RU2225333C2

RU2225333C2 - Lower part of space suit envelope

Info

Publication number: RU2225333C2
Application number: RU2002104634/11A
Authority: RU
Inventors: И.П. Абрамов; Н.А. Моисеев; Б.Н. Киселев; А.Ю. Стоклицкий; В.В. Цехов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Звезда"
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2004-03-10

Abstract

FIELD: space engineering; space suits for performing work in extravehicular space. SUBSTANCE: lower part of space suit envelope includes load-bearing and hermetic envelopes, talocrural articulations and load-bearing system which is additionally provided with bent rings symmetrical shape fitted with shift limiting units, rigid plates and transversal cords on talocrural articulations. Lower part of space suit envelope is also provided with shock-absorbing insoles located inside hermetic envelope, cords located on load-bearing envelope and lugs. Pressure envelope, lugs and shock- absorbing insoles are made from three layers. Lugs are secured to pressure envelope by means of tapes located over center of lugs along sole. Longitudinal tapes are fastened with load-bearing envelope over entire length; these tapes are laid in three layers on articulation and are sewn together. Provision is made for regulation of cords of load-bearing system over perimeter. EFFECT: improved service characteristics; enhanced mobility of lower part of space suit. 11 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области космической техники, а именно к скафандрам, предназначенным для работы в открытом космосе и на поверхности планет. The invention relates to the field of space technology, namely, spacesuits designed to work in outer space and on the surface of planets.

Известна нижняя часть оболочки скафандра, включающая в себя силовую и герметичную оболочки, одностепенные голеностопные шарниры и продольную силовую систему (см. Приложение: Системы выходного скафандра Спейс Шаттл EMU SYS 2102). The lower part of the spacesuit shell is known, which includes the power and hermetic shells, single-stage ankle joints and a longitudinal power system (see Appendix: Space Shuttle Outlet Suit Systems EMU SYS 2102).

Недостатки данной конструкции:
- отсутствует возможность регулировки оболочки для фиксации ступни космонавта в оболочке скафандра, что необходимо во избежание травм и с целью повышения комфортности, так как при ходьбе по поверхности планет, в условиях пересеченной местности с обилием камней, особое внимание должно уделяться комфорту и соответствию размера обуви скафандра ноге космонавта;
- подошва оболочки скафандра прототипа негибкая, т.к. во всю длину подошвы расположена жесткая пластина, которая придает оболочке плоскую форму, но так как подошва негибкая, это повышает энерготраты при ходьбе космонавта в скафандре;
- жесткая пластина на подошве имеет габариты больше чем силовая оболочка на ширину петельной ленты для крепления тканевого верха защитной обуви, таким образом, такая жесткая пластина является самой большой деталью, определяющей габариты оболочки в этом месте;
- на голеностопном шарнире отсутствует вторая степень подвижности (на отведение-приведение), что приводит к неустойчивому положению космонавта в скафандре на склонах кратеров - положение "боком к склону";
- регулировка усилия изгиба голеностопного шарнира в зависимости от веса скафандра или силы тяжести отсутствует;
- внутренняя поверхность оболочки в зоне ступни жесткая, мягкий внутренний слой в оболочке отсутствует, мягкие прокладки на гермооболочке отсутствуют, что приводит к наминам и потертостям на ногах космонавта от нижней части оболочки скафандра;
- внутренний слой оболочки выполнен из материала не поглощающего влагу, т. к. гермооболочка прототипа выполнена из ткани, покрытой пленкой из полиуретана, при этом пленка обращена к ноге космонавта, комфортный впитывающий влагу слой отсутствует;
- амортизационный слой в стельках оболочки скафандра отсутствует, т.е. между ступнями космонавта и подошвами оболочки нет мягких гасящих удар слоев, что ухудшает переносимость космонавтом ударных нагрузок на ступни при ходьбе в скафандре.The disadvantages of this design:
- there is no possibility of adjusting the shell for fixing the astronaut's foot in the suit’s shell, which is necessary to avoid injuries and to increase comfort, since when walking on the surface of the planets in rough terrain with an abundance of stones, special attention should be paid to the comfort and size of the suit’s shoes astronaut's leg;
- the sole of the shell of the prototype spacesuit is inflexible, because a rigid plate is located over the entire length of the sole, which gives the shell a flat shape, but since the sole is inflexible, this increases energy consumption when walking the astronaut in a spacesuit;
- the stiff plate on the sole has dimensions larger than the power shell the width of the loop tape for attaching the fabric top of the protective shoe, so such a stiff plate is the largest part determining the dimensions of the shell in this place;
- on the ankle hinge there is no second degree of mobility (for lead-reduction), which leads to an unstable position of the astronaut in a spacesuit on the crater slopes - the position is "side to slope";
- adjustment of the bending force of the ankle joint depending on the weight of the suit or gravity is absent;
- the inner surface of the shell in the foot zone is rigid, the soft inner layer in the shell is absent, there are no soft pads on the hermetic shell, which leads to bruises and scuffs on the legs of the astronaut from the bottom of the spacesuit shell;
- the inner layer of the shell is made of material that does not absorb moisture, because the prototype containment is made of fabric covered with a film of polyurethane, while the film is facing the astronaut’s leg, there is no comfortable moisture-absorbing layer;
- there is no cushioning layer in the insoles of the shell jacket, i.e. there are no soft shock absorbing layers between the astronaut's feet and the soles of the shell, which affects the astronaut's tolerance of shock loads on the feet when walking in a spacesuit.

Технической задачей заявляемого изобретения является устранение указанных недостатков, т.е. улучшение эксплуатационных характеристик, подвижности и комфорта нижней части оболочки скафандра. The technical task of the claimed invention is to remedy these disadvantages, i.e. Improving the performance, mobility and comfort of the lower part of the suit.

Указанная задача достигается тем, что в известной нижней части оболочки скафандра, содержащей силовую и герметичную оболочки, голеностопные шарниры и силовую систему, голеностопные шарниры выполнены двухстепенными, состоящими из двух одностепенных шарниров, верхнего - на приведение-отведение и нижнего - на сгибание-разгибание. Силовая система дополнительно снабжена установленными между указанными шарнирами изогнутыми кольцами симметричной формы, снабженными ограничителями сдвига продольных лент силовой системы, жесткими пластинами и поперечными шнурами на голеностопных шарнирах. Жесткие пластины размещены на подошве между силовой и герметичной оболочками. Пластины имеют длину, равную 0,67 длины подошвы, и расположены от пяток до линии, определяющей местоположение плюснефалангового сустава человека. Жесткие пластины имеют наружные контуры подошвы гермооболочки. Поперечные шнуры расположены на голеностопных шарнирах в тканевых направляющих, закрепленных на силовой оболочке поперек шарниров. В местах пересечения шнуров с продольными лентами шарниров направляющие прерываются, и шнуры расположены на поверхности оболочки вне направляющих. Продольные ленты ниже голеностопного шарнира выполнены в виде трапеции с основанием у подошвы, соединены с подошвой и огибают ее. Нижняя часть оболочки скафандра снабжена амортизационными стельками, расположенными внутри герметичной оболочки, шнуровками, размещенными на силовой оболочке в зонах подъема стоп, и языками, установленными на участках подъема стоп внутри гермооболочки. This problem is achieved by the fact that in the known lower part of the shell of the spacesuit containing the power and tight shells, ankle joints and the power system, the ankle joints are made of two-stage, consisting of two single-stage joints, the upper - for bringing-abduction and the lower - for flexion-extension. The power system is additionally equipped with curved rings of symmetrical shape installed between these hinges, equipped with limiters for shifting the longitudinal tapes of the power system, rigid plates and transverse cords on the ankle joints. Rigid plates are placed on the sole between the power and sealed shells. The plates have a length equal to 0.67 of the length of the sole, and are located from the heels to the line determining the location of the metatarsophalangeal joint of a person. Rigid plates have the outer contours of the sole of the containment. The transverse cords are located on the ankle hinges in fabric guides attached to the power sheath across the hinges. At the intersection of the cords with the longitudinal tapes of the hinges, the guides are interrupted, and the cords are located on the surface of the shell outside the guides. Longitudinal tapes below the ankle hinge are made in the form of a trapezoid with a base at the sole, connected to the sole and surround it. The lower part of the shell of the spacesuit is equipped with cushioning insoles located inside the sealed shell, lacing placed on the power shell in the zones of lifting the feet, and tongues installed on the areas of lifting the feet inside the containment.

На участке ниже голеностопных шарниров гермооболочка выполнена из трех слоев: эластичной резины, пористой мягкой резины и из мягкой обрезиненной ткани, обращенной тканевым слоем к телу человека. Языки гермооболочки выполнены из жесткой обрезиненной ткани, пористой мягкой резины и мягкой обрезиненной ткани, обращенной тканевой стороной к телу человека, и снабжены лентой из прорезиненной ткани. Языки крепятся к гермооболочке с помощью этих лент, которые приклеены обрезиненной стороной к гермооболочке и расположены по центру языков и вдоль подъема стопы. In the area below the ankle joints, the containment is made of three layers: elastic rubber, porous soft rubber and soft rubberized fabric facing the human body with a tissue layer. The languages of the containment are made of hard rubberized fabric, porous soft rubber and soft rubberized fabric facing the human body with the fabric side, and equipped with a rubberized fabric tape. The tongues are attached to the containment with the help of these tapes, which are glued with the rubberized side to the containment and are located in the center of the tongues and along the lift of the foot.

Амортизационные стельки выполнены из трех слоев: нижний слой - из мягкой пористой резины, средний слой - из плотного нетканого материала типа войлока и верхний слой - из ткани с хорошей адсорбирующей способностью. The cushioning insoles are made of three layers: the lower layer is made of soft porous rubber, the middle layer is made of a dense non-woven material such as felt, and the upper layer is made of a fabric with good adsorption capacity.

Продольные силовые ленты скреплены с силовой оболочкой по всей своей длине, на участке шарнира ленты сложены вдоль самих себя в три слоя и прошиты, а вне зоны шарнира, выше и ниже него, ленты развернуты в расправленное положение на всю свою ширину. Шнуры силовой системы выполнены с возможностью регулировки по периметру. Места изгиба изогнутых колец обращены к нижней части шарнира. Шнуровки в зоне подъема стопы выполнены из двух частей. The longitudinal force tapes are fastened to the power sheath along its entire length; in the hinge area, the tapes are folded along themselves in three layers and are stitched, and outside the hinge zone, above and below it, the tapes are deployed in a straightened position over their entire width. The cords of the power system are made with the possibility of adjustment around the perimeter. The places of bending of the curved rings face the bottom of the hinge. Lacing in the lifting zone of the foot is made of two parts.

На фиг.1 показана нижняя часть оболочки скафандра,
На фиг.2 - силовая система оболочки,
На фиг.3 - сечение А-А,
На фиг.4 - жесткая пластина,
На фиг.5 - сечение Б-Б,
На фиг.6 - сечение В-В,
На фиг.7 - шарнир в согнутом положении.Figure 1 shows the lower part of the shell of a spacesuit,
Figure 2 - power system of the shell,
Figure 3 - section aa,
Figure 4 is a rigid plate,
Figure 5 is a section bB,
Figure 6 - section bb,
In Fig.7 - the hinge in a bent position.

Нижняя часть оболочки скафандра состоит из силовой 1 и герметичной 2 оболочек, двухстепенных голеностопных шарниров 3, состоящих из двух одностепенных шарниров, верхнего 4 - на приведение-отведение и нижнего 5 - на сгибание-разгибание, силовой системы, выполненной из силовых лент 6, изогнутых колец 7, установленных между верхними и нижними шарнирами, поперечных шнуров 8, расположенных на голеностопных шарнирах, жестких пластин 9, закрепленных на подошве между силовой и герметичной оболочками, и амортизационных стелек 10, размещенных внутри герметичной оболочки. Поперечные шнуры 8 расположены на голеностопных шарнирах в тканевых направляющих 11. К герметичной оболочке с помощью лент 12 прикреплены языки 13, поверх которых на силовой оболочке 1 расположены шнуровки 14. Наружный слой языка 13 выполнен из жесткой обрезиненной ткани 15, средний слой - из пористой мягкой резины 16 и внутренний слой - из мягкой обрезиненной ткани 17. Во избежание перемещения продольных силовых лент по кольцу при ходьбе космонавта на изогнутых кольцах 7 установлены ограничители их сдвига 18, выполненных в виде проволочных колец, прикрепленных к кольцам 7 с помощью сварки. Гермооболочка выполнена из трех слоев. Наружный слой 19 гермооболочки выполнен из эластичной резины, средний слой 20 - из пористой мягкой резины и служит мягкой прокладкой между ногой космонавта и оболочкой скафандра, а внутренний слой 21 выполнен из мягкой обрезиненной ткани и обращен тканевым слоем к телу человека, чтобы нога космонавта была окружена не резиной, а тканью. Средний слой расположен по бокам оболочки и в зоне пятки, кроме участка в зоне подъема ступни, где расположены шнуровки. Амортизационные стельки 10 состоят из трех слоев. Нижний слой 22 стелек выполнен из упругой пористой резины, служащей в качестве амортизирующего слоя при ходьбе в скафандре. Средний слой 23 - из плотного нетканого материала типа войлока. Этот "войлок" отформован для придания стельке антропоморфной формы. Верхний слой 24 стелек 10 выполнен из ткани марки Goretex. Эта ткань обладает хорошей адсорбирующей способностью и применена с целью поглощения выделений пота с ноги космонавта. The lower part of the suit’s shell consists of power 1 and hermetic 2 shells, two-stage ankle joints 3, consisting of two single-stage joints, the top 4 - for lead-abduction and the lower 5 - for flexion-extension, a power system made of power tapes 6, curved rings 7 installed between the upper and lower hinges, transverse cords 8 located on the ankle hinges, rigid plates 9 mounted on the sole between the power and airtight shells, and cushioning insoles 10 located inside the hermetic a shell. The transverse cords 8 are located on the ankle hinges in the fabric guides 11. Tongues 13 are attached to the sealed sheath with the help of tapes 12, on top of which on the power sheath 1 there are laces 14. The outer layer of the tongue 13 is made of hard rubberized fabric 15, the middle layer is made of porous soft rubber 16 and the inner layer is made of soft rubberized fabric 17. In order to avoid the movement of longitudinal power tapes along the ring when the astronaut walks on curved rings 7, limiters for their shift 18 are made in the form of wire rings, etc. attached to the rings 7 by welding. The containment is made of three layers. The outer layer 19 of the containment is made of elastic rubber, the middle layer 20 is made of porous soft rubber and serves as a soft gasket between the astronaut’s foot and the suit’s shell, and the inner layer 21 is made of soft rubberized fabric and faces the human body so that the astronaut’s leg is surrounded not with rubber, but with a cloth. The middle layer is located on the sides of the sheath and in the heel area, except for the site in the zone of elevation of the foot, where the lacing is located. Cushioning insoles 10 consist of three layers. The bottom layer 22 of the insoles is made of elastic porous rubber serving as a cushioning layer when walking in a spacesuit. The middle layer 23 is made of a dense non-woven material such as felt. This "felt" is molded to give the insole an anthropomorphic shape. The top layer of 24 insoles 10 is made of fabric brand Goretex. This fabric has good adsorbing ability and is used to absorb sweat from the astronaut’s leg.

Нижняя часть оболочки скафандра работает следующим образом. The lower part of the shell of the suit works as follows.

Когда космонавт надевает скафандр в первый раз, он затягивает шнуровку 14 на нижней части оболочки по размеру ноги. Регулировка шнуровки 14 производится, чтобы не было болевых ощущений в ступнях космонавта, и в то же время, чтобы не было излишней свободы для ноги в оболочке. Для более равномерного распределения давления оболочки скафандра на ноги космонавта регулировка с помощью шнуровки 14 производится на двух участках в зоне подъема ступней. После регулировки шнурки 14 завязываются. When the astronaut puts on his spacesuit for the first time, he tightens the lacing 14 on the bottom of the shell to fit the size of his legs. Adjustment of the lacing 14 is made so that there is no pain in the feet of the astronaut, and at the same time, so that there is no excessive freedom for the legs in the shell. For a more uniform distribution of the pressure of the spacesuit shell on the astronaut's legs, adjustment with the help of lacing 14 is carried out in two sections in the zone of lifting the feet. After adjustment, the laces 14 are tied.

При создании избыточного давления в скафандре силовые ленты 6 нижней части оболочки, ее кольца 7, жесткие пластины 9, шнуры 8 и шнуровка 14 воспринимают на себя нагрузку от давления. Благодаря наличию этих элементов оболочка не увеличивает свои размеры, сохраняет способность гнуться в голеностопном шарнире 3, кроме того, они позволяют предотвратить сдавливание ступни космонавта с боков и сохранить подошву оболочки плоской. When creating excessive pressure in a spacesuit, the power tapes 6 of the lower part of the shell, its rings 7, rigid plates 9, cords 8 and lacing 14 take on the pressure. Due to the presence of these elements, the shell does not increase its size, retains the ability to bend in the ankle joint 3, in addition, they prevent the squeezing of the astronaut's foot from the sides and keep the sole of the shell flat.

Космонавт выходит из космического корабля. При перемещении космонавта по поверхности планеты на нижней части оболочки при каждом шаге изгибаются подошвы силовой оболочки 1 и герметичной оболочки 2, гнутся голеностопные шарниры 3, перемещаются поперечные шнуры 8 относительно продольных лент 6. Двухстепенные голеностопные шарниры 3 служат для обеспечения подвижности ступней космонавта в голеностопных суставах на сгибание-разгибание и отведение-приведение при избыточном давлении в скафандре. Применение жесткого кольца на оболочке позволяет выполнить на оболочке два шарнира рядом работающих на изгиб во взаимно перпендикулярных плоскостях. Выполнение колец 7 изогнутой формы между шарнирами увеличивает диапазон движения в шарнире 3 по сравнению с прямым (плоским) кольцом. Силовые ленты 6 крепятся на кольцах 7 в четырех точках. При ходьбе боком к склону у скафандра гнутся голеностопные шарниры 4 предназначенные на отведение-приведение, благодаря ним космонавт сохраняет равновесие в скафандре. The astronaut leaves the spacecraft. When moving the astronaut on the planet’s surface on the lower part of the shell, at each step, the soles of the power shell 1 and the hermetic shell 2 bend, the ankle joints 3 bend, the transverse cords 8 move relative to the longitudinal strips 6. Two-stage ankle joints 3 serve to provide mobility of the astronaut’s feet in the ankle joints for bending-unbending and abduction-reduction at overpressure in the spacesuit. The use of a rigid ring on the shell allows you to perform on the shell two hinges next working on bending in mutually perpendicular planes. The implementation of the rings 7 of a curved shape between the hinges increases the range of motion in the hinge 3 in comparison with a straight (flat) ring. Power tapes 6 are mounted on rings 7 at four points. When walking sideways to the slope at the spacesuit, the ankle joints 4 designed for lead-down are bent, thanks to them the astronaut maintains balance in the spacesuit.

Кольца 7 снабжены ограничителями 18 сдвига продольных силовых лент 6. Сдвиг силовых лент 6 по кольцу 7 при движениях (ходьбе) космонавта в скафандре приводит к потере первоначального (прямого) положения шарнира 3. Без фиксирования лент 6 от сдвига шарнир 3 может принять согнутое или разогнутое положение в зависимости от направления смещения этих лент. The rings 7 are equipped with limiters 18 for the shift of the longitudinal power tapes 6. The shift of the power tapes 6 along the ring 7 during the astronaut’s movements (walking) in the spacesuit leads to the loss of the initial (direct) position of the hinge 3. Without fixing the tapes 6 against the shift, the hinge 3 can take bent or bent position depending on the direction of displacement of these tapes.

На участке шарниров 3 на оболочке установлены ленты 6, сложенные и прошитые вдоль самих себя в три слоя. Такое конструктивное решение применено для того, чтобы уменьшить изгибающий момент голеностопных шарниров, так как узкие ленты оказывают меньшее сопротивление при изгибе шарнира по сравнению с широкими лентами. Вне зоны шарниров 3, выше и ниже них, ленты 6 развернуты в расправленное положение на всю свою ширину для равномерного распределения нагрузки на силовую оболочку 1. Ниже голеностопного шарнира 3 ленты 6 (фиг. 2) расположены на оболочке 1 в виде трапеции с основанием трапеции у подошвы оболочки, затем ленты огибают подошву, закреплены на ней и переходят в силовые ленты по обеим сторонам шарнира 3. Расположение лент в виде трапеции выполнено для равномерного распределения нагрузки от лент на подошву силовой оболочки 1. Огибание лентами подошвы позволяет соединить ленты по бокам оболочки в единую силовую систему без ее разрывов с целью обеспечения прочности. In the area of hinges 3, ribbons 6 are installed on the shell, folded and stitched along themselves in three layers. Such a constructive solution was applied in order to reduce the bending moment of the ankle joints, since narrow tapes have less resistance when bending the joint compared to wide tapes. Outside the hinge zone 3, above and below them, the tapes 6 are deployed in a straightened position over their entire width to evenly distribute the load on the power sheath 1. Below the ankle hinge 3, the tapes 6 (Fig. 2) are located on the sheath 1 in the form of a trapezoid with a trapezoid base at the sole of the casing, then the tapes bend around the sole, are fixed on it and pass into the power tapes on both sides of the hinge 3. The arrangement of the tapes in the form of a trapezoid is made for uniform distribution of the load from the tapes to the sole of the power casing 1. The tape olyaet connect the tape laterally into a single shell propulsion system without gaps to ensure strength.

С целью снижения усилий на изгиб в голеностопном шарнире 3 шнуры 8 имеют возможность перемещения относительно оболочки при движениях в шарнире 3 (см. фиг. 7). Шнуры 8 при создании избыточного давления в оболочке скафандра натягиваются и воспринимают на себя поперечные нагрузки, возникающие в оболочке. Рядом со шнурами 8 на оболочке образуются гофры. При изгибе шарниров 3 гофры с одной стороны сжимаются, а с другой стороны шарнира растягиваются. Поперечные силовые шнуры 8 в шарнирах 3 к оболочке в зоне продольных лент 6 не прикреплены, что позволяет им перемещаться и за счет сил трения, движения в шарнирах делаются плавными. Шнуры 8 также имеют возможность регулировки их периметра путем подтягивания из тканевых направляющих 11 и последующего завязывания узлом для фиксирования их новой длины. Регулируя длину периметра шнуров 8, изменяем степень "врезания" их в оболочку или, другими словами, изменяем диаметр шарнира 3 в этом месте. Чем меньше диаметр шарнира 3, а как известно, усилие на изгиб в пневматической нагруженной оболочке пропорционально квадрату ее диаметра, тем меньше усилие в нем на изгиб. Но усилие на изгиб в шарнире должно быть оптимальным, иначе при большом весе скафандра или при испытаниях в земных условиях скафандра, рассчитанного на силу тяжести, равную силе тяжести на Луне, голеностопный шарнир нижней части оболочки будет просто "раздавлен" весом скафандра. Возможность регулировки шарнира по периметру позволяет регулировать его жесткость для различного веса скафандра и тем самым находить баланс между усилиями от избыточного давления, действующего изнутри скафандра, весом скафандра и силой от внешнего гравитационного поля. In order to reduce bending forces in the ankle hinge 3, the cords 8 are able to move relative to the sheath during movements in the hinge 3 (see Fig. 7). The cords 8 when creating excess pressure in the shell of the spacesuit are stretched and take on the transverse loads arising in the shell. Corrugations form near the cords 8 on the shell. When the hinges 3 are bent, the corrugations are compressed on one side, and stretched on the other side of the hinge. The transverse power cords 8 in the hinges 3 are not attached to the shell in the area of the longitudinal tapes 6, which allows them to move due to the friction forces, the movements in the hinges are made smooth. Cords 8 also have the ability to adjust their perimeter by pulling from fabric guides 11 and then tying a knot to fix their new length. By adjusting the length of the perimeter of the cords 8, we change the degree of "cutting" them into the shell or, in other words, change the diameter of the hinge 3 in this place. The smaller the diameter of the hinge 3, and as you know, the bending force in the pneumatic loaded shell is proportional to the square of its diameter, the less the bending force in it. But the bending force in the hinge should be optimal, otherwise if the spacesuit is heavier or when the spacesuit is tested in terrestrial conditions and is designed for gravity equal to the gravity on the moon, the ankle hinge of the lower part of the shell will simply be “crushed” by the weight of the spacesuit. The ability to adjust the hinge around the perimeter allows you to adjust its stiffness for different spacesuit weights and thereby find a balance between the forces from the excess pressure acting from the inside of the spacesuit, the spacesuit’s weight and the force from the external gravitational field.

Жесткие пластины 9 расположены между силовой 1 и герметичной 2 оболочками внутри подошвы (см. фиг.6). Пластины 9 вложены между оболочками. Пластины 9 имеют длину от пятки до линии, находящейся от пятки на расстоянии 0,67 длины подошвы. Данное соотношение известно из литературы по антропометрии ступни человека, как определяющее местоположение плюснефаланговых суставов ступни. Здесь это соотношение было использовано для того, чтобы космонавт мог согнуть ступню по плюснефаланговым суставам. При использовании пластины 9 такой длины подошва оболочки сохраняет свою гибкость, в то же время, остается плоской, даже находясь под избыточным давлением. Пластина 9 имеет наружные контуры подошвы гермооболочки в средней ее зоне и в зоне пятки, что дает ей возможность быть размещенной внутри силовой оболочки 1. В отличие от прототипа размеры пластины 9 более компактные, т.к. ее размеры меньше размеров силовой оболочки. Rigid plates 9 are located between the power 1 and sealed 2 shells inside the sole (see Fig.6). The plates 9 are nested between the shells. The plates 9 have a length from heel to a line located from the heel at a distance of 0.67 of the length of the sole. This ratio is known from the literature on anthropometry of the human foot, which determines the location of the metatarsophalangeal joints of the foot. Here, this ratio was used so that the astronaut could bend the foot along the metatarsophalangeal joints. When using a plate 9 of such a length, the sole of the shell retains its flexibility, at the same time, remains flat, even under excessive pressure. The plate 9 has the outer contours of the sole of the containment in its middle zone and in the heel zone, which allows it to be placed inside the power shell 1. In contrast to the prototype, the dimensions of the plate 9 are more compact, because its dimensions are smaller than the dimensions of the power shell.

В конструкции нижней части оболочки применены специальные мягкие прокладки для предотвращения наминов на ногах космонавта (см. фиг.3, 5 и 6): средний слой 20 гермооболочки из мягкой пористой резины, языки 13 на участках подъема стоп и амортизационные стельки 10 с упругим нижним слоем 22. Кроме применения мягких прокладок, уровень комфорта повышен за счет полного исключения контакта резины и пленочных материалов с ногой космонавта. Вся внутренняя поверхность гермооболочки 2 покрыта тканью, а амортизационная стелька - специальной тканью 24, применяющейся в обуви для впитывания пота с ноги космонавта. Средний слой 23 стельки 10 имеет форму, близкую форме ступни человека. Такая форма, повторяющая обводы ступни, названа антропоморфной. Цель применения стельки антропоморфной формы - создать наилучшие условия пребывания для ноги космонавта в скафандре. In the design of the lower part of the shell, special soft pads were used to prevent namin on the astronaut's legs (see Figs. 3, 5 and 6): middle layer 20 of a hermetic shell made of soft porous rubber, tongues 13 on the sites of lifting feet and cushioning insoles 10 with an elastic lower layer 22. In addition to the use of soft pads, the level of comfort is increased due to the complete exclusion of contact of rubber and film materials with the astronaut's foot. The entire inner surface of the pressurized shell 2 is covered with fabric, and the cushioning insole is covered with special fabric 24, which is used in shoes to absorb sweat from the astronaut’s foot. The middle layer 23 of the insole 10 has a shape close to that of a human foot. This form, repeating the contours of the foot, called anthropomorphic. The purpose of using the insoles of an anthropomorphic form is to create the best living conditions for the astronaut's leg in a spacesuit.

Языки 13 гермооболочки также играют роль комфортных прокладок. При регулировке оболочки по размеру ступни с помощью шнуровки 14 язык 13 прижимается к подъему ступни космонавта и защищает подъем ступни человека от складок, образующихся на оболочках скафандра при затяжке шнуровки 14 по подъему. Крепление языка 13 по центральной ленте 12 позволяет складкам на силовой оболочке 1 и герметичной оболочке 2 равномерно размещаться вдоль языка (см. фиг.5). The tongues of the 13 hermetic shells also play the role of comfortable gaskets. When adjusting the shell according to the size of the foot using the lacing 14, the tongue 13 is pressed against the lift of the astronaut's foot and protects the lifting of the human foot from the folds formed on the shells of the spacesuit when the lacing 14 is tightened along the lift. The fastening of the tongue 13 along the central tape 12 allows the folds on the power shell 1 and the sealed shell 2 to be evenly distributed along the tongue (see Fig. 5).

После возвращения космонавта в космический корабль космонавт, сняв скафандр, может по результатам первого выхода скорректировать регулировку шнуровки 14 и затяжку поперечных шнуров 8. Длину шнуров 8 можно увеличить или наоборот уменьшить, тем самым отрегулировать работу голеностопных шарниров 3. Шнуровку 14 - затянуть или ослабить и тем самым отрегулировать зазор между подъемом ступни космонавта и языком 13. After the astronaut returns to the spacecraft, the astronaut, having removed the spacesuit, can, according to the results of the first exit, adjust the lacing 14 and tighten the transverse cords 8. The length of the cords 8 can be increased or vice versa, thereby adjusting the work of the ankle joints 3. Lacing 14 - tighten or loosen and thereby adjust the gap between the rise of the foot of the astronaut and the tongue 13.

Claims

1. The lower part of the shell of the suit, containing a sealed and power shell, the power system and ankle joints, characterized in that the ankle joints are made of two-stage, consisting of two single-stage joints, the upper for bringing-abduction and the lower for bending-unbending, the power system is additionally equipped rings installed between these hinges, rigid plates placed between the power and hermetic shells inside the sole, and transverse cords located on the ankle on the sides, the belts of the power system are connected to the soles and bend around them, the hinge rings are made curved, have a symmetrical shape and are equipped with shear limiters for the longitudinal belts of the power system, the rigid plates have a length from the heel to the line located from the heel at a distance of 0.67 of the sole, tape the power system below the ankle hinges are made in the form of trapezoids with bases at the soles, the transverse power cords on the ankle hinges are located in the fabric guides with the exception of the intersection of the cords with the longitudinal flax Moreover, the lower part of the shell is equipped with cushioning insoles located inside the airtight shell, lacing placed on the power shell in the zones of lifting the feet, and tongues installed on the sections of the lace lifting the feet inside the containment.

2. The lower part of the shell of the spacesuit according to claim 1, characterized in that in the area below the ankle hinge the hermetic shell, its tongue and cushioning insole are made of three layers.

3. The lower part of the shell of the spacesuit according to claim 2, characterized in that the outer layer of the hermetic shell is made of elastic rubber, the middle layer is made of porous soft rubber, and the inner layer is made of soft rubberized fabric facing the human body with a tissue layer.

4. The lower part of the shell of the spacesuit according to claim 2, characterized in that the outer layer of the tongue of the containment is made of hard rubberized fabric, the middle layer is made of porous soft rubber, and the inner layer is made of soft rubberized fabric facing the human body with the fabric side.

5. The lower part of the shell of the spacesuit according to claim 2, characterized in that the lower layer of the cushioning insoles is made of elastic porous rubber, the middle layer is of a dense non-woven material such as felt, and the upper layer facing the human foot is made of a fabric with good adsorbing ability.

6. The lower part of the shell of the spacesuit according to claim 1, characterized in that the tongues are made with a tape of rubberized fabric, which is glued with the rubberized side to the inner surface of the containment, while it is located in the center of the tongue and along the lift of the foot.

7. The lower part of the shell of the spacesuit according to claim 1, characterized in that the rigid plates repeat the outer contours of the sole of the containment from the heel to the line located from the heel at a distance of 0.67 of the length of the sole.

8. The lower part of the shell of the spacesuit according to claim 1, characterized in that in the hinge section of the tape are folded along themselves in three layers and stitched, and outside the zone of the hinge of the tape deployed in a straightened position, envelope the sole and are attached to it.

9. The lower part of the shell of the spacesuit according to claim 1, characterized in that the transverse cords are arranged to adjust their length along the perimeter.

10. The lower part of the shell of the spacesuit according to claim 1, characterized in that the inflection points of the curved rings face the lower part of the hinge.

11. The lower part of the shell of the suit according to claim 1, characterized in that the lacing in the zones of lifting the foot is made of two parts.