Результат интеллектуальной деятельности: АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ МАНЕКЕН

Изобретение относится к медицинской технике и может найти применение в авиационной промышленности.

Известен манекен типа «Hybrid-III», используемый при испытании автомобилей (представлен в американском стандарте общества инженеров Society of Automotive Engineers (SAE) в разделе J211). Он выполнен в виде многозвенного антропометрического манекена, содержащего голову, туловище, звенья рук и ног, снабженные шарнирами, тензодинамометры усилия шеи, бедер, голеней. При испытании манекен «Hybrid-III» размещается в автомобиле, и на него при столкновении автомобиля с препятствием действуют инерционные усилия, воспринимаемые тензодинамометрами.

При испытании катапультных устройств необходимо определять аэродинамические усилия, действующие на все части манекена, размещенного в катапультном кресле и притянутого к нему индивидуальной привязной системой, в тот момент, когда кресло выходит из кабины самолета при большой скорости полета и попадает в воздушный поток. Для этих испытаний использовать манекен «Hybrid-III» нельзя, так как он не позволяет измерять аэродинамические усилия, действующие на плечи, предплечья, кисти и стопы манекена ввиду отсутствия соответствующих тензодинамометров и антропометрических стальных кистей и стоп, на которые необходимо установить требуемые тензодинамометры.

Задачей изобретения является измерение аэродинамических усилий, действующих на все части манекена в результате его нагружения воздушным потоком.

Поставленная задача решается манекеном, содержащим голову, туловище, снабженные шарнирами звенья рук и ног, тензодинамометры усилия шеи, бедер, голеней, который дополнительно снабжен антропометрически подобными металлическими деталями в виде кистей и стоп, а также тензодинамометрами плеча, предплечья, стоп и кистей.

Тензодинамометры установлены своими корпусами на больших плечевых костях, на больших костях предплечий, на стопах и кистях.

Воспринимающие части чувствительных элементов тензодинамометров закреплены на корпусах шарниров плеч, предплечий, стоп и кистей.

Заявляемое изобретение представлено чертежами 1, 2, 3.

Фиг.1 представляет аэродинамический манекен человека в положении сидя с установленными внутри него дополнительными тензодинамометрами (установка остальных тензодинамометров внутри манекена не показана).

Фиг.2 представляет тензодинамометр, установленный на стопе.

Фиг.3 представляет установку тензодинамометров внутри руки при ее повороте.

Аэродинамический манекен человека содержит шарнир плеча 1, шарнир предплечья 2, шарнир кисти 3, шарнир стопы 4, большую кость плеча 5, большую кость предплечья 6, тензодинамометр плеча 7, тензодинамометр предплечья 8, тензодинамометр кисти 9, тензодинамометр стопы 10, антропометрические кисти 11 и стопы 12, воспринимающие части чувствительных элементов 13 тензодинамометров 7, 8, 9, 10, которые жестко скреплены с корпусами шарниров 1, 2, 3, 4.

При проведении испытаний на воздействие потоком воздуха манекен усаживают в катапультное кресло и фиксируют привязной системой, затем создают воздушный поток (например, в аэродинамической трубе).

При воздействии потока на части манекена тензодинамометры 7, 8, 9, 10 воспринимают усилие, действующее на манекен через воспринимающие части чувствительных элементов 13 тензодинамометров 7, 8, 9, 10, от стоп 12, кистей 11, от больших костей плеч 5 и предплечий 6 через шарниры 1, 2, 3, 4.

Так как это усилие передается через воспринимающие части чувствительных элементов 13 тензодинамометров 7, 8, 9, 10, жестко скрепленных с корпусами шарниров 1, 2, 3, 4, всегда известна точка приложения равнодействующих усилий на сам манекен.

Таким образом, благодаря совокупности дополнительных тензодинамометров, их креплению к узлам манекена и антропометрически подобным металлическим стопам и кистям решается задача измерения аэродинамических усилий, действующих на все части манекена в результате его нагружения воздушным потоком.