RU2552996C1 - Method of adaptive antigravity and high altitude compensating protection of pilot based on carbon nanotubes and device implementing it in costume-jumpsuit - Google Patents
Method of adaptive antigravity and high altitude compensating protection of pilot based on carbon nanotubes and device implementing it in costume-jumpsuit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2552996C1 RU2552996C1 RU2014108473/12A RU2014108473A RU2552996C1 RU 2552996 C1 RU2552996 C1 RU 2552996C1 RU 2014108473/12 A RU2014108473/12 A RU 2014108473/12A RU 2014108473 A RU2014108473 A RU 2014108473A RU 2552996 C1 RU2552996 C1 RU 2552996C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pilot
- artificial muscles
- suit
- overload
- abdomen
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к средствам индивидуальной защиты, обеспечивающим нормальное кровообращение человека при возникновении перегрузок, аварийной разгерметизации для спасения и выживания в летательном аппарате (ЛА) или при срочном покидании летчиком ЛА, в частности, к способу адаптивной противоперегрузочной и компенсирующей защиты летчика на основе углеродных нанотрубок и устройству, реализующему его, в виде универсального летного костюма, используемого как на средних, так и на больших высотах полета самолета. Изобретение позволяет принципиально реконструировать противоперегрузочные и высотные компенсирующие костюмы пилотов. Изобретение может быть использовано при летных исследованиях и испытаниях для экипировки летного состава и военно-воздушных сил истребительной авиации с целью обеспечения жизнедеятельности летчика в условиях полета.The group of inventions relates to personal protective equipment that ensures normal blood circulation in the event of overloads, emergency depressurization for rescue and survival in an aircraft (LA) or when an airman leaves an aircraft urgently, in particular, to a method of adaptive anti-overload and compensating protection of a pilot based on carbon nanotubes and a device that implements it, in the form of a universal flight suit, used both at medium and high altitudes. The invention allows to fundamentally reconstruct anti-overload and high-altitude compensating suits of pilots. The invention can be used in flight research and testing to equip flight personnel and the air force of fighter aircraft in order to ensure the life of the pilot in flight conditions.
Область техникиTechnical field
Область техники связана с областью наноматериалов, а именно с таким материалом как графен. Графен - это лист толщиной в один атом, в котором атомы образуют гексагональную решетку, каждая клетка решетки является шестиугольником.The technical field is related to the field of nanomaterials, namely with a material such as graphene. Graphene is a sheet with a thickness of one atom, in which atoms form a hexagonal lattice, each cell of the lattice is a hexagon.
Углеродная графеновая нанотрубка - это такой же лист, но свернутый в цилиндр толщиной от одного до десятков нанометров. Эти формы углерода обладают большой механической прочностью, эластичностью, очень большой площадью внутренней поверхности, а также высокой тепло- и электропроводностью. Сочетание графена и углеродных нанотрубок позволило получить углеродный аэрогель. Этот новый композитный материал из углерода помимо обычных для всех аэрогелей свойств - чрезвычайно низкой плотности, твердости и низкой теплопроводности обладает высокой степенью эластичности - способности восстанавливать форму после многократных сжатий и растяжений.A carbon graphene nanotube is the same sheet, but rolled into a cylinder with a thickness of one to tens of nanometers. These forms of carbon have great mechanical strength, elasticity, a very large internal surface area, as well as high thermal and electrical conductivity. The combination of graphene and carbon nanotubes made it possible to obtain carbon airgel. This new composite material made of carbon, in addition to the usual properties for all airgels - extremely low density, hardness and low thermal conductivity - has a high degree of elasticity - the ability to restore shape after repeated compression and stretching.
(Haiyan Sun, Zhen Xv, Chao Gao Multifunctional, Ultra-Flyweight, Synergisticflly Assembled Carbon Aerogels // Advanced Materials. 2013, v.25, p.2254-2560.)(Haiyan Sun, Zhen Xv, Chao Gao Multifunctional, Ultra-Flyweight, Synergisticflly Assembled Carbon Aerogels // Advanced Materials. 2013, v.25, p.2254-2560.)
Одним из интереснейших применений свойств нанотрубок является изготовление на их основе искусственных мышц.One of the most interesting applications of the properties of nanotubes is the manufacture of artificial muscles based on them.
Искусственный мускул представляет собой аэрогель, в основном состоящий из заполненных воздухом каверн и пронизанный вертикально ориентированными углеродными нанотрубками, и имеющий вид вытянутой ленты.The artificial muscle is an airgel, mainly consisting of air-filled caverns and pierced by vertically oriented carbon nanotubes, and having the form of an elongated tape.
Управление искусственными мышцами осуществляется при помощи электрических сигналов, при этом используется свойство углеродных нанотрубок отталкиваться или притягиваться друг к другу при прохождении слабого электрического тока. Структура искусственных мышц прочнее стали, очень легкая, но эластичнее резины. Искусственная мышца способна расширяться и расслабляться с частотой 1 тысяча раз в секунд без вредных для себя эффектов, при этом нано-мышцы демонстрируют одинаковую эластичность как при -196° по шкале Цельсия, так и при 1538°. Вес одного кубического сантиметра этих мышц составляет всего полтора миллиграмма.Artificial muscles are controlled by electrical signals, using the property of carbon nanotubes to repel or attract each other when a weak electric current passes. The structure of artificial muscles is stronger than steel, very light, but more elastic than rubber. An artificial muscle is able to expand and relax with a frequency of 1 thousand times per second without harmful effects, while nano-muscles exhibit the same elasticity both at -196 ° Celsius and at 1538 °. The weight of one cubic centimeter of these muscles is only one and a half milligrams.
(Внедрение искусственных мышц на основе углеродных нанотрубок в конструкцию летательного аппарата. Шеклеин В.С., Любишкина Ю., Тихонов Н. Ульяновский государственный университет. Институт авиационных технологий и управления. Молодежный инновационный форум Приволжского федерального округа. Конкурс научно-технического творчества молодежи (НТТМ). Ульяновск, 2011 год.)(The introduction of artificial muscles based on carbon nanotubes into the aircraft structure. Sheklein V.S., Lyubishkina Yu., Tikhonov N. Ulyanovsk State University. Institute of Aviation Technologies and Management. Youth Innovation Forum of the Volga Federal District. Competition of scientific and technical creativity of youth ( NTTM). Ulyanovsk, 2011.)
Исследователи Хьюстонского и Стенфордского университетов открыли пьезоэлектрические свойства графена. Это возможно при проделывании в графене треугольных отверстий с помощью электронного пучка. Причем возникающее в графене электрическое поле пропорционально степени деформацииResearchers at the University of Houston and Stanford have discovered the piezoelectric properties of graphene. This is possible when making triangular holes in graphene using an electron beam. Moreover, the electric field arising in graphene is proportional to the degree of deformation
(http://sciexplorer.com/ua/index.php/novie-razrabotki/nanoelektronika).(http://sciexplorer.com/ua/index.php/novie-razrabotki/nanoelektronika).
Таким образом, прогресс в создании наноматериалов, таких как графен с уникальными свойствами: высокой прочностью, легкостью, гибкостью, возможностью управления его деформацией под действием приложенного напряжения, термоизоляции, надежности, эффекта пассивного охлаждения, а также обладание пьезоэлектрическим эффектом предопределяет задачу создания на базе одного материала (графена) как электронных зон регистрации физиологических параметров пилота, так и механических зон компенсирующего воздействия (искусственных углеродных мышц) в противоперегрузочном и высотном компенсирующем костюмах пилота, а также увеличении степени автономности и адаптационности этих костюмов для разных пилотов в условиях действующей перегрузки или при разгерметизации летательного аппарата.Thus, progress in the creation of nanomaterials, such as graphene with unique properties: high strength, lightness, flexibility, the ability to control its deformation under the action of applied stress, thermal insulation, reliability, passive cooling effect, as well as the possession of the piezoelectric effect determines the task of creating on the basis of one material (graphene) of both electronic zones of registration of the physiological parameters of the pilot and the mechanical zones of the compensating effect (artificial carbon muscles) in anti-reloading and high-altitude compensating suits of the pilot, as well as an increase in the degree of autonomy and adaptability of these suits for different pilots under conditions of current overload or during depressurization of the aircraft.
Известны два современных российских летных костюма: противоперегрузочный ППК-7 и высотный компенсирующий ВКК-17. Первый работает на высотах до 12 тысяч метров, а второй - до 23 тысяч метров.Two modern Russian flight suits are known: anti-reloading PPK-7 and high-altitude compensating VKK-17. The first works at heights of up to 12 thousand meters, and the second - up to 23 thousand meters.
ППК-7 и ВКК-17 - комбинезоны из термостойкой ткани со вшитыми камерами и трубками. Оба костюма подключены к автомату давления АД-17, который при перегрузках накачивает полости этих костюмов воздухом, а так же подает кислород в дыхательную маску пилота, при этом давление кислорода может достигать 6-7 атмосфер. Надувая легкие пилота изнутри, компенсируется внешнее давление на грудную клетку пилота. Программа бортового компьютера прогнозирует перегрузки летательного аппарата и позволяет избежать запаздывания реакции системы компенсации давления.PPK-7 and VKK-17 - jumpsuits made of heat-resistant fabric with sewn-in cameras and tubes. Both suits are connected to an AD-17 pressure machine, which, when overloaded, pumps the cavities of these suits with air, and also supplies oxygen to the pilot's breathing mask, while the oxygen pressure can reach 6-7 atmospheres. By inflating the pilot's lungs from the inside, the external pressure on the pilot's chest is compensated. The on-board computer program predicts aircraft overload and avoids the delay in the response of the pressure compensation system.
В ВКК-17 ткань более плотная, есть специальный утеплитель, позволяющий пилоту выжить при разгерметизации или катапультировании на высоте 23 тысячи метров. Для охлаждения тела костюм оборудован вентилирующим жилетомIn VKK-17, the fabric is denser, there is a special insulation that allows the pilot to survive during depressurization or bailout at an altitude of 23 thousand meters. To cool the body, the suit is equipped with a ventilating vest
(; 3/7/8/255731.html;(; 3/7/8 / 255731.html;
www.armstade.org/includes/periodics/news/2013/07/08/102019231.shtml).www.armstade.org/includes/periodics/news/2013/07/08/102019231.shtml).
Однако при решении задач противоперегрузочной и высотной компенсирующей защиты летчика используется неавтономный и недостаточно надежный и безопасный способ физиологического воздействия на тело пилота, основанный на использовании сжатого воздуха в натяжных камерах, подаваемого по специальным воздушным трубкам костюма.However, when solving the tasks of anti-overload and high-altitude compensating protection for the pilot, a non-autonomous and insufficiently reliable and safe method of physiological impact on the pilot’s body is used, based on the use of compressed air in tension chambers supplied through special air tubes of the suit.
Известен патент на изобретение (RU 2258547 C1 от 20.04.2004 г.) высотного компенсирующего комплекта, силовая оболочка которого состоит из камеры с чехлами для компенсирующего натяжного устройства, расположенной в области груди, живота и ног, и для брюшной и ножной частей камеры противоперегрузочного устройства, расположенной в области живота и ног.A patent for the invention is known (RU 2258547 C1 dated 04/20/2004) of a high-altitude compensating kit, the power shell of which consists of a camera with covers for a compensating tension device located in the chest, abdomen and legs, and for the abdominal and foot parts of the chamber of the anti-overload device located in the abdomen and legs.
Камера компенсирующего натяжного устройства выполнена из двух частей, соединенных между собой переключателем, при этом первая часть расположена в передней части жилета в области груди, а вторая часть расположена в передней части брюк в области живота и ног. Камера компенсирующего натяжного устройства является также камерой противоперегрузочного устройства.The chamber of the compensating tension device is made of two parts interconnected by a switch, while the first part is located in the front of the vest in the chest area, and the second part is located in the front of the trousers in the abdomen and legs. The chamber of the compensating tensioner is also the chamber of the anti-overload device.
Высотный компенсирующий комплект эксплуатируется с кислородными приборами КП-120, автоматом давления АД-15 и бортовой системой вентиляции. Протовоперегрузочное снаряжение комплекта служит средством, повышающим переносимость перегрузок голова-таз и снижающим их отрицательное воздействие на организм.The high-altitude compensating set is operated with KP-120 oxygen devices, an AD-15 pressure switch and an on-board ventilation system. Proto-reloading equipment of the kit serves as a means of increasing the tolerance of head-pelvis overloads and reducing their negative impact on the body.
Высотный компенсирующий комплект обеспечивает компенсацию избыточного давления путем противодавления на тело, равного или значительно превышающего давления в легких. Предотвращая чрезмерное растяжение легких, уменьшается депонирование крови на переферии тела, увеличивая возврат венозной крови к сердцу, облегчая дыхание. Является средством защиты легких от повреждающего действия взрывной декомпрессии.A high-altitude compensating kit provides compensation for excess pressure by back pressure on the body equal to or significantly higher than the pressure in the lungs. Preventing excessive pulmonary distension, the deposition of blood at the periphery of the body is reduced, increasing the return of venous blood to the heart, making breathing easier. It is a means of protecting the lungs from the damaging effects of explosive decompression.
Хотя в данном изобретении применен принцип универсальности при использовании одних и тех же камер как для противоперегрузочной, так и для высотной компенсирующей защиты, однако нагнетаемый по трубкам в камеры сжатый воздух ограничивает автономность, надежность и безопасность предлагаемого комплекта.Although the principle of universality is applied in this invention when using the same chambers for both anti-overload and high-altitude compensating protection, the compressed air pumped through the tubes into the chambers limits the autonomy, reliability and safety of the proposed kit.
Известно изобретение "Противоперегрузочный костюм бескамерного типа" (RU 2254272 C2 от 07.07. 2003 г.). Это изобретение относится к средствам индивидуальной защиты, обеспечивающее нормальное кровообращение человека при воздействии перегрузок, возникающих на этапе спуска и посадки космического аппарата. Костюм выполнен в виде шорт и пары гетр и изготовлен из двухслойного пакета эластичных полотен. При этом наружный слой представляет собой полотно из спандекса, опреденного полиамидом, а внутренний слой - аналогичное полотно, опреденное хлобчатобумажной нитью с полиэфирной добавкой. Костюм снабжен средствами для его подгонки и облегчения одевания. Для создания обжатия 15-30 мм рт.ст. каждому космонавту индивидуально подбирается размер костюма и определяется величина распаха шнуровки.The invention is known "Anti-overload suit tubeless type" (RU 2254272 C2 from 07.07. 2003). This invention relates to personal protective equipment, ensuring normal blood circulation of a person under the influence of overloads arising at the stage of descent and landing of the spacecraft. The costume is made in the form of shorts and a pair of leggings and is made of a two-layer package of elastic cloths. In this case, the outer layer is a spandex web defined by polyamide, and the inner layer is a similar cloth defined by a cotton thread with a polyester additive. The costume is equipped with tools to fit and facilitate dressing. To create a compression of 15-30 mm RT.article each cosmonaut is individually selected for the size of the suit and the size of the lap swing is determined.
Это изобретение не содержит пневмокамер и подводящих сжатый воздух пневмотрубок, однако не является универсальным и не может быть использовано как надежное и адаптивное средство для противоперегрузочной и высотной компенсирующей защиты в костюме летчика.This invention does not contain pneumatic chambers and pneumatic tubes supplying compressed air, however, it is not universal and cannot be used as a reliable and adaptive tool for anti-overload and high-altitude compensating protection in a pilot's suit.
Известно изобретение "Способ компенсирующего обжатия нижних конечностей человека в противоперегрузочных устройствах" (RU 828603 C от 09.06.1995 г.). Повышение эффективности компенсирующего обжатия нижних конечностей достигается тем, что обжатие производят давлением, превышающим гидростатическое давление крови при действующей перегрузке, при этом давление обжатия сверху вниз по длине нижних конечностей происходит с заданным градиентом на 1 см их длины на единицу перегрузки. При перегрузках свыше 9 единиц обжатие производят в области верхней трети бедра давлением, превышающим гидростатическое давление крови на величину 0,15 кг/см2, т.е. на величину артериального систолического давления человека в положении лежа.The invention is known "Method of compensating compression of the lower extremities of a person in anti-loading devices" (RU 828603 C from 09.06.1995). An increase in the efficiency of compensating compression of the lower extremities is achieved by the fact that the compression is performed with a pressure exceeding the hydrostatic blood pressure under the current overload, while the compression pressure from top to bottom along the length of the lower extremities occurs with a predetermined gradient of 1 cm of their length per unit of overload. When overloads of more than 9 units, compression is performed in the region of the upper third of the thigh with a pressure exceeding the hydrostatic blood pressure by 0.15 kg / cm 2 , i.e. the value of the arterial systolic pressure of a person in the supine position.
Однако этот способ также не обладает автономностью, высокой технологичностью, адаптивностью и универсальностью.However, this method also does not have autonomy, high adaptability, adaptability and versatility.
В статье Абрамова В. "Влияние перегрузки можно компенсировать", опубликованного в журнале «Авиапанорама» №2 за 2013 год, предлагается способ периодического изменения давления в камерах противоперегрузочного костюма летчика, синхронного с фазами его дыхания.In an article by V. Abramov, “The effect of overload can be compensated,” published in the Aviano Panorama magazine No. 2 for 2013, a method is proposed for periodically changing the pressure in the chambers of an anti-overload suit for a pilot synchronized with his breathing phases.
Главное условие эффективного и безопасного применения этого способа заключается в том, что в момент включения переменного режима давления уровень минимального давления должен, в общем, быть выше значений известной зависимости этого давления от значений перегрузки. Предполагается, что в диапазоне от 3 до 9 единиц перегрузки частота дыхания летчика вместо 50 циклов/мин будет находиться в пределах 18-25 циклов/мин.The main condition for the effective and safe application of this method is that at the moment of switching on the variable pressure mode, the minimum pressure level should, in general, be higher than the values of the known dependence of this pressure on overload values. It is assumed that in the range from 3 to 9 units of overload, the pilot's respiratory rate instead of 50 cycles / min will be in the range of 18-25 cycles / min.
Однако этот способ также не является автономным, адаптивным и физиологичным, так как режим переменного давления не связан с измеряемыми параметрами пульса крови летчика и не отработан механизм управления переменным давления сжатого воздуха в камерах костюма.However, this method is also not autonomous, adaptive and physiological, since the variable pressure mode is not associated with the measured parameters of the pilot's blood pulse and the mechanism for controlling the variable pressure of compressed air in the suit’s chambers has not been developed.
Все приведенные варианты способов и устройств функционирования противоперегрузочного и высотного компенсирующего костюма пилотов основаны на использовании вшитых перегрузочных и компенсирующих камер при нагнетании в них под давлением в них воздушной смеси по специально встроенным магистралям (трубкам) костюма, а также на сжатии разных областей тела и конечностей летчика с силой, превышающей действие перегрузки.All the above options for the methods and devices for operating the anti-reloading and high-altitude compensating pilot suits are based on the use of sewn-in reloading and compensating chambers when the air mixture is injected into them under pressure through specially built trunks (tubes) of the suit, as well as on the compression of different areas of the pilot's body and limbs with force exceeding the effect of overload.
Наиболее близким прототипом данного изобретения являются летные костюмы - комбинезоны: противоперегрузочный ППК-7 и высотно-компенсирующий ВКК-17, и высотный компенсирующий комплект, содержащие противоперегрузочные и высотно-компенсирующие натяжные камеры в костюме-комбинезоне летчика, расположенные в области голеней, бедер, живота и груди, и противоперегрузочные камеры, расположенные в области живота, голеней, бедер, датчик перегрузки, связанный с его выходом бортовой компьютер, прогнозирующий перегрузки летательного аппарата для предотвращения запаздывания реакции системы в камерах.The closest prototype of this invention are flight suits - overalls: anti-overload PPK-7 and high-altitude compensating VKK-17, and high-altitude compensating kit containing anti-overload and high-altitude compensating tension chambers in a pilot suit, located in the shins, hips, abdomen and chest and anti-overload cameras located in the abdomen, lower legs, thighs, overload sensor, on-board computer connected with its output, predicting overload of the aircraft for pre Prevention of delayed response of the system in the chambers.
Также близким прототипом данного изобретения является способ, предлагаемый в статье Абрамова В. "Влияние перегрузки можно компенсировать", опубликованный в журнале «Авиапанорама» №2 за 2013 год, содержащий воздействие в области живота и нижних конечностей соответственно переменного и постоянного избыточного давления в камерах, максимальное значение которого в области живота должно быть больше на 0,1-0,2 атм известной функциональной зависимости избыточного давления (особенно при начальных перегрузках в 2-3 единицы), изменяющегося от 0 до 0,7 атм при изменении перегрузок от 1,5 до 9 единиц, подбор перепада давления в камерах под летчика, имеющего свой объем крови и мускулатуру, а для высотной компенсирующей защиты способ, включающий воздействие постоянного давления в камерах на тело летчика в области груди, живота и нижних конечностей при компенсации избыточного давления кислорода в легких, нагнетаемого автоматом давления и возможного отрицательного воздействия резкой разгерметизации кабины пилота на больших высотах полета.Also a close prototype of this invention is the method proposed in the article by Abramov V. "The effect of overload can be compensated", published in the journal "Aviopanorama" No. 2 for 2013, containing exposure in the abdomen and lower extremities, respectively, of alternating and constant overpressure in the chambers, the maximum value of which in the abdomen should be greater by 0.1-0.2 atm of the known functional dependence of excess pressure (especially with initial overloads of 2-3 units), varying from 0 to 0.7 a m when the overloads change from 1.5 to 9 units, the selection of the pressure drop in the chambers for the pilot, which has its own blood volume and muscles, and for high-altitude compensating protection, the method includes the effect of constant pressure in the chambers on the pilot's body in the chest, abdomen and lower limbs when compensating for excess oxygen pressure in the lungs, pumped by automatic pressure and the possible negative impact of a sharp depressurization of the cockpit at high altitudes.
Если необходимость обжатия тела летчика при компенсации влияния перегрузок наряду с режимом постоянного избыточного давления в линии дыхания и подачей в маску пилота чистого кислорода не подвергается сомнению, то использование других механизмов компенсирующего давления, в частности введение режима переменного обжатия и использование другого принципа обжатия с полным исключением воздушных магистралей и пневмокамер, представляется актуальной задачей.If the need to compress the pilot’s body while compensating for the effect of overloads, along with the regime of constant excess pressure in the breathing line and supplying pure oxygen to the pilot’s mask, is not in doubt, then the use of other compensating pressure mechanisms, in particular, the introduction of variable compression mode and the use of another compression principle, with the complete exception air lines and air chambers seems to be an urgent task.
Технический результат, на достижение которого направлены заявляемые изобретения, состоит в повышении технологичности, степени универсальности и автономности при перегрузках и компенсационных воздействиях, повышении надежности, безопасности, эргономических характеристик костюма и использовании адаптационных физиологических воздействий на летчика путем использования наноматериала - графена в качестве датчика физиологических параметров и узлов механического воздействия (искусственных мышц), эффективности способа быстрой стабилизации частоты пульса и циклов дыхания летчика в оптимальных диапазонах, а также использование графенового аэрогеля в качестве надежного утеплителя костюма при полете на больших высотах.The technical result to which the claimed inventions are aimed is to increase manufacturability, the degree of versatility and autonomy during overloads and compensatory influences, increase the reliability, safety, ergonomic characteristics of the suit and use adaptive physiological effects on the pilot by using nanomaterial graphene as a sensor of physiological parameters and nodes of mechanical action (artificial muscles), the effectiveness of the method of fast stabilization tion pulse rate and respiration cycles of the pilot in the optimal range, and the use of graphene as a reliable an airgel insulation suit while flying at high altitudes.
Существенные признакиSalient features
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе адаптивной противоперегрузочной и высотной компенсирующей защиты летчика на основе углеродных нанотрубок в костюме-комбинезоне, изготовленном из термостойкой ткани, включающей использование измеренных бортовым датчиком перегрузок (БДП) и прогнозируемых в бортовом компьютере (БК) перегрузок для исключения запаздывания в камерах, воздействие в области живота, бедер и голеней постоянного избыточного давления в камерах костюма, при использовании известной функциональной зависимости (ИФЗ) избыточного давления в камерах, изменяющегося от 0 до 0,7 атм при изменении перегрузок от 1,5 до 9 единиц, подбор перепада давления в камерах под летчика, имеющего свой объем крови и мускулатуру, а для высотной компенсирующей защиты, включающей воздействие постоянного давления в камерах на тело летчика в области груди, живота, бедер, голеней при компенсации избыточного давления кислорода в легких, нагнетаемого автоматом давления, и возможные отрицательные воздействия резкой разгерметизации кабины пилота на больших высотах полета, противоперегрузочную защиту в области: поясницы, живота, бедер и голеней осуществляют с помощью обхватывающих искусственных мышц, работающих в режиме переменного и постоянного давления и выполненных на основе углеродных нанотрубок, при этом величина переменного давления находится в диапазоне от 0,2 до 0,3 атм, например, при начальных перегрузках в 2,5-3 единицы, т.е. выше известной зависимости на 0,1-0,2 атм (для предотвращения быстрого депонирования крови из нижней части туловища летчика в верхнюю) и, имея линейный характер изменения, при перегрузках в 9 единиц границы переменного давления будут ограничены диапазоном от 0,5 до 0,7 атм, а высотную компенсирующую защиту в области: груди, спины, поясницы, живота, бедер, голеней и области: плечевого пояса, спины, бедер, нижних конечностей и рук, соответственно, осуществляют в режиме постоянного компенсирующего давления, с помощью обхватывающих и локальных искусственных мышц, выполненных на основе углеродных нанотрубок, при этом режим постоянного или переменного воздействия искусственных мышц (ИМ) через ткань костюма на тело пилота вычисляют по измеренным и прогнозируемым перегрузкам и измеренным параметрам пульса и дыхания углеродными (графеновыми) датчиками, основанными на пьезоэлектрическом эффекте.To achieve the specified technical result in the proposed method of adaptive anti-overload and high-altitude compensating protection of the pilot based on carbon nanotubes in a jumpsuit made of heat-resistant fabric, including the use of overloads measured by the on-board sensor (BPS) and predicted overloads in the on-board computer (BC) to avoid delay in the chambers, the impact in the abdomen, thighs and lower legs of constant overpressure in the chambers of the suit, using the well-known function the dependence of the overpressure in the chambers, varying from 0 to 0.7 atm when the overload changes from 1.5 to 9 units, the selection of the pressure drop in the chambers for the pilot, having his own blood volume and musculature, and for high-altitude compensating protection, including the effect of constant pressure in the chambers on the pilot’s body in the chest, abdomen, thighs, legs, while compensating for excessive oxygen pressure in the lungs pumped by a pressure gun, and possible negative effects of sudden depressurization of the cockpit on large altitudes, anti-overload protection in the region of the lower back, abdomen, thighs and lower legs is carried out with the help of artificial muscles working in variable and constant pressure and made on the basis of carbon nanotubes, while the variable pressure is in the range from 0.2 to 0 , 3 atm, for example, with initial overloads of 2.5-3 units, i.e. higher than the known dependence by 0.1-0.2 atm (to prevent the rapid deposition of blood from the lower body of the pilot to the upper) and, having a linear nature of change, with overloads of 9 units, the boundaries of variable pressure will be limited to a range from 0.5 to 0 , 7 atm, and high-altitude compensating protection in the area: chest, back, lower back, abdomen, hips, lower legs and area: shoulder girdle, back, hips, lower extremities and arms, respectively, is carried out in the mode of constant compensating pressure, using local art governmental muscle executed based on carbon nanotubes, the mode DC or AC feedback artificial muscular (IM) through the suit cloth on the pilot's body is calculated from the measured and predicted accelerations and the measured parameters of heart rate and respiration carbon (graphene) sensor based on the piezoelectric effect.
Электрические сигналы от графеновых датчиков параметров пульса (ГДП) и дыхания (ГДЦ), поступающие в регистрирующий блок (РБ) управляющего блока искусственными мышцами (УБИМ) костюма, преобразуются в цифровой вид, а затем в вычислительном блоке расчета усилий (ВБРУ) УБИМ рассчитывают усилия искусственных мышц, значения этих параметров сравнивают с заданными оптимальными их диапазонами, соответствующие диапазонам при полете самолета на прямолинейном участке: пульса 90-120 ударов/мин и дыхания 18-25 циклов/мин, при этом при увеличении значений действующей перегрузки на виражах и разворотах, прогнозируемых в бортовом компьютере, вычисляют усилия на секции искусственных мышц, функционально связанные с измеренной частотой и наполнением пульса крови летчика, при этом в управляющем блоке электрических сигналов (УБЭС) УБИМ происходит преобразование цифровой информации в электрические сигналы (или с постоянным напряжением, но с разным уровнем на разные секции искусственных мышц или с переменным напряжением, представляющим собой аддитивную смесь постоянного и переменного напряжения), которые обеспечивают интенсивность воздействия искусственных мышц для высотной компенсирующей и противоперегрузочной и стабилизации измеряемых параметров пульса и дыхания в указанных оптимальных диапазонах, тем самым адаптационно устанавливая паритет противодействующих векторов перегрузки для каждого летчика.The electrical signals from the graphene sensors for pulse parameters (HRP) and respiration (HDC) received in the recording unit (RB) of the control unit with artificial muscles (UBIM) of the suit are converted to digital form, and then the efforts are calculated in the computational unit for calculating efforts (VBRU) UBIM artificial muscles, the values of these parameters are compared with the given optimal ranges corresponding to the ranges during the flight of the aircraft in a straight section: pulse of 90-120 beats / min and respiration of 18-25 cycles / min, while increasing of the current overload on turns and turns, predicted in the on-board computer, the efforts on the sections of artificial muscles functionally related to the measured frequency and filling of the pilot's blood pulse are calculated, while in the control unit of electrical signals (UBES) digital information is converted into electrical signals (or with constant voltage, but with different levels on different sections of artificial muscles or with alternating voltage, which is an additive mixture of constant and alternating voltage ), Which provides exposure intensity artificial muscles for altitude compensating and anti-G and the stabilization of the measured pulse parameters and respiration specified optimal ranges, thereby setting the adaptive parity counteracting overload vectors for each pilot.
Кроме того, вводят разные режимы работы ИМ, которые выбирает летчик на сенсорной панели (СП) УБИМ, при этом первый режим работы включает формирование управляющих электрических сигналов в виде аддитивной смеси постоянного и переменного электрического напряжения на обхватывающие искусственные мышцы в области живота и поясницы (ОИМЖП), на обхватывающие искусственные мышцы бедер (ОИМБ) и на обхватывающие искусственные мышцы голеней (ОИМГ) с целью переменного обжатия тела пилота для противоперегрузочной защиты, второй режим работы включает формирование электрических сигналов с постоянным напряжением в ОИМБ и ОИМГ для постоянного обжатия и запирания крови в нижних конечностях и аддитивной смеси постоянного и переменного электрического напряжения с целью переменного обжатия тела пилота в ОИМЖП для противоперегрузочной защиты; а третий режим работы включает формирование электрических сигналов с постоянным напряжением для обхватывающих искусственных мышц в области груди и спины (ОИМГС), ОИМЖП, ОИМБ, ОИМГ, а также локальных искусственных мышц в области: рук (ЛИМР), плечевого пояса и спины (ЛИМПС), бедер и нижних конечностей (ЛИМБНК), создавая компенсирующие воздействия на тело летчика в ККЛ на больших высотах.In addition, they introduce different operating modes of MI, which the pilot selects on the touch panel (SP) UBIM, while the first mode of operation includes the formation of control electrical signals in the form of an additive mixture of constant and alternating electric voltage to the grasping artificial muscles in the abdomen and lower back (AIMS) ), on the girth of the artificial muscles of the thighs (AMI) and on the girth of the artificial muscles of the legs (OIMG) in order to alternately compress the pilot's body for overload protection, the second mode of operation includes ormirovanie electrical signals with a constant voltage and OIMB OIMG permanent crimping and closing of blood in the lower extremities and additive mixture of DC and AC voltage AC for the purpose of reduction in the pilot body OIMZHP for antigravity protection; and the third mode of operation includes the formation of electrical signals with constant voltage for clasping artificial muscles in the chest and back (OIMGS), OIMZHP, OIMB, OIMG, as well as local artificial muscles in the area: arms (LIMR), shoulder girdle and back (LIMPS) , hips and lower extremities (LIMBNK), creating compensating effects on the pilot's body in CCL at high altitudes.
Для достижения названного технического результата в предлагаемое устройство для адаптивной противоперегрузочной и высотной компенсирующей защиты летчика на основе углеродных нанотрубок в костюме-комбинезоне, выполненном из термостойкой ткани, содержащее высотные компенсирующие натяжные камеры костюма-комбинезона летчика, расположенные в области голеней, бедер, живота и груди, и противоперегрузочные камеры, расположенные в области живота, бедер и голеней, БДП, связанный с его выходом БК, прогнозирующий перегрузки ЛА для предотвращения запаздывания реакции системы в камерах, в ККЛ в специальных чехлах секциями вшивают ИМ на эластичной подложке (ЭП), состоящие из аэрогеля с графеновыми нанотрубками, выполненные в виде ленты с возможностью под воздействием небольшого приложенного электрического напряжения поперек или вдоль мышцы растягиваться или сжиматься по направляющей ленте или шнуру (НШ), вшитых в нижнюю часть чехла, воздействуя на ткань ККЛ, тем самым сжимая и разжимая тело пилота, токопроводящую коммутацию, состоящую из гибких и прочных изолированных графеновых проводов (ГП), соединяющих секции ИМ в указанных зонах ККЛ, ГДП и ГДД, вшитые в костюм соответственно в области шеи, сердца, паха и в межреберной и подложечковой области, УБИМ, расположенный над верхней правой частью груди ККЛ, который содержит последовательно связанные между собой РБ, ВБРУ на ИМ и УБЭС, входы РБ УБИМ связаны с выходами ГДП, и с выходами ГДД, входы ВБРУ подключены к выходам БДП через БК, а также к выходам СП выбора режима работы ИМ ККЛ, выходы УБЭС УБИМ соединены через графеновую коммутацию с входами секций обхватывающих искусственных мышц, вшитых в ККЛ: ОИМГС, ОИМЖП, ОИМБ, ОИМГ, а также с входами локальных искусственных мышц костюма, вшитых в ККЛ: ЛИМР, ЛИМПС и ЛИМБНК для обеспечения высотной компенсирующей защиты, а для противоперегрузочной защиты выходы УБЭС УБИМ соединены с входами секций обхватывающих ИМ: ОИМЖП, ОИМБ, ОИМГ.To achieve the named technical result, the proposed device for adaptive anti-overload and high-altitude compensating protection of a pilot based on carbon nanotubes in a jumpsuit made of heat-resistant fabric, containing high-altitude compensating tension chambers of the pilot's jumpsuit, located in the shins, thighs, abdomen and chest , and anti-reloading chambers located in the abdomen, thighs and lower legs, BJP associated with its output BC, predicting overload of the aircraft to prevent To delay the reaction of the system in the chambers, in the QCL, in special covers, the sections are sewn with MI on an elastic substrate (EP), consisting of an airgel with graphene nanotubes, made in the form of a tape with the ability to stretch or contract along the muscle under the influence of a small applied voltage across the guide tape or cord (NS), sewn into the lower part of the cover, acting on the fabric KKL, thereby compressing and expanding the body of the pilot, conductive switching, consisting of flexible and durable insulated graphene wires (GP) connecting the IM sections in the indicated areas of CCL, GDF and GDD, sewn into the suit, respectively, in the neck, heart, groin and in the intercostal and epigastric regions, a UBIM located above the upper right part of the CCL chest, which contains sequentially connected between the RB, VBRU on IM and UBES, the inputs of the RB UBIM are connected to the outputs of the GDU, and the outputs of the GDD, the inputs of the VBRU are connected to the outputs of the BDP through the BC, as well as to the outputs of the SP of the choice of the operating mode of the IM KKL, the outputs of the UBES UBIM are connected via graphene entrances of sections embracing art venous muscles sewn into CCL: OIMGS, OIMZhP, OIMB, OIMG, and also with inputs of local artificial muscles of a suit sewn into CCL: LIMR, LIMPS and LIMBNA to provide high-altitude compensating protection, and for overload protection the outputs of UBES UBIM are connected to the inputs of sec embracing IM: OIMZhP, OIMB, OIMG.
Для противоперегрузочного варианта на СП выбора режима работы ИМ пилот включает кнопки двух режимов работы, а для высотного компенсирующего варианта включает кнопку третьего режима.For the anti-reload option at the joint venture of selecting the operating mode, the pilot includes buttons for two operating modes, and for the high-altitude compensating option includes a button for the third mode.
Для защиты летчика при возможной разгерметизации при полете на больших высотах в ККЛ используется специальный утеплитель - легкий графеновый аэрогель.To protect the pilot in case of possible depressurization during flight at high altitudes, the KKL uses a special insulation - light graphene airgel.
Устройство позволяет осуществлять адаптивную противоперегрузочную и высотную компенсирующую защиту летчика на основе углеродных нанотрубок, вшитых секциями в костюм-комбинезон, и быструю стабилизацию частоты пульса крови и циклов дыхания летчика в указанных оптимальных зонах.The device allows adaptive anti-overload and high-altitude compensating protection for the pilot based on carbon nanotubes sewn in sections in a jumpsuit and quick stabilization of the pulse rate of the blood and the breathing cycles of the pilot in these optimal zones.
Предлагаемые изобретения иллюстрируются на фиг.1-7.The invention is illustrated in figures 1-7.
На фиг.1 - схема расположения искусственных мышц и графеновых датчиков в ККЛ,Figure 1 - arrangement of artificial muscles and graphene sensors in QCL,
На фиг.2 - блок-схема функционирования ИМ в ККЛ,Figure 2 is a block diagram of the functioning of the MI in CCL,
На фиг.3 - функциональная зависимость изменения компенсирующего давления искусственных мышц от значений перегрузки при аддитивной смеси постоянного и переменного воздействия мышц на тело летчика,Figure 3 - functional dependence of the changes in the compensating pressure of artificial muscles on the values of overload with an additive mixture of constant and variable effects of muscles on the body of the pilot,
На фиг.4 - схема расположения секции ИМ в специальном чехле (вид сбоку),Figure 4 - arrangement of the MI section in a special case (side view),
На фиг.5 - схема расположения секции ИМ в специальном чехле (вид сверху),Figure 5 - arrangement of the MI section in a special case (top view),
На фиг.6 - вид локальной ИМ в режиме обжатия тела летчика в ККЛ,Figure 6 is a view of the local MI in the compression mode of the pilot’s body in KKL,
На фиг.7 - вид обхватывающих ИМ в режиме обжатия тела летчика в ККЛ.In Fig.7 is a view of embracing MI in the compression mode of the body of the pilot in KKL.
Для пояснения сущности изобретений на фиг.1, 2 приведены: схема расположения искусственных мышц и графеновых датчиков в ККЛ и блок-схема функционирования ККЛ, где изображены:To clarify the essence of the invention, figure 1, 2 shows: the location of the artificial muscles and graphene sensors in the QCL and a block diagram of the functioning of the QCL, which shows:
1 - костюм-комбинезон летчика (ККЛ),1 - pilot's overalls (KKL),
2 - обхватывающая искусственная мышца голени (ОИМГ),2 - clasping artificial muscle of the leg (OIMH),
3 - обхватывающая искусственная мышца бедра (ОИМБ),3 - girth artificial thigh muscle (AMI),
4 - обхватывающая искусственная мышца в области живота и поясницы (ОИМЖП),4 - clasping artificial muscle in the abdomen and lower back (AIMS),
5 - обхватывающая искусственная мышца в области груди и спины (ОИМГС),5 - clasping artificial muscle in the chest and back (OIMHS),
6 - локальная искусственная мышца рук (ЛИМР),6 - local artificial muscle of the hands (LIMR),
7 - локальная искусственная мышца плечевого пояса и спины (ЛИМПС),7 - local artificial muscle of the shoulder girdle and back (LIMPS),
8 - локальная искусственная мышца бедра и нижних конечностей (ЛИМБНК),8 - local artificial muscle of the thigh and lower extremities (LIMBNA),
9 - управляющий блок искусственными мышцами (УБИМ),9 - control unit with artificial muscles (UBIM),
10 - графеновый датчик пульса (ГДП),10 - graphene heart rate sensor (GDP),
11 - графеновый датчик частоты дыхания (ГДД),11 - graphene respiratory rate sensor (GDD),
12 - графеновый провод (ГЦ),12 - graphene wire (HZ),
13 - регистрирующий блок (РБ),13 - recording unit (RB),
14 - вычислительный блок расчета усилий (ВБРУ) в выбранном режиме,14 is a computing unit for calculating efforts (VBRU) in the selected mode,
15 - управляющий блок электрических сигналов, преобразователь цифровой информации в электрические сигналы (УБЭС), обеспечивающие интенсивность воздействия на секции искусственных мышц,15 is a control unit of electrical signals, a converter of digital information into electrical signals (UBES), providing the intensity of exposure to sections of artificial muscles,
16 - бортовой датчик перегрузки (БДП),16 - on-board overload sensor (BDP),
17 - бортовой компьютер (БК),17 - on-board computer (BC),
18 - сенсорная панель (СП).18 - touch panel (SP).
Фиг.3 - функциональная зависимость изменения компенсирующего давления искусственных мышц от значений перегрузки при аддитивной смеси постоянного и переменного воздействия мышц на тело летчика;Figure 3 - functional dependence of changes in the compensating pressure of artificial muscles on the values of overload with an additive mixture of constant and variable effects of muscles on the pilot's body;
19 - известная функциональная зависимость (ИФЗ),19 is a known functional dependence (IPF),
20 - верхняя граница давления искусственной мышцы (ВГД),20 - the upper limit of the pressure of the artificial muscle (IOP),
21 - нижняя граница давления искусственной мышцы (НГД),21 - the lower limit of the pressure of the artificial muscle (NGD),
22 - эффективная зона обжатия - (ЭЗО).22 - effective compression zone - (EZO).
Фиг.4 и 5 - схема расположения секции ИМ в специальном чехле, соответственно вид сбоку и вид сверху,Figures 4 and 5 are a diagram of the arrangement of the MI section in a special case, respectively, a side view and a top view,
Фиг.6 - вид локальной ИМ в режиме обжатия тела летчика в ККЛ.6 is a view of the local MI in the compression mode of the body of the pilot in QCL.
Фиг.7 - вид обхватывающих ИМ в режиме обжатия тела летчика в ККЛ.Fig. 7 is a view of the enveloping MI in the compression mode of the pilot's body in KKL.
23 - специальный чехол для искусственных мышц (СЧИМ),23 - a special cover for artificial muscles (SCHIM),
24 - искусственные мышцы (ИМ),24 - artificial muscles (MI),
25 - эластичная подложка (ЭП),25 - elastic substrate (EP),
26 - направляющий шнур (НШ),26 - guide cord (NS),
27 - исходная граница ИМ (ИГИМ),27 - the initial boundary of the IM (IGIM),
28 - границы растяжения искусственной мышцы (ГРИМ),28 - the boundaries of the stretching of the artificial muscle (GRIM),
29 - граница сжатия ИМ (ГСИМ),29 - border compression MI (GSIM),
30 - вектор растяжения ИМ (ВРИМ),30 - vector stretching IM (VRIM),
31 - вектор сжатия ИМ (ВСИМ),31 - vector compression MI (VSIM),
32 - вектор растяжения ИМ от новой границы (ВРИМНГ),32 - vector stretching IM from the new border (VRIMNG),
33 - вектор сжатия ИМ от новой границы (ВСИМНГ),33 - vector compression MI from the new border (VSIMNG),
34 - тело летчика (ТЛ),34 - the body of the pilot (TL),
35 - вектор удельного давления ККЛ на ТЛ при сжатии ИМ (ВУДСИМ),35 is the vector of the specific pressure of the QCL on the TL under compression MI (VUDSIM),
36 - вектор удельного давления ККЛ на ТЛ при растяжении ИМ36 is the vector of the specific pressure of the QCL on the TL when stretching them
(ВУДРИМ).(WOOD).
Предлагаемый способ осуществляют в следующей последовательности.The proposed method is carried out in the following sequence.
Адаптационную противоперегрузочную защиту летчика в ККЛ-1 в области: поясницы, живота, бедер и голеней осуществляют с помощью обхватывающих искусственных мышц: ОИМЖП-4, ОИМБ-3, ОИМГ-2, работающих в режиме переменного и постоянного давления и выполненных на основе углеродных нанотрубок, при этом величина переменного давления находится в диапазоне от 0,2 до 0,3 атм, например, при начальных перегрузках в 2,5-3 единицы, т.е. выше известной зависимости на 0,1-0,2 атм (для предотвращения быстрого депонирования крови из верхней части туловища летчика в нижнюю) и, имея линейный характер изменения, при перегрузках в 9 единиц границы переменного давления будут ограничены диапазоном от 0,5 до 0,7 атм, см. фиг.1, 3.Adaptive anti-overload protection of the pilot in KKL-1 in the region of the lower back, abdomen, thighs and lower legs is carried out using the gripping artificial muscles: OIMZhP-4, OIMB-3, OIMG-2 operating in variable and constant pressure mode and made on the basis of carbon nanotubes , while the magnitude of the variable pressure is in the range from 0.2 to 0.3 atm, for example, with initial overloads of 2.5-3 units, i.e. higher than the known dependence by 0.1-0.2 atm (to prevent the rapid deposition of blood from the upper body of the pilot to the lower) and, having a linear nature of change, with overloads of 9 units, the boundaries of variable pressure will be limited to a range from 0.5 to 0 7 atm, see figures 1, 3.
Адаптивную высотную компенсирующую защиту в ККЛ-1 в области: груди, спины, поясницы, живота, бедер, голеней и области: плечевого пояса, спины, бедер, нижних конечностей и рук, соответственно осуществляют в режиме постоянного компенсирующего давления, с помощью обхватывающих искусственных мышц: ОИМГС-5, ОИМЖП-4, ОИМБ-3, ОИМГ-2 и локальных искусственных мышц: ЛИМР-6, ЛИМПС-7 и ЛИМБНК-8 (см. фиг.1), выполненных на основе углеродных нанотрубок. При этом режим постоянного или переменного воздействия искусственных мышц через ткань ККЛ-1 на тело пилота вычисляют по измеренным и прогнозируемым перегрузкам и измеренным параметрам пульса и дыхания, измеряемых ГДП-10 и ГДД-11.Adaptive high-altitude compensatory protection in KKL-1 in the field of: chest, back, lower back, abdomen, hips, lower legs and area: shoulder girdle, back, hips, lower extremities and arms, respectively, is carried out in the mode of constant compensating pressure, using encompassing artificial muscles : OIMGS-5, OIMZHP-4, OIMB-3, OIMG-2 and local artificial muscles: LIMR-6, LIMPS-7 and LIMBNK-8 (see figure 1), made on the basis of carbon nanotubes. In this case, the mode of constant or variable exposure of artificial muscles through the KKL-1 tissue to the pilot’s body is calculated from the measured and predicted overloads and the measured parameters of the pulse and respiration, as measured by the GDP-10 and GDD-11.
Электрические сигналы от ГДП-10 и ГДД-11 поступают по ГП-12 в РБ-13 УБИМ-9, где они преобразуются в цифровой вид, а затем в ВБРУ-14 УБИМ-9 значения этих параметров сравнивают с заданными оптимальными их диапазонами, соответствующими диапазонам при полете самолета на прямолинейном участке: пульса 90-120 ударов/мин и дыхания 18-25 циклов/мин, при этом при увеличении значений действующей перегрузки на виражах и разворотах, измеряемых перегрузок БДП-16 и прогнозируемых в бортовом компьютере БК-17, вычисляют усилия на секции искусственных мышц, функционально связанные с измеренной частотой и наполнением пульса, при этом в УБЭС-15 УБИМ-9 происходит преобразование цифровой информации в электрические сигналы (или с постоянным напряжением, но с разным уровнем на разные секции искусственных мышц или с переменным напряжением, представляющим собой аддитивную смесь постоянного и переменного напряжения), которые обеспечивают интенсивность воздействия искусственных мышц для противоперегрузочной и высотной компенсирующей защиты и стабилизации измеряемых параметров пульса и дыхания в указанных оптимальных диапазонах, адаптационно устанавливая паритет противодействующих векторов перегрузки для каждого летчика.Electrical signals from GDP-10 and GDD-11 are received via GP-12 to RB-13 UBIM-9, where they are converted to digital form, and then to VBRU-14 UBIM-9, the values of these parameters are compared with their specified optimal ranges corresponding to the ranges during the flight of the plane in a straight section: pulse 90-120 beats / min and breathing 18-25 cycles / min, while increasing the values of the current overload on turns and turns, measured overloads BDP-16 and predicted on-board computer BK-17, calculate the efforts on the sections of artificial muscles, functionally associated with the measured pulse rate and filling, while UBES-15 UBIM-9 converts digital information into electrical signals (either with constant voltage, but with different levels on different sections of artificial muscles or with alternating voltage, which is an additive mixture of constant and alternating voltage), which provide the intensity of the impact of artificial muscles for anti-overload and high-altitude compensating protection and stabilization of the measured parameters of the pulse and respiration in these optics small ranges, adaptively setting the parity of the opposing overload vectors for each pilot.
С помощью сенсорной панели СП-19 летчик (фиг.2) выбирает соответствующие режимы работы УБИМ-9: в первом режиме работы УБИМ-9 формирует управляющие электрические сигналы в виде аддитивной смеси постоянного и переменного электрического напряжения на искусственные мышцы: ОИМЖП-4, ОИМБ-3 и ОИМГ-2 для формирования соответствующих аддитивной смеси постоянного и периодического обжатий с целью генерирования стоячей волны крови в области печени и селезенки пилота для противоперегрузочной защиты; во втором режиме СП-18 УБИМ-9 формирует управляющие электрические сигналы с постоянным напряжением в ОИМБ-3 и ОИМГ-2 для постоянного обжатия и запирания крови в нижних конечностях и аддитивной смеси постоянного и переменного напряжения в ОИМЖП -4 с целью переменного обжатия тела пилота для генерирования стоячей волны крови в области печени и селезенки пилота также для противоперегрузочной защиты; а на третьем режиме - включает вырабатывание электрических сигналов для формирования постоянного обжатия и, если необходимо, с разной силой воздействия для секций ОИМГС-5, ОИМЖП-4, ОИМБ-3, ОИМГ-2, а также ЛИМР-6, ЛИМПС-7, ЛИМБНК-8, создавая компенсирующие воздействия на тело летчика в ККЛ-1 на больших высотах.Using the SP-19 touch panel, the pilot (Fig. 2) selects the appropriate operating modes of UBIM-9: in the first operating mode, UBIM-9 generates control electric signals in the form of an additive mixture of constant and alternating electric voltage to artificial muscles: OIMZhP-4, OIMB -3 and OIMG-2 for the formation of the corresponding additive mixture of constant and periodic compression in order to generate a standing wave of blood in the pilot’s liver and spleen area for anti-overload protection; in the second mode, SP-18 UBIM-9 generates control electric signals with constant voltage in OIMB-3 and OIMG-2 for constant compression and locking of blood in the lower extremities and an additive mixture of constant and alternating voltage in OIMB-4 for the purpose of variable compression of the pilot’s body to generate a standing wave of blood in the region of the liver and spleen of the pilot also for anti-overload protection; and in the third mode - includes the generation of electrical signals for the formation of constant compression and, if necessary, with different impact forces for sections OIMGS-5, OIMZHP-4, OIMB-3, OIMG-2, as well as LIMR-6, LIMPS-7, LIMBNK-8, creating compensating effects on the pilot’s body in KKL-1 at high altitudes.
ПримерExample
При реализации аддитивной смеси постоянного и переменного обжатия тела пилота искусственными мышцами для противоперегрузочной защиты (фиг.3) давление последних, выраженное в единицах атмосферы, должно быть больше ИФ3-19 на 0,1-0,2 атм, особенно при начальных перегрузках в диапазоне 2-3 единиц, чтобы исключить быстрое депонирование крови из верхней части туловища пилота в нижнюю часть. При этом ломанная линия, отображающая верхнюю границу давления ВГД-20 искусственных мышц при перегрузки в 9 единиц, может совпадать с ИФ3-19. Нижняя граница давления искусственных мышц НГД-21 при перегрузки в 9 единиц может располагаться даже ниже ИФ3-19 на 0,1-0,2 атм. Эффективная зона обжатия ЭЗО-22 тела пилота искусственными мышцами, располагающаяся между ВГД-20 и НГД-21. Длительность и сила адаптационного отклика искусственных мышц ККЛ-1 в ЭЗО-22 зависит от объема крови пилота, величины и направления действия перегрузок при виражах и развороте летательного аппарата. Основным критерием эффективности этого способа является скорость стабилизации частоты пульса и циклов дыхания летчика в указанных оптимальных диапазонах.When implementing an additive mixture of constant and variable compression of the pilot’s body with artificial muscles for anti-overload protection (Fig. 3), the pressure of the latter, expressed in units of the atmosphere, should be greater than IF3-19 by 0.1-0.2 atm, especially with initial overloads in the range 2-3 units to exclude the rapid deposition of blood from the upper body of the pilot to the lower part. In this case, the broken line showing the upper pressure limit of IOP-20 of artificial muscles during an overload of 9 units may coincide with IF3-19. The lower limit of the pressure of artificial muscles NGD-21 with an overload of 9 units can be even lower than IF3-19 by 0.1-0.2 atm. The effective compression zone EZO-22 of the pilot’s body with artificial muscles, located between IOP-20 and OGD-21. The duration and strength of the adaptive response of the KKL-1 artificial muscles in EZO-22 depends on the pilot's blood volume, the magnitude and direction of the overload during turns and turns of the aircraft. The main criterion for the effectiveness of this method is the stabilization rate of the pulse rate and the pilot's breathing cycles in the indicated optimal ranges.
Предлагаемое устройство для адаптивной противоперегрузочной и высотной компенсирующей защиты летчика содержит (фиг.1) костюм-комбинезон летчика ККЛ-1, противоперегрузочные, высотные компенсирующие натяжные камеры, расположенные в области голеней, бедер, живота, груди, рук и противоперегрузочные камеры, расположенные в области живота, бедер и голеней, датчик перегрузки, бортовой компьютер, прогнозирующий перегрузки летательного аппарата для предотвращения запаздывания реакции системы в камерах, в специальных чехлах для ИМ-24 СЧИМ-23, вшитых в ККЛ-1, размещают на эластичной подложке ЭП-25 секциями искусственные мышцы ИМ-24, состоящие из аэрогеля с графеновыми нанотрубками, выполненные в виде ленты с возможностью под воздействием приложенного напряжения поперек или вдоль ИМ-24 растягиваться или сжиматься по направляющей ленте или направляющему шнуру НШ-26, вшитых в нижнюю часть чехла, тем самым обжимая или разжимая тело пилота, токопроводящую коммутацию, состоящую из гибких и прочных изолированных графеновых проводов ГП-12, соединяющих секции искусственных мышц в указанных зонах костюма, фиг.4, 5. Секции ИМ-24, расположенные в СЧИМ-23, могут вшиваться параллельно друг другу, разделяясь простроченной границей и своими СЧИМ-23. Длина, ширина и объем ИМ-24 рассчитываются заранее и определяются шириной и длиной обхвата и возможным максимальным обжимающим воздействием на тело пилота. При этом может быть реализовано два варианта функционирования ИМ-24 в ККЛ-1. Первый вариант (фиг.6) предполагает расположение секций ИМ-24 в локальных местах ККЛ-1, где сжатие ИМ-24 с рассчитанной силой вызовет натяжение ткани ККЛ-1 и соответствующее воздействие на тело пилота. Второй вариант (фиг.7) предполагает расположение ИМ-24, вшитых по всему периметру участка тела пилота, где расширение обхватывающих ИМ-24 с заданной силой также вызовет натяжение ткани ККЛ-1 и соответствующее воздействие на тело летчика.The proposed device for adaptive anti-overload and high-altitude compensating protection of the pilot contains (Fig. 1) a suit-jumpsuit of the KKL-1 pilot, anti-high, high-altitude compensating tension chambers located in the shins, hips, abdomen, chest, arms and anti-overload chambers located in the region abdomen, thighs and legs, overload sensor, on-board computer, predicting overload of the aircraft to prevent delayed response of the system in the cameras, in special covers for IM-24 SCHIM-23, sewn In KKL-1, IM-24 artificial muscles are placed on the elastic substrate EP-25 in sections, consisting of an airgel with graphene nanotubes, made in the form of a tape with the ability to stretch or contract along or along the IM-24 under the applied voltage across the guide belt or NS-26 guide cord, sewn into the lower part of the cover, thereby squeezing or unclenching the pilot’s body, conductive switching, consisting of flexible and durable insulated graphene wires GP-12 connecting the sections of artificial muscles in these zones x suit, figure 4, 5. IM-24 sections located in SCHIM-23 can be sewn in parallel to each other, being separated by a stitched border and their SCHIM-23. The length, width and volume of the IM-24 are calculated in advance and determined by the width and length of the girth and the possible maximum compressive effect on the pilot's body. In this case, two options for the operation of IM-24 in KKL-1 can be implemented. The first option (Fig.6) involves the location of the sections IM-24 in local places KKL-1, where the compression of IM-24 with the calculated force will cause tissue tension KKL-1 and the corresponding effect on the pilot's body. The second option (Fig.7) involves the location of IM-24, sewn around the entire perimeter of the body part of the pilot, where the expansion of the grasping IM-24 with a given force will also cause tissue tension KKL-1 and the corresponding effect on the body of the pilot.
Установлены графеновые датчики пульса ГДП-10 и графеновые датчики частоты дыхания ГДД-11, вшитые в ККЛ-1 соответственно в области шеи, сердца, паха и в межреберной и подложечковой области. Блок управления искусственными мышцами УБИМ- 9, расположенный над верхней правой частью груди ККЛ-1 (фиг.2), который содержит последовательно связанные между собой регистрирующий блок РБ-13, вычислительный блок расчета усилий на искусственные мышцы ВБРУ-14 и управляющий блок электрических сигналов УБЭС-15, входы РБ-13 связаны с выходами ГДП-10 и ГДЦ-11, входы ВБРУ-13 подключены к выходам датчика перегрузки ДП-16 через бортовой компьютер БК-17, а также к выходам сенсорной панели выбора режима работы ККЛ-1 СП-18, выходы УБЭС-15 соединены через ГП-12 с входами секций ИМ-24: ОИМГС-5 ОИМЖП-4, ОИМБ-3, ОИМГ-2, а также ЛИМР-6, ЛИМПС-7, ЛИМБНК-8 для обеспечения высотного компенсирующего натяжения ККЛ-1, а для противоперегрузочной защиты выходы УБЭС-15 соединены с входами секций искусственных мышц живота и поясницы, бедер и голеней: ОИМЖП-4, ОИМБ-3 и ОИМГ-2.The GDP-10 graphene heart rate sensors and the GDD-11 respiration rate graphene sensors sewn into KKL-1 were installed in the neck, heart, groin, and in the intercostal and epigastric regions, respectively. The control unit for artificial muscles UBIM-9, located above the upper right part of the chest KKL-1 (Fig. 2), which contains the recording unit RB-13, the computing unit for calculating efforts on artificial muscles VBRU-14 and the control unit for electrical signals UBES-15, RB-13 inputs are connected to the outputs ГДП-10 and ГДЦ-11, inputs ВБРУ-13 are connected to the outputs of the overload sensor ДП-16 via the on-board computer БК-17, as well as to the outputs of the touch panel for selecting the operating mode ККЛ-1 SP-18, outputs of UBES-15 are connected through GP-12 with inputs sections IM-24: OIMGS-5 OIMZHP-4, OIMB-3, OIMG-2, as well as LIMR-6, LIMPS-7, LIMBNK-8 for providing high-altitude compensating tension KKL-1, and for overload protection outputs UBES-15 connected to the inputs of the sections of artificial muscles of the abdomen and lower back, thighs and lower legs: OIMZhP-4, OIMB-3 and OIMG-2.
Сенсорная панель СП-18 выбора режима работы ККЛ-1 включает две сенсорные кнопки для двух режимов работы противоперегрузочного варианта, а для высотной компенсирующей работы ККЛ-1 предназначена кнопка третьего режима.The touch panel SP-18 for selecting the KKL-1 operating mode includes two touch buttons for two operating modes of the anti-boot option, and for the high-altitude compensating operation of the KKL-1, a button of the third mode is intended.
Специальный утеплитель в ККЛ-1 при полете на больших высотах состоит из легкого графенового аэрогеля.The special insulation in KKL-1 when flying at high altitudes consists of light graphene airgel.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При реализации переменного обжатия ТЛ-32 через натяжение ККЛ-1, например, для противоперегрузочной защиты при использовании: ОИМЖП-4, ОИМБ-3 и ОИМГ-2 по ГП-12 от УБЭС-15 УБИМ-9 одновременно подается электрическое напряжение как вдоль, так и поперек ИМ-24 (см. фиг.4, 5 и 7). Увеличение значений действующей на летчика перегрузки в направлении голова-таз, например, от 1,5 до 9 единиц влечет за собой увеличение подаваемого по ГП-12 от УБЭС-15 электрического напряжения поперек ИМ-24, что создает одноименный заряд на углеродных нанотрубках, вызывая их взаимное отталкивание и появление векторов растяжения ВРИМ-30 от ее исходной границы ИГИМ-27. Секции ИМ-24 на ЭЛ-25, закрепленные в СЧИМ-23 на концах и середине и вшитые в ККЛ-1, растягиваясь по НШ-26 натягивает СЧИМ-23, а через него и ткань ККЛ-1 с давлением на ТЛ-34, соответствующим ВГД-20 (фиг.3), с появлением векторов удельного давления ВУДРИМ-35.When implementing variable compression of TL-32 through tension KKL-1, for example, for anti-overload protection when using: OIMZHP-4, OIMB-3 and OIMG-2 according to GP-12 from UBES-15 UBIM-9, simultaneously, electric voltage is applied both along and across IM-24 (see figures 4, 5 and 7). An increase in the pilot’s overload in the head-pelvis direction, for example, from 1.5 to 9 units entails an increase in voltage supplied across GP-12 from UBES-15 across IM-24, which creates the same charge on carbon nanotubes, causing their mutual repulsion and the appearance of tensile vectors VRIM-30 from its initial boundary IGIM-27. The IM-24 sections on EL-25, fixed in SCHIM-23 at the ends and in the middle and sewn into KKL-1, stretching along NSh-26 stretch SCHIM-23, and through it KKL-1 fabric with pressure on TL-34, the corresponding IOP-20 (figure 3), with the advent of the specific pressure vectors VUDRIM-35.
Подавая одновременно переменное электрическое напряжение по ГП-12 от УБЭС-15 УБИМ-9 вдоль ИМ-24, структура углеродных нанотрубок будет сжиматься и разжиматься с амплитудой и частотой, функционально связанными с параметрами пульса крови летчика, и таким образом будет реализовано воздействие ИМ-24 на ТЛ-34, состоящее из аддитивной смеси переменного обжатия ТЛ-34 с перепадами давления между НГД-21 и ВГД-20, т.е. в эффективной зоне обжатия ЭЗО-22 (см. фиг.3). При этом на растянутые секции ИМ-24 с ГРИМ-28 будут приложены векторы сжатия ВСИМ- 31, под действием которых ИМ-24 станет более плотной и войдет в границы ГСИМ-29, ослабляя удельное давление ткани ККЛ-1 на ТЛ-34 и уменьшая модуль ВУДСИМ-36. Периодически расширяясь до ГРИМ-28 и сжимаясь до ГСИМ-29 под действием векторов, ВСИМ-31 и ВРИМНГ-32 ИМ-24 реализует через ткань ККЛ-1 режим постоянного и переменного обжатия ТЛ-34. Разность модулей векторов ВУДСИМ-35 и ВУДРИМ-36 для действующей перегрузки соответствует ЭЗО-22.By simultaneously applying alternating electric voltage according to GP-12 from UBES-15 UBIM-9 along IM-24, the structure of carbon nanotubes will be compressed and expanded with amplitude and frequency functionally related to the parameters of the pilot's blood pulse, and thus the effect of IM-24 will be realized on TL-34, consisting of an additive mixture of variable compression TL-34 with pressure drops between NGD-21 and VGD-20, i.e. in the effective compression zone EZO-22 (see figure 3). In this case, VSIM-31 compression vectors will be applied to the stretched sections of IM-24 with GRIM-28, under the influence of which IM-24 will become denser and enter the boundaries of GSIM-29, weakening the specific pressure of the KKL-1 fabric on TL-34 and reducing VUDSIM-36 module. By periodically expanding to GRIM-28 and shrinking to GSIM-29 under the action of vectors, VSIM-31 and VRIMNG-32 IM-24 implements a constant and variable compression TL-34 through KKL-1 tissue. The difference between the modules of the vectors VUDSIM-35 and VUDRIM-36 for the current overload corresponds to EZO-22.
Переменное обжатие ТЛ-34 через натяжение ККЛ-1 также может быть реализовано при использовании ЛИМБНК-8.При этом, при адаптации ККЛ-1 под летчика перед полетом по ГП-12 от УБЭС-15 УБИМ-9 подается поперек ЛИМБНК-8 электрическое напряжение, расширяя ИМ-24 до границы ГРИМ-28 с нулевым модулем ВУДРИМ-36. Затем в полете при действии перегрузки по ГП-12 от УБЭС-15 УБИМ-9 подается электрическое напряжение вдоль ИМ-24, генерируя появления векторов ВСИМ-31 и (см. фиг.6) ВУДСИМ-35 ККЛ-1 на ТЛ-34, соответствующий давлению ВГД-20 (см. фиг.3). Сжимаясь в СЧИМ-23, ИМ-24, закрепленная с двух концов и посередине, сжимает ККЛ-1, воздействуя на ТЛ-34. Подавая одновременно переменное электрическое напряжение по ГП-12 от УБЭС-15 УБИМ-9 поперек ИМ-24 с амплитудой и частотой, функционально связанными с параметрами пульса крови летчика, будет реализовано воздействие ИМ-24 на ТЛ-34, состоящее из аддитивной смеси постоянного и переменного обжатия ТЛ-34 с перепадами давления между НГД-21 и ВГД-20 в ЭЗО-22 (см. фиг.3). При этом на сжатые секции ИМ-24 с ГСИМ-27 будут действовать вектора растяжения ВРИМ-30, под воздействием которых ИМ-24 войдет в новые границы ГРИМ-28, ослабляя удельное давление ткани ККЛ-1 на ТЛ-34 и уменьшая модуль ВУДРИМ-36. Периодически расширяясь до ГРИМ-28 и сжимаясь до ГСИМ-27, ИМ-24 реализует через ККЛ-1 режим постоянного и переменного обжатия ТЛ-34.Alternating compression of the TL-34 through the KKL-1 tension can also be realized using LIMBNK-8. Moreover, when adapting the KKL-1 to the pilot before flying GP-12 from UBES-15 UBIM-9, voltage is applied across the LIMBNK-8 , expanding IM-24 to the boundary of the GRIM-28 with the zero module VUDRIM-36. Then, in flight, under the action of overload on GP-12 from UBES-15 UBIM-9, an electric voltage is supplied along IM-24, generating the appearance of vectors VSIM-31 and (see Fig. 6) VUDSIM-35 KKL-1 on TL-34, corresponding to the pressure of IOP-20 (see figure 3). Compressing in SCHIM-23, IM-24, fixed at both ends and in the middle, compresses KKL-1, acting on TL-34. By simultaneously applying alternating electric voltage according to GP-12 from UBES-15 UBIM-9 across IM-24 with amplitude and frequency functionally related to the parameters of the pilot's blood pulse, IM-24 will be implemented on TL-34, consisting of an additive mixture of constant and variable compression TL-34 with pressure drops between OGD-21 and VGD-20 in EZO-22 (see figure 3). At the same time, the VRIM-30 tensile vectors will act on the compressed sections of IM-24 with GSIM-27, under the influence of which IM-24 will enter the new boundaries of GRIM-28, weakening the specific pressure of the KKL-1 fabric on TL-34 and reducing the VUDRIM-
Модуль вектора удельного давления, например, ВУДРИМ(t)-36 на ТЛ-27 при переменном воздействии ИМ-24, в общем виде выражается следующей функцией:The specific pressure vector module, for example, VUDRIM (t) -36 on TL-27 under the alternating action of IM-24, is expressed in general terms by the following function:
ВУДРИМ(t)=kf(ВГД-20(Ед.пер.(t)), НГД-21 (Ед.пер.(t),WOODWARE (t) = kf (VGD-20 (Unit of per. (T)), NGD-21 (Unit of per. (T),
{ψим(t),Аим(t),vим(t)}, Lим, Sим, hим);{ψim (t), Aim (t), vim (t)}, Lim, Sim, him);
{ψим(t), Аим(t),vим(t)}=f(Aизм.п.(t), vизм.п.(t),Vкр.л.);{ψim (t), Aim (t), vim (t)} = f (Aiz.p. (t), viz.p. (t), Vcr.l.);
гдеWhere
Eд.пер.(t) - значение действующей перегрузки;Ed.per. (T) - value of the current overload;
ВГД-20 (Ед.пер.(t)) - значение верхней границы избыточного давления на тело летчика при действующей перегрузке;VGD-20 (Ed. Per. (T)) - the value of the upper boundary of the overpressure on the pilot's body under current overload;
НГД-21(Ед.пер.(t)) - значение нижней границы избыточного давления на тело летчика при действующей перегрузке;NGD-21 (Unit per. (T)) - the value of the lower boundary of the overpressure on the pilot's body under current overload;
ψим(t), Аим(t), vим(t) - соответственно фаза, амплитуда и частота работы ИМ-24;ψim (t), Aim (t), vim (t) - respectively phase, amplitude and frequency of operation of the IM-24;
Lим, Sим, Lим - соответственно длина, ширина и высота ИМ-24;Lim, Sim, Lim - respectively the length, width and height of IM-24;
Аизм.п.(t), vизм.п.(t), - соответственно измеренные значения наполнения и частоты пульса крови летчика;Aism.p. (t), viz.p. (t), - respectively, the measured values of filling and the pulse rate of the blood of the pilot;
Vкр.л - объем крови летчика;Vcr.l - pilot blood volume;
k - коэффициент пропорциональности, зависящий от зоны расположения и варианта работы ИМ.k is the coefficient of proportionality, depending on the location zone and the variant of operation of the MI.
Минимальный интервал времени работы ИМ-24 для стабилизации параметров пульса и дыхания, измеряемых соответственно ГДП-10 и ГДД-11 в обозначенных выше оптимальных интервалах, может быть выражен следующей функцией:The minimum operating time interval of the IM-24 to stabilize the parameters of the pulse and respiration, measured respectively by the GDP-10 and GDD-11 in the optimal intervals indicated above, can be expressed by the following function:
minΔtраб.им=f(Δ(ВУД), |vизм.п.-vср.п.|, |vизм.д.-vср.д|);minΔtrabim.im = f (Δ (VUD), | viz.p.-vav.p. |, | vviz.d.-vav.d |);
гдеWhere
vср.п., vср.д. - соответственно среднее значение оптимальных интервалов частоты пульса и циклов дыхания летчика;vav.p., vav.d. - accordingly, the average value of the optimal intervals of the pulse rate and breathing cycles of the pilot;
vизм.д. - измеренные значения частоты дыхания летчика;vism.d. - measured values of the respiratory rate of the pilot;
Δ(ВУД) - разность модулей векторов удельного давления при периодическом обжатии тела летчика.Δ (VUD) - the difference between the modules of the vectors of specific pressure during periodic compression of the body of the pilot.
При реализации постоянного обжатия ТЛ-34, например, при высотной компенсирующей защите летчика и использовании одновременно: ОИМГС-5 ОИМЖП-4, ОИМБ-3, ОИМГ-2, а также ЛИМР-6, ЛИМПС-7, ЛИМБНК-8 по ГП-12 от УБЭС-15 УБИМ- 9 подается постоянное электрическое напряжение как поперек секций ИМ-24 (для ОИМГС-5 ОИМЖП-4, ОИМБ-3, ОИМГ-2), так и вдоль уже заранее расширенных секций ИМ-24 (для ЛИМР-6, ЛИМПС-7, ЛИМБНК-8). В первом случае (см. фиг.7) подаваемое напряжение создает одноименный заряд на нанотрубках, вызывая их взаимное отталкивание и появление векторов растяжения ВРИМ-30 ИМ-24, при этом мышца расширится (удлинится) до необходимой границы растяжения искусственной мышцы (ГРИМ)-24, при плавном увеличении напряжения плавно, вызывая эффект натяжения ККЛ-1 в секции ИМ- 24 и обжимая тело летчика с соответствующей силой, причем, если необходимо, с разными модулями векторов ВУДРИМ-36 для разных ИМ-24.When implementing constant compression of TL-34, for example, with high-altitude compensating protection of the pilot and use simultaneously: OIMGS-5 OIMZHP-4, OIMB-3, OIMG-2, as well as LIMR-6, LIMPS-7, LIMBNK-8 according to GP- 12 from UBES-15 UBIM-9, a constant electric voltage is applied both across the IM-24 sections (for OIMGS-5 OIMZHP-4, OIMB-3, OIMG-2), and along the already expanded sections IM-24 (for LIMR- 6, LIMPS-7, LIMBNA-8). In the first case (see Fig. 7), the applied voltage creates a charge of the same name on nanotubes, causing their mutual repulsion and the appearance of tensile vectors VRIM-30 IM-24, while the muscle will expand (lengthen) to the necessary limit of stretching of the artificial muscle (GRIM) - 24, with a smooth increase in voltage smoothly, causing the KKL-1 tension effect in the IM-24 section and compressing the pilot’s body with the corresponding force, and, if necessary, with different VUDRIM-36 vector modules for different IM-24.
Во втором случае (см. фиг.6) подаваемое напряжение вызовет взаимное притягивание нанотрубок растянутой ленты ИМ-24, возникнут вектора сжатия ВСИМ-31, структура из нанотрубок будет сжиматься, делая мышцу более плотной, тем самым увеличивая эффект натяжения ККЛ-1 в этой секции и увеличивая модуль векторов ВУДСИМ-35 и давление на ТЛ-34 для эффективной высотной компенсирующей защиты.In the second case (see Fig. 6), the applied voltage will cause mutual attraction of the nanotubes of the stretched IM-24 tape, the VSIM-31 compression vectors will appear, the structure of the nanotubes will be compressed, making the muscle more dense, thereby increasing the KKL-1 tension effect in this sections and increasing the module of vectors VUDSIM-35 and pressure on TL-34 for effective high-altitude compensating protection.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014108473/12A RU2552996C1 (en) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Method of adaptive antigravity and high altitude compensating protection of pilot based on carbon nanotubes and device implementing it in costume-jumpsuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014108473/12A RU2552996C1 (en) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Method of adaptive antigravity and high altitude compensating protection of pilot based on carbon nanotubes and device implementing it in costume-jumpsuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2552996C1 true RU2552996C1 (en) | 2015-06-10 |
Family
ID=53295184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014108473/12A RU2552996C1 (en) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Method of adaptive antigravity and high altitude compensating protection of pilot based on carbon nanotubes and device implementing it in costume-jumpsuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2552996C1 (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105193396A (en) * | 2015-10-30 | 2015-12-30 | 新港海岸(北京)科技有限公司 | Pulse detecting system and method |
| US10542332B2 (en) | 2016-06-23 | 2020-01-21 | 3M Innovative Properties Company | Personal protective equipment (PPE) with analytical stream processing for safety event detection |
| US10575579B2 (en) | 2016-06-23 | 2020-03-03 | 3M Innovative Properties Company | Personal protective equipment system with sensor module for a protective head top |
| US10610708B2 (en) | 2016-06-23 | 2020-04-07 | 3M Innovative Properties Company | Indicating hazardous exposure in a supplied air respirator system |
| RU2718976C1 (en) * | 2016-06-23 | 2020-04-15 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | System, comprising individual protection means, with analytical subsystem, which includes integrated monitoring, signalling and predictive prevention of safety-related events |
| RU2719555C1 (en) * | 2016-06-23 | 2020-04-21 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | System, comprising personal protective equipment (ppe), with analytical processing of data streams for recognition of safety-related events |
| CN112296988A (en) * | 2020-11-13 | 2021-02-02 | 西北工业大学深圳研究院 | Kangaroo-like wearable jumping robot for assisting astronaut in lunar surface activities |
| RU2748341C1 (en) * | 2020-09-22 | 2021-05-24 | Виталий Георгиевич Савиновский | V.g. savinovsky's cord |
| US11023818B2 (en) | 2016-06-23 | 2021-06-01 | 3M Innovative Properties Company | Personal protective equipment system having analytics engine with integrated monitoring, alerting, and predictive safety event avoidance |
| CN113734481A (en) * | 2021-08-30 | 2021-12-03 | 江苏大学 | Self-regulation control type pressure gradient load-resistant suit and regulation control method |
| CN117401163A (en) * | 2023-12-14 | 2024-01-16 | 中国人民解放军空军特色医学中心 | Wearable protective equipment for parachuting training |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU828603C (en) * | 1980-01-07 | 1995-06-09 | Научно-производственное предприятие "Звезда" | Method of compensating squeezing of human lower extremities in anti-overloading devices |
| RU2258547C1 (en) * | 2004-04-20 | 2005-08-20 | Открытое акционерное общество "Объединение "Вымпел" | High-altitude compensating set |
| US20080060101A1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Cadogan David P | Space suit protective overcover |
| RU2452665C1 (en) * | 2011-02-09 | 2012-06-10 | Николай Евгеньевич Староверов | Antigravity suit (versions) |
-
2014
- 2014-03-05 RU RU2014108473/12A patent/RU2552996C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU828603C (en) * | 1980-01-07 | 1995-06-09 | Научно-производственное предприятие "Звезда" | Method of compensating squeezing of human lower extremities in anti-overloading devices |
| RU2258547C1 (en) * | 2004-04-20 | 2005-08-20 | Открытое акционерное общество "Объединение "Вымпел" | High-altitude compensating set |
| US20080060101A1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Cadogan David P | Space suit protective overcover |
| RU2452665C1 (en) * | 2011-02-09 | 2012-06-10 | Николай Евгеньевич Староверов | Antigravity suit (versions) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105193396A (en) * | 2015-10-30 | 2015-12-30 | 新港海岸(北京)科技有限公司 | Pulse detecting system and method |
| US11023818B2 (en) | 2016-06-23 | 2021-06-01 | 3M Innovative Properties Company | Personal protective equipment system having analytics engine with integrated monitoring, alerting, and predictive safety event avoidance |
| US11039652B2 (en) | 2016-06-23 | 2021-06-22 | 3M Innovative Properties Company | Sensor module for a protective head top |
| US10610708B2 (en) | 2016-06-23 | 2020-04-07 | 3M Innovative Properties Company | Indicating hazardous exposure in a supplied air respirator system |
| RU2718976C1 (en) * | 2016-06-23 | 2020-04-15 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | System, comprising individual protection means, with analytical subsystem, which includes integrated monitoring, signalling and predictive prevention of safety-related events |
| RU2719555C1 (en) * | 2016-06-23 | 2020-04-21 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | System, comprising personal protective equipment (ppe), with analytical processing of data streams for recognition of safety-related events |
| US11979696B2 (en) | 2016-06-23 | 2024-05-07 | 3M Innovative Properties Company | Personal protective equipment (PPE) with analytical stream processing for safety event detection |
| US10575579B2 (en) | 2016-06-23 | 2020-03-03 | 3M Innovative Properties Company | Personal protective equipment system with sensor module for a protective head top |
| US10542332B2 (en) | 2016-06-23 | 2020-01-21 | 3M Innovative Properties Company | Personal protective equipment (PPE) with analytical stream processing for safety event detection |
| US11689833B2 (en) | 2016-06-23 | 2023-06-27 | 3M Innovative Properties Company | Personal protective equipment (PPE) with analytical stream processing for safety event detection |
| US11343598B2 (en) | 2016-06-23 | 2022-05-24 | 3M Innovative Properties Company | Personal protective equipment (PPE) with analytical stream processing for safety event detection |
| RU2748341C1 (en) * | 2020-09-22 | 2021-05-24 | Виталий Георгиевич Савиновский | V.g. savinovsky's cord |
| CN112296988A (en) * | 2020-11-13 | 2021-02-02 | 西北工业大学深圳研究院 | Kangaroo-like wearable jumping robot for assisting astronaut in lunar surface activities |
| CN113734481A (en) * | 2021-08-30 | 2021-12-03 | 江苏大学 | Self-regulation control type pressure gradient load-resistant suit and regulation control method |
| CN117401163A (en) * | 2023-12-14 | 2024-01-16 | 中国人民解放军空军特色医学中心 | Wearable protective equipment for parachuting training |
| CN117401163B (en) * | 2023-12-14 | 2024-02-09 | 中国人民解放军空军特色医学中心 | Wearable protective equipment for parachuting training |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2552996C1 (en) | Method of adaptive antigravity and high altitude compensating protection of pilot based on carbon nanotubes and device implementing it in costume-jumpsuit | |
| KR102617942B1 (en) | Soft wearable muscle assist device | |
| JP2019077037A (en) | Soft exoskeleton suit for assistance with human motion | |
| US3099261A (en) | Full body restraint system | |
| US11478920B2 (en) | Exosuit systems with lumbar and core support | |
| US6691824B2 (en) | Comfortable safety harness | |
| CN108348016B (en) | Dry type clothes | |
| JP2023528604A (en) | Mobile robot battery system and method | |
| US2886027A (en) | Partial pressure suit | |
| McFarland et al. | The “space activity suit”–a historical perspective and a primer on the physiology of mechanical counter-pressure | |
| WO2010028504A1 (en) | Variable volume garments | |
| Park et al. | Design of a soft wearable device for hip and knee extension assistance | |
| US11691038B2 (en) | Body harness system | |
| US11173992B2 (en) | Buoyancy garment | |
| CN1711936A (en) | Multifunctional straps | |
| MacRae et al. | Applications of Textile-Based Compression for Human Spaceflight and Extraterrestrial Surface Exploration | |
| KR101828820B1 (en) | Load-distribution typed harness | |
| RU141284U1 (en) | HEAVY DUTY SUIT TYPE OVERALL RESCUE | |
| CN208114028U (en) | It is a kind of for buffer carrier-borne aircraft pilot warship when the waistline that vertically overloads of lumbar vertebrae | |
| EP4268645A1 (en) | Sports bottom wear | |
| JP3196463U (en) | Vantage | |
| Webb et al. | The elastic space suit: its time has come | |
| SMEDAL et al. | Crew physical support and restraint in advanced manned flight systems | |
| US10377514B2 (en) | Adjustable pressure suit torso | |
| Webb et al. | An Elastic Counter Pressure Space Suit for the Exploration of Mars |