Надувная дисковая кровать для космонавтов

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в системах обеспечения жизнедеятельности космонавтов на борту космического корабля, в частности, для предотвращения профессиональной болезни космонавтов, возникающей из-за чрезмерно выраженного перераспределения крови в организме космонавтов в условиях невесомости. Кроватные площадки выполнены из надувных матрацев, снабжены воздушным компрессором, нагнетающим с помощью двигателя воздух внутрь их полостей, матрац имеет форму плоского круглого диска со способностью увеличивать свой радиус при раздувании до размера, превышающего на 5 см величину роста самого рослого космонавта из состава команды, спальные мешки космонавтов размещены спинными частями на верхней поверхности диска головными концами в максимальной близости к его центру, а ножными концами вблизи его наружного края, в надутом состоянии диска мешки размещены симметрично на его площади, осевые линии мешков расположены радиально, мешки выполнены для каждого космонавта с учетом индивидуальных размеров и массы его тела, прочно зафиксированы к поверхности диска, элементы фиксации обеспечивают удержание мешка на поверхности диска вместе с космонавтом с учетом его массы при угловом вращении диска до 30 оборотов в минуту. Изобретение создает в теле космонавта искусственную гравитацию с вектором силы гравитации, направленным от головы в сторону стоп, что препятствует патологическому перераспределению кровоснабжения в условиях невесомости за счет увеличения силы тяжести столба крови, наполняющей кровеносную систему. 1 ил.

 

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в системах обеспечения жизнедеятельности космонавтов на борту космического комплекса, в частности, для предотвращения профессиональной болезни космонавтов, возникающей из-за чрезмерно выраженного перераспределения крови в организме космонавтов в условиях невесомости.

При космическом полете космонавты испытывают многочисленные физиологические эффекты, обусловленные низкой или нулевой гравитацией. Для борьбы с некоторых патологическими изменениями функциональной активности организма космонавтов, возникающими во время полета на борту корабля, используются такие предметы, как беговые дорожки или им подобные тренажеры, где космонавты закрепляются бандажами или шнуровками к таким устройствам во время их использования. Эти устройства помогают в поддержании мышечной силы и массы тела космонавтов, работы их сердца и т.д., но не устраняют такой отрицательный физиологический эффект космического полета, как переполнение кровью головы, и недостаточное кровоснабжение ног. Эти физиологические эффекты развиваются с первого дня полета и длятся у космонавтов не менее недели. Возникают они из-за того, что у космонавтов перераспределяется кровоснабжение. Кровь выдавливается из кровеносного русла ног в пользу кровеносного русла головы в ответ на исчезновение гравитации. Эти изменения являются следствием наличия в организме космонавта системной координации величины тонуса всех кровеносных сосудов, сформированной в земных условиях и играющей адаптационную роль для условий земного притяжения.

Дело в том, что на Земле тело взрослого человека больше половины суток находится в положении головой вверх и ногами вниз и при росте человека в 150-180 см кровь давит с большей силой на стенки сосудов ног, чем на стенки кровеносных сосудов головы. Поэтому для выравнивания кровоснабжения ног и головы в земных условиях стенки артерий ног являются более толстыми и имеют более высокий мышечный тонус, чем стенки артерий головного мозга. И это лежит в основе рефлекторного системного управления тонусом кровеносных сосудов в организме космонавтов во время космического полета.

Однако такая рефлекторная регуляция тонуса кровеносных сосудов играет полезную роль только при наличии земной гравитации или иной гравитации, аналогичной по своему значению земной. Поэтому в условиях отсутствия гравитации эти изменения ухудшают здоровье человека. У космонавтов во время космического полета в условиях невесомости из-за такого необоснованного перераспределения крови начинает болеть голова, отекает лицо, возникает заложенность носа, отек гортани, отек конъюнктивы, снижается локальная температура в ногах. Возникает ощущение того, что ноги мерзнут. Именно поэтому певица Сара Брайтон, готовящаяся к полету на МКС в качестве туриста осенью 2015 года, очень осторожно отзывалась о перспективах дать концерт в космосе: петь с заложенным носом, да и еще и борясь с тошнотой, не очень удобно.

Таким образом, существует потребность в устройствах, которые обеспечивают космонавтам на борту космических комплексов в условиях невесомости борьбу с таким физиологическим эффектом космического полета, как перераспределение кровоснабжения в организме космонавта в пользу головы при ущербе кровоснабжения ног.

Известна система искусственной гравитации для космонавтов, выполненная в виде парных тороидов или бубликов, вращающихся вокруг опоры в космическом корабле с контравращением по отношению друг к другу, способных развертываться из походной конфигурации после взлета, имеющих колеса, привод в сборе, тормозной двигатель, баки с жидкостью, насосную систему, динамическую балансировку оборудования, инерционное измерительное оборудование, лазерное оборудование, систему контроля и регуляции скорости вращения, каюты или кабины для астронавтов, встроенные стулья и оборудование (US 20150329223. Найдено в Интернет 16.07.2017 - http://www.freepatentsonline.com/y2015/0329223.html).

Недостатком известной системы является узкая сфера применения, низкая эффективность, безопасность, точность и высокая стоимость, поскольку она не обеспечивает портативность, легкость конструкции и размещение космонавтов радиально головами к оси вращения на все время сна. Дело в том, что известное устройство представляет собой тороид, то есть бублик, поэтому центральная часть устройства является пустой. В то же время, в космическом корабле мало свободного места, поэтому во время космического полета очень дорог каждый свободный кубический сантиметр объема корабля, а также каждый грамм груза, доставляемого на космическую орбиту. Поэтому стоимость доставки каждого грамма и объема конструкции очень высока. В известной конструкции, имеющей форму тороида, не используется по назначению центральная часть и известное устройство не обеспечивает его портативность и наполняемость газом. Это снижает эффективность, точность и повышает стоимость.

Помимо этого, известное устройство не обеспечивает выполнение спального места космонавта с учетом увеличения размера его тела. Дело в том, что во время космического полета в условиях невесомости рост космонавта увеличивается в среднем на 5 см. Поэтому для размещения на поверхности устройства тела космонавта целиком устройство спального ложа должно иметь размеры, превышающие на 5 см рост самого рослого члена команды, так как в противном случае ноги самого рослого космонавта могут выступить за пределы вращающейся площадки и космонавт может получить травму от удара его стопы о твердые предметы, окружающие устройство.

Недостатком известного устройства является также то, что оно исключает автоматическое размещение тела каждого космонавта своим длинником вдоль радиуса вращающегося устройства с размещением головы космонавта вблизи его оси и ног вблизи наружной его окружности с учетом роста космонавта и скорости углового вращения площадки, на которой размещен космонавт во время сна. Устройство не обеспечивает наличие спальных мешков, выполненных строго индивидуально для каждого космонавта с учетом индивидуальных размеров и массы его тела, не обеспечивает фиксацию мешков к одной выбранной поверхности устройства, вращающейся в одной плоскости, не обеспечивает наличие элементов фиксации, обеспечивающих удержание мешка на поверхности вместе с космонавтом с учетом массы его тела при угловом вращении устройства до 30 оборотов в минуту.

Поэтому известное устройство не обеспечивает увеличение величины давления крови в кровеносных сосудах ног космонавтов в большей мере, чем в кровеносных сосудах его головы, объема теплой крови и локальной температуры в ногах, уменьшение объема крови в голове, отека лица, верхних дыхательных путей и слизистых оболочек глаз космонавта. В этих условиях происходит чрезмерно выраженное перераспределение крови в организме космонавта в пользу головы при ущербе кровоснабжения ног, поэтому ноги у космонавта мерзнут, а голова отекает. При этом отекает лицо, глаза, нос, слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.

Известна вращающаяся инверсионная кровать, содержащая основание, установленное на ножках, ложе, эластичное или жесткое сточное полотно и механизм вращения ложа, причем механизм вращения представляет собой ролики, установленные на одной стороне основания, кольцеобразную направляющую, укрепленную на торцевой стороне ложа и вращающиеся по указанным роликам, а также стойку, установленную на другой стороне основания, на которой располагается ось вращения ложа, которое соединяется с указанной осью при помощи кронштейна, при этом ложе содержит раму с сетчатыми дверцами и сетчатые удерживающие каркасы, которые разъемно прикреплены к раме, а механизм вращения приводится в действие при помощи мышечной силы человека либо при помощи двигателя (RU 162398).

Недостатком известного устройства является узкая сфера применения, низкая эффективность, безопасность, точность и высокая стоимость, поскольку оно не предназначено для размещения одновременно нескольких космонавтов, а также не предназначено для вращения вокруг своей оси. Дело в том, что устройство представляет собой кровать, выполненную без учета индивидуальных размеров и массы тела космонавта, способных изменяться во время космического полета, так как кровать предназначена для стационарного использования в условиях земного притяжения без возможности ее нахождения в сложенном состоянии. В то же время, в космическом корабле в условиях невесомости нет нужды в прочных кроватях с обычной конструкцией. В частности, в космосе для кроватей нет нужды в ножках. Ножки являются лишними элементами конструкции и придают устройству излишний вес и громоздкость. В космическом корабле очень важна способность кровати изменять свои размеры за счет ее складывания для экономии места и обеспечения рабочего пространства космонавтам во время их бодрствования в космическом корабле. Помимо этого, нужно учесть то, что космонавты могут иметь разный рост и во время космического полета в условиях невесомости рост космонавта увеличивается в среднем на 5 см. Поэтому устройство должно иметь размеры, превышающие рост самого рослого члена команды. Известное устройство не обеспечивает размещение в ней самого рослого члена команды космонавтов.

Устройство не обеспечивает наличие спальных мешков, выполненных строго индивидуально для каждого космонавта с учетом индивидуальных размеров и массы его тела, не обеспечивает фиксацию мешков к одной выбранной части поверхности устройства, не обеспечивает наличие элементов фиксации, обеспечивающих удержание мешка на поверхности вместе с космонавтом с учетом массы его тела при угловом вращении устройства до 30 оборотов в минуту. Поэтому известное устройство не обеспечивает увеличение величины давления крови в кровеносных сосудах ног космонавтов по сравнению с кровеносными сосудами его головы, объема теплой крови и локальной температуры в ногах, уменьшение объема крови в голове, отека лица, верхних дыхательных путей и слизистых оболочек глаз космонавта. В этих условиях происходит чрезмерно выраженное перераспределение крови в организме космонавта в пользу головы при ущербе кровоснабжения ног, поэтому ноги у космонавта мерзнут, а голова отекает. При этом отекает лицо, глаза, нос, слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.

Известно спальное место космонавта, содержащее корпус с закрепленным на нем спальным мешком и элементами фиксации, корпус при этом выполнен в виде шарнирно соединенных между собой жестких секций, крайние из которых закреплены с возможностью поворота и фиксации на соответствующих рамах, на каждой раме установлены панели, на одной из которых закреплены узлы фиксации светильника, защитных шторок, а на другой закреплены элементы фиксации для ног космонавта, вентилятор и защитные шторки с механизмами их выдвижения, каждый дополнительный узел фиксации к корпусу космического корабля выполнен в виде штанги с шарнирным захватом на конце (RU 93001464 А).

Недостатком известного устройства является узкая сфера применения, низкая эффективность, безопасность, точность и высокая стоимость, поскольку оно не обеспечивает портативность, легкость конструкции и выполнение спального места вращающимся вокруг своей оси вместе с телом космонавта.

Поэтому известное устройство не обеспечивает увеличение величины давления крови в кровеносных сосудах ног космонавтов по сравнению с кровеносными сосудами его головы, объема теплой крови и локальной температуры в ногах, уменьшение объема крови в голове, отека лица, верхних дыхательных путей и слизистых оболочек глаз космонавта. В этих условиях происходит чрезмерно выраженное перераспределение крови в организме космонавта в пользу головы при ущербе кровоснабжения ног, поэтому ноги у космонавта мерзнут, а голова отекает. При этом отекает лицо, глаза, нос, слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.

Известна функциональная медицинская кровать, содержащая подвижную спинку, соединенную шарнирно с корпусом кровати по оси вращения и приводимую в движение приводным механизмом, инвалидное кресло, соединенное с концом подвижной спинки, панели, соединенные неподвижно и подвижно с помощью шарниров через оси вращения с корпусом или с креслом, колеса под инвалидным креслом (RU 2014138863 А).

Недостатком известного устройства является узкая сфера применения, низкая эффективность, безопасность, точность и высокая стоимость, поскольку оно не обеспечивает выполнение кровати портативной, легкой, без острых углов и граней из твердых материалов, а также не обеспечивает одновременное размещение для сна нескольких космонавтов. Недостатком устройства является то, что известное устройство представляет собой кровать с неизменными размерами, а точнее - с размерами, не меняющимися во время взлета космического корабля и межпланетного космического полета, так как кровать предназначена для стационарного использования в условиях земного притяжения без возможности ее нахождения в сложенном состоянии. В то же время, в космическом корабле в условиях невесомости нет нужды в кроватях с обычной конструкцией. Для использования в космических кораблях очень важна способность кровати уменьшать свой объем и вес при взлете, а также в период бодрствования космонавтов для экономии места в космическом корабле, для свободного перемещения в нем космонавтов и оборудования и для уменьшения стоимости ее доставки на космическую орбиту. Помимо этого, нужно учесть то, что во время космического полета в условиях невесомости рост космонавта увеличивается в среднем на 5 см. В связи с этим для размещения на поверхности устройства тела космонавта целиком устройство должно иметь размеры, превышающие рост самого рослого члена команды. Дело в том, что в противном случае стопы самого рослого космонавта могут выступить за пределы вращающейся площадки и космонавт может получить травму во время вращения вследствие удара его стопы о твердые предметы, окружающие устройство. При этом по случайности космонавт своей стопой может повредить оборудование космического корабля.

Недостатком известного устройства является также то, что оно исключает автоматическое размещение тела каждого космонавта своим длинником вдоль радиуса вращающегося устройства с размещением головы космонавта вблизи его оси и ног вблизи наружной его окружности. Устройство не обеспечивает наличие спальных мешков, выполненных строго индивидуально для каждого космонавта с учетом индивидуальных размеров и массы его тела, не обеспечивает фиксацию мешков к одной выбранной поверхности устройства, не обеспечивает наличие элементов фиксации, обеспечивающих удержание мешка на поверхности вместе с космонавтом с учетом массы его тела при угловом вращении устройства до 30 оборотов в минуту.

Поэтому известное устройство не обеспечивает увеличение величины давления крови в кровеносных сосудах ног космонавтов по сравнению с кровеносными сосудами его головы, объема теплой крови и локальной температуры в ногах, уменьшение объема крови в голове, отека лица, верхних дыхательных путей и слизистых оболочек глаз космонавта. В этих условиях происходит чрезмерно выраженное перераспределение крови в организме космонавта в пользу головы при ущербе кровоснабжения ног, поэтому ноги у космонавта мерзнут, а голова отекает. При этом отекает лицо, глаза, нос, слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.

Задачей изобретения является расширение сферы применения, повышение эффективности, безопасности, точности и уменьшение стоимости за счет выполнения кровати из надувного матраца с формой плоского круглого диска, имеющего радиус, превышающий на 5 см рост самого рослого космонавта команды, размещения спальных мешков космонавтов спинными частями на поверхности диска в положении, при котором головные концы их находятся в максимальной близости к центру диска, осевые линии мешков расположены радиально, мешки фиксированы и обеспечивают удержание их с телами космонавтов на поверхности кровати в одной плоскости при ее угловом вращении до 30 оборотов в минуту.

Техническим результатом является создание для космонавтов условий искусственной гравитации с вектором силы гравитации в сторону их стоп, что препятствует патологическому перераспределению кровоснабжения в условиях невесомости за счет увеличения силы тяжести столба крови, оказываемой им на ноги.

Сущность надувной дисковой кровати для космонавтов, выполненной в виде парных площадок, способных развертываться из походной конфигурации после взлета, вращающихся в рабочем состоянии с помощью двигателя вокруг опоры в космическом корабле с контравращением по отношению друг к другу, снабженных системой балансировки и регуляции скорости вращения, местами для размещения космонавтов, включающими закрепленные спальные мешки и элементы фиксации, заключается в том, что площадки выполнены из надувных матрацев, снабжены воздушным компрессором, нагнетающим с помощью двигателя воздух внутрь их полостей, матрац имеет форму плоского круглого диска со способностью увеличивать свой радиус при раздувании до размера, превышающего на 5 см величину роста самого рослого космонавта из состава команды, спальные мешки космонавтов размещены спинными частями на верхней поверхности диска головными концами в максимальной близости к его центру, а ножными концами вблизи его наружного края, в надутом состоянии диска мешки размещены симметрично на его площади, осевые линии мешков расположены радиально, мешки выполнены для каждого космонавта с учетом индивидуальных размеров и массы его тела, прочно зафиксированы к поверхности диска, элементы фиксации обеспечивают удержание мешка на поверхности диска вместе с космонавтом с учетом его массы при угловом вращении диска до 30 оборотов в минуту.

Выполнение площадок из надувных матрацев обеспечивает высокую эффективность, поскольку позволяет существенно снизить массу груза, доставляемого на орбиту, объем, занимаемый этим устройством, и стоимость доставки груза на космическую орбиту. При этом нужно учесть, что в условиях невесомости исчезает потребность в выполнении площадки из металла, дерева и из других прочных материалов из-за отсутствия необходимости в прочности и в ножках в силу отсутствия гравитации. Кроме того, выполнение площадки из надувного матраца повышает ее безопасность, поскольку исключает наличие острых углов и граней, выполненных из твердых материалов, поэтому исключает получение травмы космонавтом при случайном ударе частей его тела о матрац.

Снабжение надувных матрацев воздушным компрессором, нагнетающим с помощью двигателя воздух внутрь их полостей, повышает эффективность, точность и снижает стоимость, поскольку обеспечивает быстрое расправление надувной конструкции воздухом, введение его в полости матрацев при повышенном давлении вплоть до увеличения конструкции до «нужного размера». При этом наличие двигателя и компрессора обеспечивают превращение воздуха в основной материал, из которого выполнено устройство в рабочем состоянии.

Выполнение матраца в форме плоского круглого диска со способностью увеличивать свой радиус при раздувании до размера, превышающего на 5 см величину роста самого рослого космонавта из состава команды, повышает точность, поскольку составы команд космонавтов на орбитальных станциях могут меняться. Поэтому при увеличении срока эксплуатации космической станции повышается вероятность появления на ней космонавта с более высоким ростом, чем были в корабле до него, и это потребует увеличения размера площадки. Заявленная конструкция позволяет увеличить величину радиуса диска площадки за счет дополнительного раздувания надувного матраца. Выполнение площадки из надувного матраца позволяет уменьшить массу вращающегося диска, что обеспечивает уменьшение затрат энергии на его вращение.

Размещение спальных мешков космонавтов спинными своими частями на верхней поверхности диска в положении, при котором головные концы их находятся в максимальной близости к центру диска, ножные концы находятся вблизи к его наружной окружности, а в надутом состоянии диска размещение мешков симметрично на его площади с радиальными осевыми линиями мешков повышает эффективность, безопасность и точность, поскольку обеспечивает симметричное расположение всех космонавтов на одной поверхности диска, что создает условие безопасного контравращения парных дисков при экономии объема, занимаемого устройством в рабочем состоянии при размещении на нем всех членов команды, так как на втором (парном) диске космонавты также размещаются на верхней его поверхности. Кроме этого, указанные технические решения способствуют оттоку крови от головы в сторону ног на протяжении всей продолжительности сна, способствуют уменьшению выраженности отека лица, носа, глаз и гортани, а также способствуют притоку теплой крови к ногам и повышению их локальной температуры.

Выполнение каждого спального мешка индивидуально для каждого космонавта с учетом размеров и массы его тела, размещение мешков на верхней поверхности диска в состоянии прочной фиксации к ней, с элементами фиксации, которые прочно удерживают мешок на поверхности диска вместе с космонавтом с учетом его массы при угловом вращении диска до 30 оборотов в минуту повышает эффективность, безопасность и точность, поскольку обеспечивает надежность нахождения всех спящих космонавтов на кровати «в нужном» расположении их туловища с учетом вектора искусственной гравитации, создаваемого угловым вращением круглого диска кровати. Дело в том, что вращение круглого диска с размещенными на нем по радиусу космонавтами, находящимися внутри закрепленных к поверхности спальных мешков, обеспечивает создание в условиях низкой или нулевой гравитации искусственной гравитации, используя центробежную силу внутри космического корабля. При этом центробежная сила толкает кровь в сосудах космонавта в сторону от центра вращения, и она оттекает от его головы и устремляется в ноги. Чем быстрее будет вращаться диск и чем дальше от центра будут находиться части тела космонавта, тем сильнее будет искусственная гравитация.

Причем, известно, что сила «притяжения» F будет равна

F=m*v2/r,

где m - масса космонавта, v - линейная скорость космонавта, r - расстояние от центра вращения (радиус).

Линейная скорость (v)=2π*R/T, где Т - время одного оборота. (http://universeru.com/2013/05/problema-nevesomosti-iskusstvennaya-gravitaciya-za-schet-vrashheniya/. Найдено в Интернете 19.07.2017).

Проведенные расчеты показывают, что при угловом вращении диска с частотой 12-14 оборотов в минуту, на поверхности которого радиально и неподвижно лежат тела космонавтов массой 70-80 кг, на линии его окружности с радиусом 170-210 м, то есть в области нахождения голеностопов и стоп космонавтов создается сила искусственной гравитации величиной около 30-40 кг.

Поэтому увеличение углового вращения с частотой 30 оборотов в минуту обеспечивает создание по линии окружности, совпадающей с размещением стоп космонавта с учетом увеличения его роста на 5 см, искусственной гравитации силой около 65-85 кг. Поэтому увеличивать частоту вращения диска более 30 оборотов в минуту нецелесообразно.

Краткое описание чертежей.

На чертеже представлена Фигура 1.

Фиг. 1. Схематическое изображение надувной дисковой кровати для космонавтов: общий вид после размещения космонавтов.

Заявленное устройство представляет собой надувной матрац, выполненный в форме круглого диска 1, на поверхности которого в рабочем состоянии радиально размещены и закреплены спальные мешки 2 с головными концами 3 и ножными концами 4.

Устройство используется следующим образом.

Определяют, исходя из общего количества космонавтов и мест на каждом диске, необходимое количество парно вращающихся дисковых кроватей. После этого космонавты выбирают себе один из дисков для размещения на нем для сна. Размещают и закрепляют на них индивидуальные спальные мешки. Измеряют массу тела каждого космонавта, размер самого рослого космонавта команды и определяют необходимый размер радиуса каждого дискового матраца, до достижения которого нужно надуть матрац, прибавляя 5 см к величине роста самого рослого космонавта, и необходимую частоту вращения дисков, исходя из рекомендаций врача. Задают системам контроля необходимые данные по частоте и длительности вращения дисков.

Затем с помощью надувного устройства, включающего двигатель и компрессор, надувают попарно выбранное количество надувных дисков под контролем величины их радиуса вплоть до размера, превышающего на 5 см рост самого рослого космонавта. После этого каждый космонавт определяет место нахождения своего спального мешка, прочно зафиксированного на верхней поверхности диска, размещается внутри него и надежно фиксируется в нем с помощью фиксаторов. После размещения последнего космонавта включают двигатель, вращающий попарно диски кровати, на выбранный период сна.

После сна вращение дисков прекращается, космонавты вылезают из спальных мешков, выпускают воздух из полостей надувных матрацев и переводят их в сложенное состояние.

Применение надувной дисковой кровати в космическом корабле препятствует развитию профессиональной болезни космонавтов, связанной с невесомостью, в условиях которой у них развивается патологическое перераспределение кровоснабжения. Проведение значительной части времени ежесуточно в состоянии сна на вращающейся кровати при правильно выбранной частоте вращения способствует уменьшению отека лица, отека носа, слизистой оболочки глаз и увеличению кровоснабжения ног, устранению в них чувства холода.

При этом надувная дисковая кровать представляет собой портативное складывающееся устройство многоразового применения, которое после применения и складывания занимает мало места, и может быть уложена внутрь соответствующей полости в одной из стенок космического корабля.

Применение надувной дисковой кровати, выполненной в виде парно вращающихся с контравращением плоских круглых дисков, снабженных воздушным компрессором, нагнетающим с помощью двигателя воздух внутрь полостей круглых надувных матрацев со способностью увеличивать свой радиус при надувании до размера, превышающего на 5 см длину самого рослого члена команды космонавтов, с прочно радиально и симметрично закрепленными на одной из их поверхности своими спинными частями спальными мешками для космонавтов, каждый из которых выполнен индивидуально с учетом размеров космонавта и массы тела, с головными концами вблизи от оси диска и ножными концами вблизи от края диска, с принятием мешками радиального положения при надувании матрацев до рабочего состояния, с наличием элементов фиксации, обеспечивающих удержание мешка на поверхности диска вместе с космонавтом с учетом его массы при угловом вращении диска до 30 оборотов в минуту обеспечивает высокую эффективность физиологического сна, препятствует патологическому перераспределению кровоснабжения тела космонавтов, исключает ушибы мягких тканей острыми и тупыми твердыми предметами. Все это уменьшает стоимость доставки устройства на космическую орбиту, повышает эффективность, безопасность, точность и удобство его применения, расширяет сферу применения устройства, представляющего собой раскладывающийся надувной круглый и плоский матрац с размещенными радиально на одной из поверхностей спальными мешками головными концами вблизи от оси вращения и вращающийся вокруг своей центральной оси с частотой, обеспечивающей создание искусственной гравитации с вектором силы тяжести, направленным от головы в сторону ног космонавта.

Надувная дисковая кровать для космонавтов, выполненная в виде парных площадок, способных развертываться из походной конфигурации после взлета, вращающихся в рабочем состоянии с помощью двигателя вокруг опоры в космическом корабле с контравращением по отношению друг к другу, снабженных системой балансировки и регуляции скорости вращения, местами для размещения космонавтов, включающими закрепленные спальные мешки и элементы фиксации, отличающаяся тем, что площадки выполнены из надувных матрацев, снабжены воздушным компрессором, нагнетающим с помощью двигателя воздух внутрь их полостей, матрац имеет форму плоского круглого диска со способностью увеличивать свой радиус при раздувании до размера, превышающего на 5 см величину роста самого рослого космонавта из состава команды, спальные мешки космонавтов размещены спинными частями на верхней поверхности диска головными концами в максимальной близости к его центру, а ножными концами вблизи его наружного края, в надутом состоянии диска мешки размещены симметрично на его площади, осевые линии мешков расположены радиально, мешки выполнены для каждого космонавта с учетом индивидуальных размеров и массы его тела, прочно зафиксированы к поверхности диска, элементы фиксации обеспечивают удержание мешка на поверхности диска вместе с космонавтом с учетом его массы при угловом вращении диска до 30 оборотов в минуту.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биологическим реакторам для культивирования фотосинтезирующих микроводорослей, которые могут служить элементом системы жизнеобеспечения (СЖО) космического аппарата (КА).

Изобретение относится к космической технике. Космическое радиационное убежище (КРУ) включает сферический корпус жилого отсека из поглощающего радиацию легкоатомного материала, наклеенные на корпус сферические зеркала.

Изобретение относится к области космической техники. Спальное место космонавтов состоит из двух цилиндрических подвижных элементов, снабженных приводом.

Изобретение относится к надувным развертываемым космическим конструкциям, преимущественно обитаемым модулям. Модуль включает в себя жесткий несущий отсек (1) в виде неравносторонней призмы с полезной зоной (2) постоянного объема.

Изобретение относится к средствам обеспечения нормальной жизнедеятельности космонавтов, в частности, на космических станциях. Спальное место содержит цилиндрический подвижный элемент (1), соединенный осью его вращения (2) с опорным элементом, на котором установлен привод вращения.

Изобретение относится к методам и средствам обеспечения физиологической переносимости перегрузок, действующих на космонавтов на динамических участках полета корабля, в т.ч.

Изобретение относится к средствам обеспечения нормальной жизнедеятельности экипажа пилотируемого транспортного корабля, предназначенного для полетов на околоземную и окололунную орбиты и возвращения на Землю.

Изобретение относится к космической технике. Космический аппарат содержит множество кресел, установленных в пассажирском отсеке.

Изобретение относится к космической технике, а именно к устройству оборудования для физических упражнений, предназначенного для использования в космосе. .

Изобретение относится к системам жизнеобеспечения космических летательных аппаратов, например космических кораблей и орбитальных станций, и может быть использовано в пилотируемой космической технике, а также в наземных экспериментальных объектах, где моделируются длительные космические полеты с обеспечением замкнутой среды обитания.

Изобретение относится к предмету мебели, в частности к кровати или матрасу, предназначенному для приема веса пользователя, и направлено на повышение надежности регулировки степень жесткости предмета мебели.

Изобретение относится к кроватной системе и направлено на повышение комфортабельности использования. Кроватная система содержит верхний матрац и опорную конструкцию, расположенную под верхним матрацем.

Изобретение относится к пружинному блоку и направлено на повышение комфортабельности размещения на матрасе. Пружинный блок с заключенной в индивидуальный карман пружиной предназначен для использования в постельном изделии или изделии для сидения и содержит спиральную пружину, имеющую верхний конец и нижний конец, чехол, образующий карман, окружающий спиральную пружину, и амортизирующую подушку, расположенную над верхним концом спиральной пружины.

Изобретение относится к амортизирующей подкладке и направлено на обеспечение равномерного давления на тело пользователя. Амортизирующая подкладка имеет встроенную автоматически заполняемую воздушную трубку и содержит множество воздушных трубок, расположенных с постоянными интервалами, имеющих прямоугольное поперечное сечение и заполненных воздухом; высокоупругий материал амортизирующей подкладки, полученный путем вспенивания, покрывающий воздушные трубки и присоединенный с получением цельной конструкции к внешней поверхности воздушных трубок; и блок ввода/выпуска воздуха для ввода/выпуска воздуха в/из воздушных трубок.

Изобретение относится к матрасу с пружинами в карманах и направлено на устранение бугорков на поверхности. Матрас с пружинами в карманах, содержащий винтовые пружины, расположенные, в виде пружинных элементов и заключенные в покрывном материале, образующем карманы, при этом пружинные элементы расположены последовательно в удлиненных полосах; при этом матрас содержит множество таких взаимно соединенных полос, расположенных бок о бок.

Изобретение относится к амортизирующим и энергопоглощающим системам и способам. Встречно-штыревая ячеистая амортизирующая система содержит первый лист упругого материала, включающий в себя первый связующий слой и первый массив пустых ячеек, выступающих из первого связующего слоя, каждая из которых имеет стенку, и второй лист упругого материала, включающий в себя второй связующий слой и второй массив пустых ячеек, выступающих из второго связующего слоя, каждая из которых имеет стенку, причем стенки второго массива пустых ячеек отличаются от стенок первого массива пустых ячеек, при этом пустые ячейки выполнены с возможностью монотонного сжатия под нагрузкой, и пик каждой пустой ячейки в первом массиве контактирует со вторым связующим слоем, а пик каждой пустой ячейки во второй массиве контактирует с первым связующим слоем, при этом пустая ячейка в первом массиве прикреплена ко второму связующему слою, а пустая ячейка во втором массиве прикреплена к первому связующему слою.
Наполнитель выполнен в виде элементов из бересты. Каждый элемент бересты выполнен в виде плоской спирали из ленты шириной 5÷20 мм и толщиной 1÷4 мм.

Изобретение относится к оборудованию, применяемому в швейной промышленности, в частности для производства матрацев. .

Изобретение относится к амортизирующей подкладке и направлено на обеспечение равномерного давления на тело пользователя. Амортизирующая подкладка имеет встроенную автоматически заполняемую воздушную трубку и содержит множество воздушных трубок, расположенных с постоянными интервалами, имеющих прямоугольное поперечное сечение и заполненных воздухом; высокоупругий материал амортизирующей подкладки, полученный путем вспенивания, покрывающий воздушные трубки и присоединенный с получением цельной конструкции к внешней поверхности воздушных трубок; и блок ввода/выпуска воздуха для ввода/выпуска воздуха в/из воздушных трубок.

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано в системах обеспечения жизнедеятельности космонавтов на борту космического корабля, в частности, для предотвращения профессиональной болезни космонавтов, возникающей из-за чрезмерно выраженного перераспределения крови в организме космонавтов в условиях невесомости. Кроватные площадки выполнены из надувных матрацев, снабжены воздушным компрессором, нагнетающим с помощью двигателя воздух внутрь их полостей, матрац имеет форму плоского круглого диска со способностью увеличивать свой радиус при раздувании до размера, превышающего на 5 см величину роста самого рослого космонавта из состава команды, спальные мешки космонавтов размещены спинными частями на верхней поверхности диска головными концами в максимальной близости к его центру, а ножными концами вблизи его наружного края, в надутом состоянии диска мешки размещены симметрично на его площади, осевые линии мешков расположены радиально, мешки выполнены для каждого космонавта с учетом индивидуальных размеров и массы его тела, прочно зафиксированы к поверхности диска, элементы фиксации обеспечивают удержание мешка на поверхности диска вместе с космонавтом с учетом его массы при угловом вращении диска до 30 оборотов в минуту. Изобретение создает в теле космонавта искусственную гравитацию с вектором силы гравитации, направленным от головы в сторону стоп, что препятствует патологическому перераспределению кровоснабжения в условиях невесомости за счет увеличения силы тяжести столба крови, наполняющей кровеносную систему. 1 ил.

Наверх