×
19.04.2019
219.017.3016

ТРЕНАЖЕР С "БЕГУЩЕЙ" ДОРОЖКОЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002309783
Дата охранного документа
10.11.2007
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение предназначено для выполнения в космическом аппарате и позволяет исключить силовые воздействия, возникающие при тренировке космонавтов, на конструкцию космического аппарата и уменьшить массу тренажера. "Бегущая" дорожка с приводом смонтирована на раме, подвешенной на гибких фалах в отсеке космического аппарата. На раме закреплены пульт управления, упругие элементы с ремнями для космонавта, система демпфирования, в которую входят блоки воздушно-реактивных микродвигателей, сообщенные с баллонами с воздухом через редуктор. Баллоны с воздухом снабжены воздушным компрессором. Сопла двигателей расположены в каждом углу рамы и их оси направлены соответственно вдоль осей координат космического аппарата. Гибкие фалы снабжены датчиками измерения пространственного положения и электрически соединены с блоком управления, выдающим команды на включение и выключение блоков воздушно-реактивных микродвигателей. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

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

Известен бортовой тренажер для тренировки и поддержания физической формы космонавтов [Елисеев А.С. «Техника космических полетов». М., Машиностроение, 1983 г., стр.154] (прототип), предназначенный для установки на космические аппараты (КА). В состав тренажера входят "бегущая" дорожка и система нагружения. "Бегущая" дорожка представляет собой транспортер, который приводится в движение электроприводом. Замкнутая в кольцо лента транспортера надета на два шкива, установленных на металлическом основании. Ведущий шкив соединен с электроприводом и закреплен на основании жестко, а ведомый связан с основанием через натяжной механизм. Под рабочей частью ленты имеются опорные ролики. Основание неподвижно через амортизаторы крепится к элементам конструкции КА.

Система нагружения выполнена из упругих элементов, пристегивающихся с помощью замков к тренировочному костюму космонавта. Система создает нагрузку вдоль продольной оси тела человека, имитирующую силу тяжести.

Для уменьшения воздействия тренажера с бегущей дорожкой на конструкцию станции в упомянутом решении используется система амортизации и демпфирования, включающая амортизаторы и массивную плиту-основание.

Недостатками данного прототипа является то, что при имитации бега и прыжков на основание тренажера и через него на конструкцию КА передаются толчки и удары, которые создают нагружения и колебания конструкции станции. Во время использования экипажем данного тренажера с бегущей дорожкой невозможно проведение экспериментов в условиях микрогравитации на станции, вследствие чего исключается проведение ряда точных режимов работы аппаратуры, затрудняются точные наблюдения.

Со своей стороны опасность колебаний конструкции станции накладывает свои ограничения на режимы бега и ходьбы (частота колебаний тренажера при упражнениях не должна совпадать с собственной частотой конструкции станции).

Техническим результатом заявленного изобретения является исключение воздействия в виде толчков, ударов, колебаний и, как следствие, нагружений на конструкцию КА при тренировках космонавтов на тренажере с "бегущей" дорожкой на борту КА и уменьшение массы системы демпфирования (СД) тренажера.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном бортовом тренажере с "бегущей" дорожкой, содержащем раму в отсеке космического аппарата, на которой смонтирована "бегущая" дорожка с приводом, пульт управления, упругие элементы с ремнями для космонавта и система демпфирования, согласно изобретению рама подвешена на гибких фалах, система демпфирования выполнена в виде блоков воздушно-реактивных микродвигателей, сообщенных с баллонами с воздухом через редуктор, баллоны с воздухом снабжены воздушным компрессором, при этом сопла воздушно-реактивных микродвигателей расположены в каждом углу рамы и их оси направлены соответственно вдоль осей координат космического аппарата, гибкие фалы, на которых подвешена рама, снабжены датчиками измерения пространственного положения, которые соединены с помощью электрического кабеля с блоком определения пространственного положения, электрически связанным с блоком управления воздушно-реактивными микродвигателями, выдающим команды на включение и выключение блоков воздушно-реактивных микродвигателей.

Сам тренажер с системой демпфирования во время работы не имеет непосредственного контакта с элементами конструкции КА и связан со станцией только с помощью гибких фалов.

На чертеже приведена схема бортового тренажера с "бегущей" дорожкой и системой демпфирования, где:

1 - рама;

2 - "бегущая" дорожка с приводом;

3 - упругие элементы;

4 - ремни для космонавта;

5 - пульт управления;

6 - блоки воздушно-реактивных микродвигателей;

7 - баллоны с воздухом;

8 - воздушный компрессор;

9 - редуктор;

10 - гибкие фалы;

11 - датчики измерения пространственного положения;

12 - электрический кабель;

13 - блок определения пространственного положения;

14 - блок управления ВРМД.

На чертеже изображен бортовой тренажер, выполненный в виде рамы 1, на которой смонтирована "бегущая" дорожка с приводом 2. На раме 1 с помощью упругих элементов 3 закреплены ремни для космонавтов 4. На раме 1 установлен пульт управления 5, блоки воздушно-реактивных микродвигателей (ВРМД) 6, баллоны с воздухом 7, снабженные воздушным компрессором 8, при этом баллоны с воздухом 7 сообщены с редуктором 9, который в свою очередь сообщен с соплами ВРМД 6. Рама 1 подвешена на гибких фалах 10, на которых установлены датчики измерения пространственного положения 11, связанные с помощью электрического кабеля 12 с блоком определения пространственного положения 13. На раме 1 установлен блок управления ВРМД 14.

Бортовой тренажер с "бегущей" дорожкой и СД приводится в рабочее положение (вывешивается с помощью гибких фалов 10 в свободном пространстве), космонавт пристегивает ремни 4, к которым присоединены упругие элементы 3, закрепленные на раме 1, включает тренажер с пульта управления 5 и начинает упражнения (ходьбу, бег, прыжки). Так как тренажер не закреплен на конструкции КА жестко, то под действием толчков и ударов он начинает изменять свое положение в пространстве относительно корпуса КА. Любое отклонение от заданного положения в пространстве отсека КА фиксируется датчиками измерения пространственного положения 11, сигнал с которого поступает по электрическому кабелю 12 в блок определения пространственного положения 13. Затем информация о положении тренажера в пространстве поступает в блок управления ВРМД 14, который согласно заложенному в нем алгоритму передает управляющие сигналы на открытие (закрытие) электропневмоклапанов сопел ВРМД. Клапаны в свою очередь осуществляют открытие (закрытие) доступа в сопла ВРМД воздуха, находящегося под давлением в баллонах 7. После чего отклонение тренажера демпфируется работой блоков ВРМД 6. Струи от ВРМД рассеиваются в гермообьеме КА, не оказывая существенного воздействия на конструкцию.

Так как величина давления подачи воздуха в блоки ВРМД 6 должна быть постоянной, то воздух из баллонов 7 поступает по трубопроводам через редуктор 9, который обеспечивает необходимое давление подачи воздуха. По мере работы СД количество воздуха в баллонах 7 уменьшается и давление падает, что фиксируется датчиками давления (на фигуре не показаны), находящимися в баллонах с воздухом, которые передают управляющие сигналы на включение (выключение) воздушного компрессора 8, который в свою очередь осуществляет подкачку воздуха извне.

Бортовой тренажер с "бегущей" дорожкой и СД отличается от прототипа тем, что в качестве системы демпфирования используется система реактивного демпфирования, включающая в себя воздушный компрессор, редуктор, баллоны с воздухом, блоки ВРМД с блоком управления, трубопроводы с клапанами, блок определения пространственного положения с датчиками измерения пространственного положения, гибкие фалы.

Применение данной системы позволит исключить силовые воздействия на конструкцию КА, так как сам тренажер с СД во время работы не имеет непосредственного контакта с элементами конструкции КА и связан со станцией только с помощью гибких фалов и электрического кабеля. В тренажере прототипа в качестве СД применяется массивная плита-основание с амортизационными элементами, т.е. данная конструкция системы демпфирования значительно тяжелее, чем в предлагаемом изобретении. Амортизационные элементы в тренажере прототипа установлены на корпус КА «жестко», это приводит к тому, что силовые воздействия, возникающие при тренировке космонавтов, передаются непосредственно на конструкцию КА.

Дополнительные возможности предлагаемого тренажера появляются при переходе на ручное управление положением "бегущей" дорожки, отключив блок управления ВРМД и датчики измерения положения в пространстве. В этом случае космонавт, выполняя физические упражнения, одновременно управляет положением тренажера с "бегущей" дорожкой в пространстве, таким образом, тренируя вестибулярный аппарат.

Бортовойтренажерс"бегущей"дорожкой,содержащийрамувотсекекосмическогоаппарата,накоторойсмонтирована"бегущая"дорожкасприводом,пультуправления,упругиеэлементысремнямидлякосмонавтаисистемадемпфирования,отличающийсятем,чторамаподвешенанагибкихфалах,системадемпфированиявыполненаввидеблоковвоздушно-реактивныхмикродвигателей,сообщенныхсбаллонамисвоздухомчерезредуктор,баллонысвоздухомснабженывоздушнымкомпрессором,приэтомсоплавоздушно-реактивныхмикродвигателейрасположенывкаждомуглурамыиихосинаправленысоответственновдольосейкоординаткосмическогоаппарата,гибкиефалы,накоторыхподвешенарама,снабженыдатчикамиизмеренияпространственногоположения,которыесоединеныспомощьюэлектрическогокабелясблокомопределенияпространственногоположения,электрическисвязаннымсблокомуправлениявоздушно-реактивнымимикродвигателями,выдающимкомандынавключениеивыключениеблоковвоздушно-реактивныхмикродвигателей.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 71.
20.02.2019
№219.016.bd74

Измерительный преобразователь линейных перемещений

Изобретение относится к электроконтактной технике, а именно к устройствам коммутации электрических цепей изделий, например космических аппаратов. Измерительный преобразователь линейных перемещений содержит корпус, скользящие электрические контакты с изоляционным держателем, втулку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02201003
Дата охранного документа: 20.03.2003
23.02.2019
№219.016.c7bf

Устройство для разделения жидкости и газа в условиях невесомости

Изобретение относится к космической технике и предназначено для очистки жидкости от газовых включений в условиях невесомости и микрогравитации. Предлагаемое устройство содержит корпус, выполненный в виде двух усеченных конусов, соединенных между собой большими основаниями с помощью кольцевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002165871
Дата охранного документа: 27.04.2001
01.03.2019
№219.016.ca8a

Генератор переменного напряжения

Генератор переменного напряжения относится к электронной технике, может быть использован в электронных схемах, где требуется их включение и отключение в заданные моменты времени при отказах или коротком замыкании без коммутации силового питания. Технический результат заключается в расширении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02239928
Дата охранного документа: 10.11.2004
01.03.2019
№219.016.cab7

Отделяемый от гиперзвукового летательного аппарата элемент, обладающий аэродинамическим качеством

Изобретение относится к области аэродинамики, а именно, к разработке отделяемого от гиперзвукового летательного аппарата (ЛА) элемента, обладающего аэродинамическим качеством, и способа спуска его в атмосфере. Может быть использовано при создании гиперзвуковых ЛА различного назначения:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02223896
Дата охранного документа: 20.02.2004
08.03.2019
№219.016.d5cc

Способ контроля герметичности изделий

Изобретение относится к испытательной технике. Технический результат изобретения - повышение чувствительности испытаний и расширение номенклатуры испытываемых изделий. Камеру с размещенным в ней изделием вакуумируют, подают в нее тарированный поток контрольного газа, заправляют изделие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02180737
Дата охранного документа: 20.03.2002
11.03.2019
№219.016.d6d7

Автоматизированная испытательная система для отработки, электрических проверок и подготовки к пуску космических аппаратов

Изобретение относится к наземному оборудованию космических аппаратов (КА), Предлагаемая система содержит блок ее приведения в готовность к испытаниям КА, а также блоки управления, ввода и анализа корректности директив автоматической программы испытаний, интерпретации директив, передачи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002245825
Дата охранного документа: 10.02.2005
11.03.2019
№219.016.dac2

Способ сборки трехслойной панели с опорными узлами

Изобретение относится к аэрокосмической технике, а именно к созданию панелей для размещения спутникового оборудования. Способ сборки трехслойной панели с опорными узлами включает фиксацию сотового заполнителя опорными узлами. На внутренних сторонах верхней и нижней обшивок и боковых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002360799
Дата охранного документа: 10.07.2009
11.03.2019
№219.016.ddf9

Способ обезгаживания изделий и устройство для его реализации

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям изделий на обезгаживание, и может найти применение в тех областях техники, где предъявляются повышенные требования к чистоте изделий. Способ состоит в том, что помещают изделие в вакуумную камеру, экранируют стенки камеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02177376
Дата охранного документа: 27.12.2001
11.03.2019
№219.016.de33

Способ сушки внутренних поверхностей гидросистемы

Изобретение относится к способам сушки внутренних поверхностей гидросистем, включающих в себя разветвленные трубопроводы с тупиковыми зонами, емкости, агрегаты и узлы с развитой поверхностью перед проверкой их на герметичность. Сущность изобретения заключается в том, что внутренние поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02182691
Дата охранного документа: 20.05.2002
15.03.2019
№219.016.e163

Способ изготовления высокотемпературного электроизоляционного стеклотекстолита

Изобретение относится к электроизоляционным конструкционным стеклотекстолитам и может быть использовано в качестве электроизоляторов. Способ изготовления высокотемпературного электроизоляционного стеклотекстолита включает пропитку стеклоткани 15%-ным раствором кремнийорганической смолы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002162458
Дата охранного документа: 27.01.2001
Показаны записи 1-1 из 1.
11.03.2019
№219.016.da87

Устройство для старта полезного груза с планет без атмосферы

Изобретение относится к космической технике, в частности к устройствам доставки полезного груза с Луны на Землю, например для транспортировки с Луны одноатомного газа гелий 3 (Hе), который может быть использован в качестве дополнительного источника термоядерной энергии. Устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002368543
Дата охранного документа: 27.09.2009
+ добавить свой РИД