веревки, похожей на трос. Но он не позволит вам двигаться, как Леви, в воздухе. В заключение, вы можете качаться как Тарзан, но Микасу это не впечатлит.

Как обычно, смена кадра необходима для того, чтобы выполнить то, что изображается, не превратив пользователя в пятно на асфальте. Предыдущие сообщения очень хорошо обобщили проблемы, поэтому я не буду повторять их здесь.

Я бы предположил, что время, энергию и ресурсы было бы гораздо лучше потратить на какой-нибудь реактивный ранец или личное летательное устройство. Ракетные и реактивные реактивные ранцы существуют с 1960-х годов, когда Белл впервые разработал ракетный ранец, который использовал разложение высококонцентрированной H2O2 для создания паровой ракеты. Ранние ракетные блоки просто не могли удерживать достаточно топлива более чем на несколько секунд тяги, что делало их эффектными для каскадерской работы, но в остальном непрактичными.

Однако современные технологии предложили несколько более практичных альтернатив (для некоторых версий «практичных»). Были продемонстрированы персональные летательные аппараты с большими закрытыми роторами, а также «флайборд» с небольшими газотурбинными двигателями.

Мартин Джетпак

Запата флайборд

Так что с технологической точки зрения подбросить человека в воздух и летать между зданиями и верхушками деревьев вполне возможно. Martin Jetpack, вероятно, более экономичен с точки зрения эффективности (медленное ускорение больших масс воздуха более эффективно, чем быстрое ускорение небольших количеств воздуха), в то время как флайборд намного компактнее и мобильнее.

Настоящая проблема, о которой упоминалось, - это скорость человеческих рефлексов и перегрузка тела при быстрой смене направления. Быстрый полет по беспорядочной траектории через ограниченное пространство (например, в городских условиях или в лесу) будет за пределами возможностей пилота-человека. Скорее всего, машина должна будет работать на автопилоте, а пилот-человек, по сути, скажет что-то вроде «доставь меня в точку D через точки пути B и C и никогда не поднимусь выше уровня крыши», а остальное сделает машина.

Это также потребует изменения того, как человека перевозят в машине, поскольку отсутствие ограничений (например, на флайборде) приведет либо к тому, что его отбросит во время полета, либо к серьезным травмам, когда вас швыряет в полете. Реактивный ранец Мартина несколько лучше в этом отношении, хотя человек, вероятно, должен быть гораздо более жестко связан и, вероятно, носить костюм «G», чтобы обеспечить противодавление и предотвратить чрезмерное скопление крови и жидкостей, когда транспортное средство бросается вокруг. здания.

В качестве предельной контрольной суммы можно сказать, что вы могли бы двигаться намного быстрее (скажем, в «световом корабле» с лазерным двигателем, извлекающем лазерную энергию из орбитального спутника), если бы вы были упакованы в герметичную трубу, полную насыщенной кислородом жидкости, которая одновременно окружала вас и наполняла все тело. пространства внутри вашего тела, а также. Однако выпрыгнуть, чтобы противостоять гигантам после этого, может быть несколько проблематично...

Концептуальная модель одноместного легкого корабля

Таким образом, хотя нет практического способа прыгать по городу или другим местам с помощью тросового устройства, как показано в шоу, если вы действительно хотите выполнять трехмерные маневры на высоких скоростях, вполне вероятно, что очень продвинутый летательный аппарат может выполнять работу, если пассажир надежно защищен и закреплен. Сражаться с великанами таким образом — совсем другое дело.

не так, как в атаке на титан, наверное, но я думаю, что альтернативы были бы осуществимы. например: cryspr на пауках:

дать им лояльность к людям (например, собакам)

надлежащие легкие (жуки, пауки и прочее не имеют дыхательных мышц, но вместо этого имеют множество трубок вокруг своего тела и полагаются на пассивное потребление кислорода)

гораздо больший размер (опять же, собаки в качестве примера: от размера волка до крошечного мопса).

затем вы можете носить паука на спине и заставить его стрелять паутиной.

можно было бы сделать и что-то механическое, но это слишком дорого и скучно

1. Батарея

2. Мощный двигатель для вытаскивания человека и установки «пистолета» на замок.

3. Пистолет как часть для стрельбы крючком

4. Переключатель с 4 различными действиями. Один переключатель будет тянуть провод нажатым до упора, Второй будет перемещать вас (человека) тем же действием, но с меньшей силой, чтобы крючок не был удален, Третий переключатель выстрелит крюком.

Проволока должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать человека. Окружающая среда имеет большое значение для крючка, чтобы захватить и остаться там, если вы не активируете его.