Костюм для работы в невесомости

Изобретение относится к производству средств индивидуальной защиты человека в условиях невесомости. Костюм для работы в невесомости выполнен из трикотажного полотна и содержит детали из нерастяжимого и растяжимого трикотажа. Детали из нерастяжимого трикотажа выполнены из одновременно провязанных в петли натуральных шелковых крученых нитей и физически модифицированных хлопкоподобных полиамидных комплексных крученых нитей, а детали из растяжимого трикотажа - из одновременно провязанных в петли полиуретановых нитей, натуральных шелковых крученых нитей и физически модифицированных хлопкоподобных полиамидных комплексных крученых нитей, состоящих из элементарных профилированных нитей, имеющих безразмерные показатели модификации геометрической формы поперечного сечения в пределах: степень заполнения 0,3±10%, степень деформирования 2,7±10%, степень разветвленности 54±10%, степень изрезанности 1,2±10%. Изобретение обеспечивает улучшение эксплуатационных и защитных свойств костюма для работы в невесомости.

 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты человека в условиях невесомости, в частности при длительной работе в космосе.

Известен костюм для работы в невесомости, выполненный из трикотажного полотна, содержащий детали, выполненные из нерастяжимого трикотажа, состоящего из нитей обычной растяжимости, и детали, обеспечивающие нагрузку на костно-мышечный аппарат человека, выполненные из растяжимого трикотажа, состоящего из упругих полиуретановых нитей и нитей обычной растяжимости, одновременно провязанных в петли (патент RU №2060913, кл. B64G 6/00, А62В 17/00, опубл. 27.05.96, бюл. №15), принятый в качестве ближайшего аналога.

Данный костюм за счет применения упругих и высокоэластичных полиуретановых нитей обеспечивает определенную нагрузку на костно-мышечный аппарат человека, однако детали костюма, содержащие нити обычной растяжимости, являются дополнительным источником пыли в виде мелких частиц волокон, загрязняющих атмосферу кабины корабля или станции и вызывающих раздражение кожных покровов, слизистых носоглотки и дыхательных путей.

Задачей настоящего изобретения является создание костюма для работы в невесомости в нормальных условиях длительного полета, удобного и комфортного в носке, легкого, прочного, износостойкого, упругого, гибкого, эластичного, формоустойчивого, надежно защищающего тело космонавта от механических повреждений при нахождении в кабине корабля или станции и не являющегося дополнительным источником пыли, загрязняющей атмосферу кабины.

Указанная задача решена за счет того, что костюм для работы в невесомости, изготовленный из трикотажного полотна, содержит детали, выполненные из нерастяжимого трикотажа, состоящего из нитей обычной растяжимости, и детали, обеспечивающие нагрузку на костно-мышечный аппарат человека, выполненные из растяжимого трикотажа, состоящего из полиуретановых нитей и нитей обычной растяжимости, одновременно провязанных в петли, при этом детали костюма в области локтей, бедер и коленей выполнены из растяжимого трикотажа, содержащего натуральные шелковые крученые нити и физически модифицированные хлопкоподобные полиамидные комплексные крученые нити в качестве нитей обычной растяжимости и полиуретановые нити, а детали, выполненные из нерастяжимого трикотажа, изготовлены из натуральных шелковых крученых нитей и физически модифицированных хлопкоподобных полиамидных комплексных крученых нитей, одновременно провязанных в петли, при этом физически модифицированные хлопкоподобные полиамидные комплексные крученые нити состоят из элементарных профилированных нитей, имеющих безразмерные показатели модификации геометрической формы поперечного сечения в пределах: степень заполнения 0,3±10%, степень деформирования 2,7±10%, степень разветвленности 54±10%, степень изрезанности 1,2±10%.

Выбор указанных значений и пределов изменения безразмерных показателей модификации геометрической формы поперечного сечения элементарных профилированных нитей в физически модифицированных хлопкоподобных полиамидных комплексных нитях является результатом многочисленных экспериментов, проведенных авторами, и был сделан с целью максимального приближения физических свойств (гигроскопичности, водопоглощения, влагопроводности, электризуемости, коэффициента теплопроводности) данных нитей к физическим свойствам хлопка и хлопчатобумажной пряжи.

Использованные в данном изобретении физически модифицированные хлопкоподобные полиамидные комплексные крученые нити, состоящие из элементарных профилированных нитей с указанными безразмерными показателями модификации геометрической формы поперечного сечения, имеют гигроскопичность в пределах 7,3-7,8%, водопоглощение 54-63%, влагопроводность (капиллярность) 43-52 мм, электризуемость (1,4-1,6)·10^-9 Кл/м, коэффициент теплопроводности 0,043-0,045 Вт/(м·К) и по совокупности этих основных физических свойств, определяющих гигиеничность изготовленных из них материалов и изделий, практически подобны хлопку и хлопчатобумажной пряже, имеющих гигроскопичность в пределах 7-9%, водопоглощение 52-67%, влагопроводность (капиллярность) 41-58 мм, электризуемость (0,8-1,3)·10^-9 Кл/м, коэффициент теплопроводности 0,048-0,050 Вт/(м·К), и превосходят по этим физическим свойствам обычные, не физически модифицированные, полиамидные (капроновые) комплексные крученые нити, имеющие гигроскопичность в пределах 3,5-4,6%, водопоглощение 39-44%, влагопроводность (капиллярность) 26-33 мм, электризуемость (2,2-3,3)·10^-9 Кл/м, коэффициент теплопроводности 0,047-0,049 Вт/(м·К).

Эксперименты показали, что уменьшение нижних пределов безразмерных вышеперечисленных показателей и увеличение верхних пределов ведет к ухудшению перечисленных физических свойств и не способствует решению поставленной технической задачи.

Механические свойства (разрывная нагрузка, разрывное удлинение, относительная прочность, работа разрыва, упругость, эластичность, выносливость при многократном растяжении, выносливость при многократных двойных изгибах) и износостойкость (стойкость к истиранию) физически модифицированных хлопкоподобных полиамидных комплексных крученых нитей, как и всех полиамидных нитей, значительно выше механических свойств и износостойкости хлопчатобумажной пряжи.

Применение натуральных шелковых крученых нитей для изготовления деталей костюма обосновано их высокой гигроскопичностью, водопоглощением, влагопроводностью, низкой теплопроводностью и электризуемостью, бактерицидностью, легкостью, компактностью, хорошей прочностью и износостойкостью.

Применение физически модифицированных хлопкоподобных полиамидных комплексных крученых нитей для изготовления деталей костюма обосновано их повышенной гигроскопичностью, водопоглощением и влагопроводностью, малой теплопроводностью и электризуемостью, высокой прочностью, износостойкостью, повышенной упругостью и эластичностью.

Применение упругих и высокоэластичных полиуретановых нитей в деталях костюма в области локтей, бедер и коленей, выполненных из растяжимого трикотажа, обосновано их очень высоким эластичным восстановлением при многократном растяжении.

Выполнение деталей костюма в области локтей, бедер и коленей из полиуретановых нитей, натуральных шелковых крученых нитей и физически модифицированных хлопкоподобных полиамидных комплексных крученых нитей, одновременно провязанных в петли, обосновано необходимостью значительного повышения прочности, износостойкости, надежности и долговечности данных деталей костюма, подверженных в процессе носки наиболее интенсивным многократным механическим воздействиям - растяжению, сжатию, изгибу, истиранию.

Костюм для работы в невесомости, изготовленный из данных нитей, за счет благоприятного сочетания их положительных свойств имеет хорошие гигиенические свойства и обеспечивает удобство и комфорт при работе в невесомости в нормальных условиях длительного полета, костюм легкий, упругий, гибкий, высокоэластичный, прочный, износостойкий, имеет одинаковую высокую долговечность всех частей и надежно защищает тело космонавта от механических повреждений при нахождении в кабине корабля или станции, имеет приятный внешний вид, гриф и туше и не является дополнительным источником пыли в виде мелких частиц волокон, загрязняющих атмосферу кабины и раздражающих кожные покровы, слизистые носоглотки и дыхательных путей.

Данный костюм можно использовать как полетный для повседневной носки в нормальных условиях длительного полета при температуре воздуха в кабине корабля или станции не ниже 18°С.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Костюм для работы в невесомости изготовлен известным трикотажным способом и содержит детали, выполненные из нерастяжимого трикотажа, состоящего из одновременно провязанных в петли натуральных шелковых крученых нитей линейной плотности 2,33 текс ×3×2 (крутка нитей 2,33 текс ×3 - правая 1000 кр./м, крутка нитей 2,33 текс ×3×2 - левая 700 кр./м) и физически модифицированных хлопкоподобных полиамидных комплексных крученых нитей линейной плотности 10 текс ×3 с круткой 500 кр./м, и детали, выполненные из растяжимого трикотажа, состоящего из одновременно провязанных в петли полиуретановых нитей линейной плотности 15,6 текс, натуральных шелковых крученых нитей линейной плотности 2,33 текс ×3×2 (крутка нитей 2,33 текс ×3 - правая 1000 кр./м, крутка нитей 2,33 текс ×3×2 - левая 700 кр./м) и физически модифицированных хлопкоподобных полиамидных комплексных крученых нитей линейной плотности 10 текс ×3 с круткой 500 кр./м. При этом каждая из трех составляющих нитей линейной плотности 10 текс состоит из 24 элементарных профилированных нитей линейной плотности 0,417 текс, имеющих степень заполнения 0,3, степень деформирования 2,7, степень разветвленности 54, степень изрезанности 1,2.

Пример 2. Костюм для работы в невесомости аналогичен примеру 1 за исключением безразмерных показателей модификации геометрической формы поперечного сечения элементарных профилированных нитей, имеющих степень заполнения 0,33, степень деформирования 2,43, степень разветвленности 48,6, степень изрезанности 1,08.

Пример 3. Костюм для работы в невесомости аналогичен примеру 1 за исключением безразмерных показателей модификации геометрической формы поперечного сечения элементарных профилированных нитей, имеющих степень заполнения 0,27, степень деформирования 2,97, степень разветвленности 59,4, степень изрезанности 1,32.

Костюм для работы в невесомости, изготовленный из трикотажного полотна и содержащий детали, выполненные из нерастяжимого трикотажа, состоящего из нитей обычной растяжимости, и детали, обеспечивающие нагрузку на костно-мышечный аппарат человека, выполненные из растяжимого трикотажа, состоящего из полиуретановых нитей и нитей обычной растяжимости, одновременно провязанных в петли, отличающийся тем, что детали костюма в области локтей, бедер и коленей выполнены из растяжимого трикотажа, содержащего натуральные шелковые крученые нити и физически модифицированные хлопкоподобные полиамидные комплексные крученые нити в качестве нитей обычной растяжимости, и полиуретановые нити, а детали, выполненные из нерастяжимого трикотажа, изготовлены из натуральных шелковых крученых нитей и физически модифицированных хлопкоподобных полиамидных комплексных крученых нитей, одновременно провязанных в петли, при этом физически модифицированные хлопкоподобные полиамидные комплексные крученые нити состоят из элементарных профилированных нитей, имеющих безразмерные показатели модификации геометрической формы поперечного сечения в пределах: степень заполнения 0,3±10%, степень деформирования 2,7±10%, степень разветвленности 54±10%, степень изрезанности 1,2±10%.