Имитатор гравитации космонавта

 

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам для горизонтального перемещения космонавта в космическом аппарате или между космическими объектами, расположенными в непосредственной близости друг к другу. Целью изобретения является улучшение кинематики космонавта при горизонтальном перемещении за счет его поджатия к опорной поверхности аппарата. Имитатор гравитации космонавта снабжен антифрикционной поверхностью 22, неподвижно закрепленной на борту аппарата 23 параллельно опорной поверхности 24 для ног космонавта, закрепленной также неподвижно на борту аппарата. Между этими поверхностями расположен механизм фиксации космонавта, выполненный в виде дозатора давления, снабженного с одной стороны антифрикционной пластиной 21, подвижно взаимодействующей с антифрикционной поверхностью 22 борта 23, при ее перемещении, а с другой стороны - узлом крепления 12 с пятью степенями свободы, располагаемым в области центра масс космонавта. 3 ил.

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам для горизонтального перемещения космонавта в космическом аппарате или между космическими объектами, расположенными в непосредственной близости друг к другу.

Наиболее близким к предлагаемому является имитатор гравитации космонавта, содержащий механизм фиксации, устанавливаемый на космонавте, и опорную поверхность для ног, неподвижно закрепленную на борту космического аппарата.

Недостатком указанного устройства является несовершенство контакта механизма фиксации космонавта с опорной поверхностью, расчленяющего совокупное движение на отдельные операции, что приводит к ухудшению кинематики космонавта, излишним затратам сил на расконтактирование механизма фиксации с опорной поверхностью и потере времени на выполнение этих разобщенных операций.

Целью изобретения является улучшение кинематики космонавта при горизонтальном перемещении за счет его поджатия к опорной поверхности аппарата.

Это достигается тем, что известный имитатор гравитации космонавта, содержащий механизм фиксации, устанавливаемый на космонавте, и опорную поверхность для ног, неподвижно закрепленную на борту космического аппарата, также снабжен антифрикционной поверхностью, неподвижно закрепленной на борту аппарата параллельно опорной поверхности, а механизм фиксации космонавта, расположенный между опорной и антифрикционной поверхностями, выполнен в виде дозатора давления, снабженного с одной стороны подвижной антифрикционной пластиной, взаимодействующей с антифрикционной поверхностью борта при ее перемещении, а с другой стороны - узлом крепления с пятью степенями свободы, располагаемым в области центра масс-космонавта.

На фиг. 1 изображен имитатор гравитации с космонавтом, вид сбоку; на фиг. 2 - дозатор давления, вид сбоку; на фиг. 3 - гидродинамический аккумулятор.

Имитатор содержит дозатор давления, включающий стакан 1, в котором помещен шток 2 с пружиной 3 и манжетом 4, проходящий через гайку 5, при этом к цилиндру 1 прикреплен гидродинамический аккумулятор 6 с внутренней подвижной перегородкой 7, разделяющей полость на камеру 8 для жидкости и камеру 9 для воздуха, причем аккумулятор 6 имеет манометр 10 и вентиль 11 для заправки сжатым воздухом. С другой стороны стакана 1 подвижно прикреплен пояс 12 с надплечниками 13, имеющий пазы 14, в которые помещены опоры 15, неподвижно закрепленные на вилке 16, имеющей вал 17, запрессованный в подшипнике 18, а подшипник 18 - в гнезде 19, тело 20 которого неподвижно закреплено на стакане 1. На конце штока 2 неподвижно закреплена антифрикционная пластина 21, подвижно упирающаяся в антифрикционную поверхность 22, неподвижно прикрепленную к борту 23, а параллельно поверхности 22 расположена опорная поверхность 24, неподвижно прикрепленная к борту 23, на которую опираются ноги космонавта.

Имитатор работает следующим образом.

Космонавт надевает пояс 12, ориентирует ноги к поверхности 24 и пластину 21 к поверхности 22. Через вентиль 11 подается сжатый воздух в камеру 9. При этом давление жидкости, преодолевая сопротивление пружины 3, вытесняет манжет 4, шток 2, и пластина 21 упирается в поверхность 22, а ноги космонавта - в поверхность 24. Давление воздуха в камере 9 по манометру 10 доводят до определенной величины, адекватной массе космонавта. Установившееся давление передается через вал 17, вилку 16, опору 15 и через пояс 12 на область центра массы космонавта, что позволяет осуществить взаимодействие его ног с опорной поверхностью 24.

В шагательных движениях и в рабочих операциях туловище космонавта поворачивается а) относительно вертикальной оси при поворотах благодаря перемещениям пазов 14 пояса 12 относительно опор 15 вилки 16; б) относительно продольной оси при наклонах влево и вправо благодаря поворотам вала 17 в подшипнике 18; в) относительно поперечной оси при наклонах и прогибах благодаря поворотам опор 15 в пазах 14; и перемещается г) по вертикали при подъеме и опускании туловища благодаря сжатию и расслаблению пружины 3 и переходу жидкости из основания стакана 1 в камеру 8 и из камеры 8 в основание стакана 1, в результате чего перегородка 7 перемещается то в сторону камеры 8, то в сторону камеры 9; д) по горизонтали, при горизонтальных перемещениях благодаря взаимодействию антифрикционной пластины 21 с антифрикционной поверхностью 22.

Для складирования дозатора давления воздух из камеры 9 выпускают через штуцер 10 и манжет 4 со штоком 2 под действием пружины 3 возвращаются в исходное положение. При этом манжет 4 вытесняет жидкость из стакана 1 в камеру 8, перегородка 7 перемещается в направлении камеры 9, пластина 21 отходит от поверхности 22, а космонавт, освободившись от поджатия к опорной поверхности 24, переходит в состояние безопорного положения. (56) Беляков И. Т. , Борисов Ю. Д. Основы космической технологии. М. : Машиностроение, 1980, с. 171-173, рис. 3.43.

Формула изобретения

ИМИТАТОР ГРАВИТАЦИИ КОСМОНАВТА, содержащий механизм фиксации, устанавливаемый на космонавте, и опорную поверхность для ног, неподвижно закрепленную на борту космического аппарата, отличающийся тем, что, с целью улучшения кинематики космонавта при горизонтальном перемещении за счет его поджатия к опорной поверхности аппарата, он снабжен антифрикционной поверхностью, неподвижно закрепленной на борту аппарата параллельно опорной поверхности, а механизм фиксации космонавта, расположенный между опорной и антифрикционной поверхностями, выполнен в виде дозатора давления, снабженного с одной стороны подвижной антифрикционной пластиной, взаимодействующей с антифрикционной поверхностью борта при ее перемещении, а с другой стороны - узлом крепления с пятью степенями свободы, располагаемым в области центра масс космонавта.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3