RU2708133C1 - Device for support, used mainly by cosmonaut in space suit in real and simulated hypogravitation conditions on surface of moon and mars - Google Patents
Device for support, used mainly by cosmonaut in space suit in real and simulated hypogravitation conditions on surface of moon and mars Download PDFInfo
- Publication number
- RU2708133C1 RU2708133C1 RU2018143157A RU2018143157A RU2708133C1 RU 2708133 C1 RU2708133 C1 RU 2708133C1 RU 2018143157 A RU2018143157 A RU 2018143157A RU 2018143157 A RU2018143157 A RU 2018143157A RU 2708133 C1 RU2708133 C1 RU 2708133C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- brackets
- rod
- spacesuit
- handle
- spring
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G4/00—Tools specially adapted for use in space
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Walking Sticks, Umbrellas, And Fans (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к космической технике, в частности, к инструментально-техническим средствам обеспечения действий космонавта скафандре в реальных и моделируемых условиях гипогравитации на поверхности Луны и Марса.The invention relates to space technology, in particular, to instrumental means to ensure the actions of an astronaut spacesuit in real and simulated conditions of hypogravity on the surface of the Moon and Mars.
Среди рельефообразующих объектов на поверхности Луны в глобальном масштабе выделяются моря, материки, горные хребты, талассоиды, светлые лучи, извилистые борозды, кратеры, диаметры которых достигают 80-200 км, а превышение вала над дном крупных кратеров доходит до 6 км. Однако глобальные макрогеологические структуры лишь опосредованно будут влиять на трудовую деятельность космонавта на Луне. А вот локальный ландшафт в функциональной зоне, микрорельеф поверхности, свойства грунта под подошвами ботинок скафандра непосредственно определяют позу космонавта и способ передвижения, требования к скафандру и оборудованию.Among the relief-forming objects on the lunar surface, seas, continents, mountain ranges, thalassoids, light rays, winding furrows, craters, whose diameters reach 80-200 km, and the excess of the shaft above the bottom of large craters reaches 6 km, stand out on a global scale. However, global macrogeological structures will only indirectly affect the work of the astronaut on the moon. But the local landscape in the functional zone, the surface microrelief, the properties of the soil under the soles of the spacesuit’s shoes directly determine the astronaut’s position and method of movement, and the requirements for the spacesuit and equipment.
У космонавта, облаченного в скафандр под избыточным давлением, стоящего на поверхности, центр тяжести конструктивно смещен вверх и несколько назад. Чтобы сохранить устойчивое положение тела относительно вертикали, необходим некоторый наклон вперед. Сущность статической задачи удержания устойчивого положения стоящим космонавтом сводится к приведению проекции центра тяжести системы «человек-скафандр» на площадь опоры, определяемую площадью стоп и поверхностью между ними. При практическом обездвижении позвоночных сочленений космонавта в существующих скафандрах с наддувом велико значение подвижности голеностопных суставов в процессе удержания равновесия.In an astronaut, dressed in a spacesuit under excessive pressure, standing on the surface, the center of gravity is structurally shifted upward and somewhat backward. To maintain a stable position of the body relative to the vertical, some forward inclination is required. The essence of the static task of maintaining a stable position as a standing astronaut is reduced to bringing the projection of the center of gravity of the man-spacesuit system onto the area of the support, determined by the area of the feet and the surface between them. With the practical immobilization of the vertebral joints of the astronaut in existing spacesuits with supercharging, the mobility of the ankle joints in the process of maintaining equilibrium is of great importance.
Другими лимитирующими факторами в таком процессе являются угол трения между подошвами ботинок скафандра и грунтом, а также анатомо-физиологические возможности человека: объем угловых движений в суставах, сила мышц, координация движений. Преодоление конструктивных трудностей при разработке скафандра обусловливает игнорирование ряда биомеханических требований, наложение связей на подвижные сочленения человека в виде шарниров скафандра ограничивает потенциал движений и гибкости космонавта и приводит к снижению возможности парировать отклонения от вертикали, то есть снижению его устойчивости как на склонах, так и на ровной поверхности.Other limiting factors in this process are the angle of friction between the soles of the spacesuit boots and the ground, as well as the anatomical and physiological capabilities of a person: the amount of angular movements in the joints, muscle strength, and coordination of movements. Overcoming structural difficulties in the development of the spacesuit leads to the ignoring of a number of biomechanical requirements, the imposition of bonds on the person’s movable joints in the form of hinges of the spacesuit limits the potential of the astronaut’s movements and flexibility and reduces the ability to fend off deviations from the vertical, that is, reducing its stability both on slopes and on flat surface.
По результатам отечественных экспериментальных исследований, проведенных в условиях моделированной лунной тяжести 0,16g в полете самолета-лаборатории Ту-104К, устойчивость в скафандре «Кречет-94» уверенно поддерживалась испытателем на склонах до 14°, более крутые склоны требовали от испытателя осторожных действий, а на склонах более 20° требовалась страховка от падения с помощью технических средств или другого испытателя-напарника (Цыганков О.С. Луна в ракурсе человеческого фактора// Полет, 11, 2007).According to the results of domestic experimental studies conducted under conditions of a simulated lunar gravity of 0.16 g during the flight of the Tu-104K laboratory laboratory, stability in the Krechet-94 spacesuit was confidently supported by the tester on slopes up to 14 °, steeper slopes required careful actions from the tester, and on slopes of more than 20 °, fall insurance was required with the help of technical means or another test partner (Tsygankov O.S. Luna in the perspective of the human factor // Polet, 11, 2007).
«При нарушении равновесия падение можно предотвратить шагом в сторону наклона, но шаги в сторону затруднены ограниченной подвижностью скафандра. Скорость падений мала и падения для человека в скафандре не являются травмоопасными, но повреждение элементов скафандра при контакте со скальными обломками исключить нельзя. При падении лицом вниз можно легко подняться на ноги самостоятельно. При падении на спину необходима помощь другого астронавта или применение специальных приемов» (Армстронг Н. Исследование лунной поверхности// Земля и Вселенная, 1970, №5).“In case of imbalance, the fall can be prevented by a step in the direction of inclination, but steps in the direction are hindered by the limited mobility of the spacesuit. The rate of falls is low and falls for a person in a spacesuit are not traumatic, but damage to the elements of a spacesuit in contact with rock fragments cannot be ruled out. When falling face down, you can easily get to your feet on your own. If you fall on your back, you need the help of another astronaut or the use of special techniques ”(Armstrong N. Study of the lunar surface // Earth and the Universe, 1970, No. 5).
Освоение Луны развернется, вероятнее всего, в морских регионах.The development of the moon will unfold, most likely, in the marine regions.
«Поверхность лунных морей слабоволнистая, с уклоном 0,05-0,1, усеяна мелкими кратерами и лунками, а также крупными камнями и обломками скальных пород. Материал поверхности разнозернистый, рыхлый» (И.И. Черкасов, В.В. Швырев Грунтоведение Луны, «Наука», Москва, 1979, С. 35). Крупные фракции и обломки частично погружены в толщу поверхностного мелкопесчаного, пылевато-песчаного и пылеватого слоя. Это камни размером от 0,01 м до 1,0 м и крупные обломочные куски скал до 10 м. Кратеры диаметром 2…2000 м занимают более 30% поверхности морей. Межкратерное пространство, т.е. поверхность между кратерами диаметром более 2 м, является понятием довольно условным, поскольку представляет собою результат наложения множества мелких кратеров.“The surface of the lunar seas is slightly wavy, with a slope of 0.05-0.1, dotted with small craters and dimples, as well as large stones and rock fragments. The surface material is variegated, loose ”(II Cherkasov, VV Shvyrev Lunar soil science,“ Science ”, Moscow, 1979, p. 35). Large fractions and fragments are partially submerged in the thickness of the surface fine sandy, dusty sandy and dusty layer. These are stones ranging in size from 0.01 m to 1.0 m and large clastic pieces of rocks up to 10 m. Craters with a diameter of 2 ... 2000 m occupy more than 30% of the surface of the seas. Intercrater space, i.e. the surface between craters with a diameter of more than 2 m is a rather conventional concept, since it is the result of the imposition of many small craters.
Пешеходное передвижение космонавта на поверхности Луны, очевидно, будет сопряжено с его деятельностью в качестве фото- и видеорепортера, топографа, геодезиста, геологоразведчика, строителя и др. и эксплуатацией аппаратуры индивидуального применения. Поскольку давление в скафандре превращает рукава скафандра и пальцы перчаток в аэробалки, их сопротивление приходится преодолевать при сгибании/разгибании, несмотря на наличие мягких шарниров в области суставов.The astronaut’s pedestrian movement on the lunar surface will obviously be associated with his activity as a photo and video reporter, topographer, surveyor, geological prospector, builder, etc. and the operation of equipment for individual use. Since the pressure in the spacesuit turns the sleeves of the spacesuit and the fingers of the gloves into aerobalks, their resistance must be overcome when bending / unbending, despite the presence of soft joints in the joints.
Как следует из результатов отечественных исследований в условиях моделирования лунной тяжести 0,16g, сообщений Н. Армстронга, других астронавтов из экипажей программы «Аполлон», проблема сохранения вертикальной позы тела, поддержания равновесия, предотвращения падений при непроизвольных наклонах за допустимые пределы, подъема на ноги после падения, преодоления локальных препятствий (камни, бугры, канавки, лунки), подъема и спуска по валам кратеров при пешеходном передвижении по фунтам Луны реально существует. При перемещении ходьбой в таком пространстве вполне оправдано использование вспомогательных опорных средств для устойчивости и поддержания вертикального положения тела.As follows from the results of domestic studies in the conditions of 0.16g lunar gravity modeling, reports by N. Armstrong, and other astronauts from the Apollo crews, the problem of maintaining a vertical posture of the body, maintaining balance, preventing falls during involuntary inclinations beyond acceptable limits, lifting to legs after falling, overcoming local obstacles (stones, knolls, grooves, holes), ascending and descending along the crater shafts when walking along the pounds of the moon, it really exists. When moving walking in such a space, it is justifiable to use auxiliary support means for stability and maintaining the vertical position of the body.
Человечество издревле использует вспомогательные средства при ходьбе: посох, клюка, рогатина, шест, альпеншток, трость, костыль, лыжные палки и, наконец, палки для «скандинавской» ходьбы и треккинга1 (1Треккинг - пешеходный туризм по пересеченной местности и бездорожью.).Since ancient times, mankind has been using auxiliary means for walking: a staff, a stick, a horn, a pole, an alpenstock, a cane, a crutch, ski poles and, finally, poles for "Scandinavian" walking and trekking 1 ( 1 Trekking - hiking on rough terrain and off-road.) .
Трости и костыли (https://kladzdor.ru) используются: для компенсации индивидуальных физиологических недостатков; для компенсации нарушений опорно-двигательного аппарата; в реабилитационный период после травм и операций; для снижения нагрузки на ноги при ходьбе и стоянии.Canes and crutches (https://kladzdor.ru) are used: to compensate for individual physiological deficiencies; to compensate for violations of the musculoskeletal system; in the rehabilitation period after injuries and operations; to reduce the load on the legs when walking and standing.
Известны локтевые костыли типа «канадка» (https://kladzdor.ru; https://fb.ru) с опорой на поверхность в точке под кистью руки или с опорой в точке под локтевым суставом. Такие приспособления конструктивно и функционально несовместимы со скафандром под избыточным давлением.Known elbow crutches of the type "Canada" (https://kladzdor.ru; https://fb.ru) with support on the surface at a point under the wrist or with support at a point under the elbow joint. Such devices are structurally and functionally incompatible with a pressure suit.
Известен такой вид приспособлений для ходьбы как лыжные палки (https://wayempire.com). Палки для беговых лыж обеспечивают отталкивание в направлении бега, сила рук вкладывается в общую энергию скольжения (https://wayempire.com).This type of skiing device is known as ski poles (https://wayempire.com). Sticks for cross-country skiing provide repulsion in the direction of running, the strength of the hands is invested in the total energy of sliding (https://wayempire.com).
Горнолыжные палки (https://letitsnow.ru) помогают спортсмену держать равновесие и маневрировать на трассе, отталкиваясь от поверхности склона. Большую часть трассы при скоростном спуске и слаломе-гиганте спортсмены проходят в низкой обтекаемой стойке, которая называется «яйцо». Палки для скоростного спуска имеют изогнутую форму и как бы повторяют форму фигуры спортсмена. Изогнутая форма палок служит для заведения колец на палках за туловище при спуске для уменьшения их аэродинамического сопротивления (https://letitsnow.ru).Ski poles (https://letitsnow.ru) help the athlete to balance and maneuver on the track, starting from the surface of the slope. During the downhill and giant slalom giant athletes spend most of the track in a low streamlined stance called the “egg”. The sticks for downhill descent have a curved shape and, as it were, repeat the shape of the figure of an athlete. The curved shape of the sticks serves to establish rings on sticks behind the body during the descent to reduce their aerodynamic drag (https://letitsnow.ru).
Лыжная палка обычно оснащается темляком из ремня или ленты, прикрепленным к ручке. Продетая в темляк кисть руки получает поддержку снизу в зоне запястья. В скафандре это зона кистевого гермоподшипника. При силовом упоре палки в грунт усилие, передаваемое через петлю темляка, охватывающую половину окружности подшипника, вызовет непредусмотренные внешние нагрузки на кистевой подшипник. Для горнолыжных палок применяется неклассический темляк, включающий в себя не только крепление ремня к рукоятке, но и перчатку.A ski pole is usually equipped with a lanyard made of a belt or tape attached to the handle. The hand threaded into the lanyard receives support from below in the wrist area. In a spacesuit, this is the area of the wrist seal. When the stick rests on the ground, the force transmitted through the lanyard loop covering half the circumference of the bearing will cause unintended external loads on the hand bearing. For ski poles, a non-classic lanyard is used, which includes not only fastening the belt to the handle, but also a glove.
В набирающих популярность оздоровительных видах физкультуры -«скандинавской» ходьбе и треккинге, также используются опорные палки, похожие на палки для равнинных лыж, но более короткие. Техника скандинавской ходьбы описывается как напоминающая естественную ходьбу, но уменьшающая нагрузку на коленные и тазобедренные суставы, а также пяточные кости (https://tiensmed.ru; https://wayempire.com; https://trenirofka.ru).In the popular recreational types of physical education - “Nordic” walking and trekking, support poles are also used, similar to poles for flat skis, but shorter. The Nordic walking technique is described as resembling natural walking, but reducing the load on the knee and hip joints, as well as the calcaneus (https://tiensmed.ru; https://wayempire.com; https://trenirofka.ru).
Рукоятки палок для скандинавской ходьбы и треккинга оснащаются темляками, охватывающими запястье в виде перчаток с отрезанными напальчниками, прикрепленными к рукоятке.The handles of Nordic walking and trekking sticks are equipped with lanyards covering the wrist in the form of gloves with cut off fingertips attached to the handle.
Силовой упор палки в грунт сопровождается сжатием пальцами рукоятки с интенсивным нагружением мышц-сгибателей. На иных фазах применения палок - при ее переносе вперед после сделанного шага, при ходьбе по несложным участкам поверхности, в паузах для отдыха, вполне допустимо уменьшить усилие охвата рукоятки, но чтобы не выронить палку необходимо оснастить рукоятку средствами фиксации на руке космонавта.The forceful emphasis of the stick in the ground is accompanied by compression with the fingers of the handle with intense loading of the flexor muscles. At other phases of the use of sticks - when moving it forward after a step is taken, when walking on simple surface areas, in pauses for rest, it is quite acceptable to reduce the grip force of the handle, but in order not to drop the stick, it is necessary to equip the handle with fixation tools on the astronaut's hand.
Известны элементы фиксации на рукоятках инструментов для космонавтов в виде двух несомкнутых дужек, выполненных из эластичного пластика с общим основанием, которое устанавливается в специально предусмотренные пазы в рукоятках инструментов (Г. Сергеев, О. Цыганков. Инструменты для космонавта. Наука и жизнь. №9, 1976, С. 32).Known elements of fixation on the handles of instruments for astronauts in the form of two unclosed arches made of elastic plastic with a common base, which is installed in specially provided grooves in the instrument handles (G. Sergeev, O. Tsygankov. Instruments for the astronaut. Science and life. No. 9 , 1976, S. 32).
Известны фиксаторы в виде двух дуг, выполненных из стальной проволоки (О.С. Циганков, В.М. Кобрiн. Технологiчна дiяльнiсть космонавта. Харкiв, XAI, 1995, С. 278, 279).Known latches in the form of two arcs made of steel wire (OS Tsigankov, VM Kobrin. Technological activity of the astronaut. Kharkiv, XAI, 1995, S. 278, 279).
Упомянутые решения являются аналогичными, отличаются только использованными материалами. Экспериментальная оценка образцов, изготовленных по указанным выше решениям, оказалась неудовлетворительной по показаниям эффективности и надежности фиксации, что являлось следствием незамкнутости дуг фиксаторов.The mentioned solutions are similar, differ only in the materials used. The experimental evaluation of the samples made according to the above solutions was unsatisfactory in terms of the efficiency and reliability of fixation, which was a consequence of the openness of the arches of the clamps.
Вместе с тем, фиксатор в виде цельной жесткой дуги, по типу дуги-гарды2 (2Гарда - выпуклая дужка на рукоятке сабли, шашки для защиты кисти руки от удара. Новейший словарь иностранных слов и выражений. Москва ACT. Минск. ХАРВЕСТ. 2002. С. 192) на холодном оружии, неприемлем ввиду риска утончения или отсутствия газовой прослойки между рукой и оболочкой перчатки в зонах контакта перчатки с жесткой дугой.At the same time, the latch is in the form of a solid rigid arc, according to the type of arc guard 2 ( 2 Guard - a convex handle on the handle of a saber, checkers to protect the wrist from impact. The latest dictionary of foreign words and expressions. Moscow ACT. Minsk. HARVEST. 2002 P. 192) on knives, unacceptable due to the risk of thinning or the absence of a gas layer between the hand and the glove shell in the contact areas of the glove with a rigid arc.
Удержание в рабочем положении фото- и TV-камеры, дально- и высотомера и др. выполняется космонавтом-оператором с определенными энерготратами. Известен монопод (https://vash.market) - одноопорный штатив, опорой для которого являются статические объекты или поверхность. Существующие образцы моноподов не приспособлены для использования оператором в скафандре под избыточным давлением, а именно: конструкция и технология применения известных штативных головок для установки/деинсталляции и регулировки камер, приборов с использованием деталей с резьбами 1/8ʺ, 1/4ʺ и 3/8ʺ несовместимы с наддутой перчаткой скафандра (https://vash.market).Retention in the working position of the photo and TV cameras, range and altimeter, etc. is carried out by the astronaut-operator with certain energy consumption. The famous monopod (https://vash.market) is a one-support tripod, for which static objects or the surface are a support. Existing samples of monopods are not suitable for use by the operator in a spacesuit under overpressure, namely: the design and technology of using well-known tripod heads for installing / uninstalling and adjusting cameras, devices using parts with 1 / 8ʺ, 1/4 3 and 3 / 8ʺ threads are incompatible with an inflated glove of a spacesuit (https://vash.market).
Рассмотренные аналоги опорных палок, рукояток и темляков3 (3Темляк - петля из ремня или ленты на рукоятке шпаги, сабли, шашки, надеваемое на руку при пользовании оружием. Современный толковый словарь русского языка. Москва. Ридерс дайджест. 2004. С. 825.), а также одноопорных штативов, конструктивно не сопрягаются с наддутой перчаткой и рукавом скафандра, не содержат свойств, которые облегчали бы использование космонавтом аппаратуры индивидуального применения.The considered analogues of support sticks, handles and lanyards 3 ( 3 Lanyard - a loop from a belt or tape on the handle of a sword, saber, checkers, worn on the hand when using a weapon. Modern explanatory dictionary of the Russian language. Moscow. Readers digest. 2004. P. 825. ), as well as single-support tripods, are structurally not compatible with an inflated glove and a spacesuit sleeve, do not contain properties that would facilitate the astronaut's use of equipment for individual use.
Задачей изобретения является создание устройства для опоры, используемого преимущественно космонавтом в скафандре в реальных и моделируемых условиях гипогравитации на поверхности Луны и Марса при ходьбе и эксплуатации аппаратуры индивидуального применения, обеспечивающего безопасность, эффективность, надежность и эргономичность действий.The objective of the invention is to provide a device for support, used mainly by an astronaut in a spacesuit in real and simulated conditions of hypogravity on the surface of the moon and Mars when walking and operating individual equipment, ensuring safety, efficiency, reliability and ergonomics of actions.
Техническим результатом изобретения является повышение безопасности, эффективности, надежности и эргономичности устройства для опоры, используемого преимущественно космонавтом в скафандре в реальных и моделируемых условиях гипогравитации на поверхности Луны и Марса при ходьбе и эксплуатации аппаратуры индивидуального применения, согласованного с конструктивно-эксплуатационными характеристиками скафандра и функциональными возможностями космонавта.The technical result of the invention is to increase the safety, efficiency, reliability and ergonomics of a support device, used mainly by an astronaut in a spacesuit in real and simulated conditions of hypogravity on the surface of the moon and Mars when walking and operating individual equipment, consistent with the design and operational characteristics of the spacesuit and functionality astronaut.
Технический результат достигается тем, что устройство для опоры, используемое преимущественно космонавтом в скафандре в реальных и моделируемых условиях гипогравитации на поверхности Луны и Марса, содержит телескопический стержень с заостренным наконечником и кольцом на одном его конце и рукояткой на другом конце, на стержне посредством клеммовых соединений4 (4Клеммовое соединение - фрикционно-винтовое соединение для закрепления на осях различных деталей, имеющих прорезь (Новый политехнический словарь. Научное издательство «Большая Российская энциклопедия» Москва. 2000. С. 220).) установлены параллельные между собой и перпендикулярные оси стержня кронштейны, на стержне между клеммовыми соединениями нанесено неметаллическое покрытие, между кронштейнами натянута пружина растяжения, навитая касательно виток к витку, расстояние h между рукояткой и пружиной на 8-10% меньше толщины ладонной части наддутой перчатки скафандра, пружина помещена в тканевый чехол, зафиксированный на кронштейнах, длина чехла превосходит расстояние между кронштейнами, при этом навершием5 (5Навершие - верхушка какого-либо изделия (рукоятки меча, посоха и т.д.). kartaslov.ru) стержня является площадка, на которой установлено магнитное фиксирующее приспособление.The technical result is achieved in that the support device, used mainly by an astronaut in a spacesuit in real and simulated hypogravity conditions on the surface of the Moon and Mars, contains a telescopic rod with a pointed tip and a ring at one end and a handle at the other end, on the rod through terminal connections 4 (4 Clamping connection - friction-screw connection for fastening the axes to various parts having a slot (New Polytechnical dictionary Scientific Publishers "Big. Russian Encyclopedia "Moscow. 2000. P. 220).) Brackets parallel to each other and perpendicular to the axis of the rod are installed, a non-metallic coating is applied to the rod between the terminal connections, a tension spring is tensioned between the brackets, wound tangentially to the coil, the distance h between the handle and the spring 8-10% less than the thickness of the palm of the inflated glove of the spacesuit, the spring is placed in a fabric cover fixed on the brackets, the length of the cover exceeds the distance between the brackets, with a pommel of 5 ( 5 ie - the top of a product (the handle of a sword, staff, etc.). kartaslov.ru) of the rod is the platform on which the magnetic locking device is installed.
Устройство для опоры, используемое космонавтом в скафандре, показано на фигурах 1-6.The support device used by the astronaut in a spacesuit is shown in figures 1-6.
На фиг. 1 - сопряжение устройства со скафандром.In FIG. 1 - pairing the device with a spacesuit.
На фиг. 2 - общий вид устройства.In FIG. 2 - general view of the device.
На фиг. 3 - конструкция рукоятки.In FIG. 3 - handle design.
На фиг. 4 - разрез по А-А.In FIG. 4 - section along aa.
На фиг. 5 - кронштейн.In FIG. 5 - bracket.
На фин. 6 - узел крепления пружины и чехла.To the fin. 6 - node mounting the spring and cover.
На фиг. 7 - схема измерения.In FIG. 7 is a measurement diagram.
1 - Телескопический стержень.1 - Telescopic rod.
2 - Наконечник.2 - Tip.
3 - Кольцо.3 - Ring.
4 - Рукоятка.4 - Handle.
5, 19 - Кронштейны.5, 19 - Brackets.
6, 18 - Клеммовые соединения.6, 18 - Terminal Connections.
7 - Пружина.7 - Spring.
8 - Чехол.8 - Case.
9 - Площадка.9 - Site.
10 - Магнитное фиксирующее приспособление.10 - Magnetic locking device.
11, 20 - Серьги кронштейнов.11, 20 - Earrings brackets.
12, 23 - Составные оси.12, 23 - Compound axes.
13 - Неметаллическое покрытие.13 - Non-metallic coating.
14, 21 - Бандажи6 (6Бандаж - плотно прилегающая повязка. Современный толковый словарь русского языка. Москва. Ридерс дайджест. 2004. С. 31.).14, 21 - Bandages 6 ( 6 Bandage - a tight-fitting bandage. The modern explanatory dictionary of the Russian language. Moscow. Readers digest. 2004. P. 31.).
15 - Перчатка скафандра.15 - Glove of a spacesuit.
16 - Фиксируемый предмет.16 - Fixed item.
17 - Ярмо.17 - Yoke.
22 - Динамометр.22 - Dynamometer.
Устройство для опоры, используемое преимущественно космонавтом в скафандре в реальных и моделируемых условиях гипогравитации на поверхности Луны и Марса, содержит телескопический стержень 1 (фиг. 2) с заостренным наконечником 2 и кольцом 3 на одном конце стержня и рукояткой 4 на другом конце стержня, на стержне 1 посредством клеммовых соединений 6, 18 (фиг. 3) установлены кронштейны 5, 19, параллельные между собой и перпендикулярные оси стержня 1, на последнем между клеммовыми соединениями 6, 18 нанесено неметаллическое покрытие 13, например, лента петельная артикул 3С422-Г50 ГОСТ 30019.1-93, между кронштейнами натянута навитая касательно виток к витку пружина растяжения 7, например, наружным диаметром 16 мм из проволоки 2-Т-12Х18Н10Т, ГОСТ 18143-72, при этом расстояние h между пружиной 7 и рукояткой 4 на 8-10% меньше толщины ладонной части наддутой перчатки скафандра 15, пружина 7 прикреплена к серьгам 11, 20 (фиг. 4) кронштейнов 5, 19 посредством составных осей 12, 23 и помещена в тканевый чехол 8, например, из ткани ТТА-2 артикул 86-165-04 ТУ 8288-039-1727788575-2005, закрепленный бандажами 14, 21, например, нитками полиамидными ТУ 8147-016-05138014-01, на серьгах 11, 20 кронштейнов 5, 19 при этом длина чехла 8 превосходит расстояние между кронштейнами, навершием стержня 1 является площадка 9 с установленным на ней магнитным фиксирующим приспособлением 10 (например, Н.И. Ситас, О.С. Цыганков. Магнит в невесомости. Полет №1. 2010. С. 30-35; А.П. Александров, В.Д. Гречка, В.Н. Кобрин, О.С. Цыганков. Сборочно-монтажные и ремонтно-восстановительные работы в космическом пространстве. Харьков, ХАИ, 1990. С. 40-41; Постоянные магниты. //Под редакцией д.т.н., проф. Ю.М. Пятина. Москва. «Энергия». 1980. С. 161-162), при этом ярмо 17 установлено на фиксируемом предмете 16 (фиг. 2).The support device, used mainly by an astronaut in a spacesuit under real and simulated hypogravity conditions on the surface of the Moon and Mars, contains a telescopic rod 1 (Fig. 2) with a pointed tip 2 and a ring 3 at one end of the rod and a handle 4 at the other end of the rod, on the rod 1 through terminal connections 6, 18 (Fig. 3) mounted brackets 5, 19, parallel to each other and perpendicular to the axis of the rod 1, on the last between the terminal connections 6, 18 applied non-metallic coating 13, for example, tape p complete article 3C422-G50 GOST 30019.1-93, tension brackets 7 wound around the coil to the coil, for example, with an outer diameter of 16 mm from 2-T-12X18H10T wire, GOST 18143-72, the distance h between the spring 7 and the handle is tensioned between the brackets 4 is 8-10% less than the thickness of the palm of the inflated glove of the spacesuit 15, the spring 7 is attached to the earrings 11, 20 (Fig. 4) of the brackets 5, 19 by means of the composite axes 12, 23 and placed in a fabric cover 8, for example, made of TTA fabric -2 article 86-165-04 TU 8288-039-1727788575-2005, fastened with bandages 14, 21, for example, with polyamide threads TU 8147-016-0 5138014-01, on the earrings 11, 20 of the brackets 5, 19, the length of the cover 8 exceeds the distance between the brackets, the top of the rod 1 is a platform 9 with a magnetic fixing device 10 installed on it (for example, N.I. Sitas, O.S. Gypsies. Magnet in zero gravity.
Способ применения устройства для опоры в натурных и моделируемых условиях заключается в следующем. Кисть руки в наддутой перчатке 15 (фиг. 2, 3) вводится с натягом7 (7Натяг - разность между наружным размером охватываемой детали и внутренним размером охватывающей детали. Новый политехнический словарь. Москва. Научное издательство «Большая Российская энциклопедия». 2000. С. 322) в пространство между кронштейнами 5, 19, рукояткой 4 и пружиной 7, вследствие чего происходит обжатие перчатки 15, чем обеспечивается удерживание устройства для опоры на руке космонавта с усилием 6-8 кгс*, навершие на стержне 1 (фиг. 2) состоит из площадки 9 и магнитного фиксирующего приспособления 10, которое используют для установки фиксируемых предметов 16 (например, видеокамеры), оснащенных ответной частью - ярмом 17.The method of using the device for support in full-scale and simulated conditions is as follows. An inflated glove wrist 15 (Fig. 2, 3) is inserted with an interference fit of 7 ( 7 An interference fit is the difference between the external size of the covered part and the internal size of the covering part. New Polytechnical Dictionary. Moscow. Scientific Publishing House "Big Russian Encyclopedia". 2000. C .322) into the space between the
* На образце устройства в макетном исполнении экспериментальным путем определено, что удерживание устройства на руке без сжатия кисти испытателем при избыточном давлении в скафандре 0,4 ат (фиг. 1) по показаниям динамометра 22 (http://tdkap.ru) (фиг. 7), равно 6-8 кгс.* It has been experimentally determined on a prototype device model that the device is held on the hand without squeezing the hand by the tester at an overpressure in the pressure suit of 0.4 atm (Fig. 1) according to the dynamometer 22 (http://tdkap.ru) (Fig. 7), equal to 6-8 kgf.
Устройство для опоры с зафиксированным в магнитном фиксирующем приспособлении 10 на стержне 1 предметом 16 применяют в качестве монопода как стоя на месте, так и в процессе ходьбы (фиг. 2).The support device with the
Таким образом, изобретение устройства для опоры, используемого преимущественно космонавтом в скафандре в реальных и моделируемых условиях гипогравитации на Луне и Марса обеспечивает следующие преимущества:Thus, the invention of a support device used primarily by an astronaut in a spacesuit in real and simulated conditions of hypogravity on the Moon and Mars provides the following advantages:
1. Повышается безопасность, эффективность, надежность и эргономичность пешего передвижения и целевой деятельности космонавта.1. Increases safety, efficiency, reliability and ergonomics of foot movement and targeted activities of the astronaut.
2. Силовой упор стержня в грунт выполняют надавливанием ребра ладони на кронштейн без контакта последнего с кистевым подшипником скафандра.2. The force stop of the rod in the ground is performed by pressing the ribs of the palm on the bracket without contact of the latter with the hand bearing of the spacesuit.
3. Необходимость сжимать рукоятку данного устройства существует только на фазе силового упора стержня в грунт; во всех других положениях захват может быть ослаблен благодаря фиксации рукоятки на кисти, что ведет к снижению загрузки и критичной утомляемости мышц-сгибателей кисти, а значит и в целом энерготрат оператора.3. The need to compress the handle of this device exists only at the phase of the power stop of the rod in the ground; in all other positions, the grip can be weakened by fixing the handle on the hand, which leads to lower loading and critical fatigue of the flexor muscles of the hand, and therefore the operator’s energy expenditure as a whole.
4. Использование устройства для опоры в качестве монопода позволяет перенести вес используемого прибора на опору, снизить нагрузку на руки оператора, высвободить руки для других действий, минимизировать тряску прибора и устранить «микрошевеленку»; оптимизировать, например, съемки в сумерках с длительной выдержкой, панорамные съемки с изменением ориентации прибора.4. Using the support device as a monopod allows you to transfer the weight of the used device to the support, reduce the load on the operator’s hands, free up hands for other actions, minimize shaking of the device and eliminate “micro-shift”; optimize, for example, shooting at dusk with a slow shutter speed, panoramic shooting with a change in the orientation of the device.
5. Сферический магнитный фиксатор обеспечивает ориентацию зафиксированных приборов в диапазоне 180° сферического угла, а также простоту и быстродействие по их установке и деинсталляции.5. Spherical magnetic lock provides orientation of the fixed devices in the range of 180 ° of the spherical angle, as well as simplicity and speed of installation and uninstallation.
6. На практике возможно использование как двух, так и одного устройства опоры.6. In practice, it is possible to use both two and one support devices.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143157A RU2708133C1 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | Device for support, used mainly by cosmonaut in space suit in real and simulated hypogravitation conditions on surface of moon and mars |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018143157A RU2708133C1 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | Device for support, used mainly by cosmonaut in space suit in real and simulated hypogravitation conditions on surface of moon and mars |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2708133C1 true RU2708133C1 (en) | 2019-12-04 |
Family
ID=68836576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018143157A RU2708133C1 (en) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | Device for support, used mainly by cosmonaut in space suit in real and simulated hypogravitation conditions on surface of moon and mars |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2708133C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU199235U1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-08-24 | Владимир Фёдорович Хрусталев | SKI STICK HANDLE |
| RU2782899C1 (en) * | 2022-02-21 | 2022-11-07 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Multi-stage positioner for use by an astronaut in a spacesuit |
| EP4173973A1 (en) * | 2021-11-02 | 2023-05-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Support system for an atmospheric suit |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5289614A (en) * | 1992-08-21 | 1994-03-01 | The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration | Extra-vehicular activity translation tool |
| RU2050891C1 (en) * | 1991-11-18 | 1995-12-27 | Загир Шайхуллович Яруллин | Ski stick |
| RU2016118376A (en) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Fixing device for a multifunctional tool with an extended handle for use by an astronaut in zero gravity |
-
2018
- 2018-12-06 RU RU2018143157A patent/RU2708133C1/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2050891C1 (en) * | 1991-11-18 | 1995-12-27 | Загир Шайхуллович Яруллин | Ski stick |
| US5289614A (en) * | 1992-08-21 | 1994-03-01 | The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration | Extra-vehicular activity translation tool |
| RU2016118376A (en) * | 2016-05-12 | 2017-11-16 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Fixing device for a multifunctional tool with an extended handle for use by an astronaut in zero gravity |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Поиск книг. Главная. Другое. Наука и жизнь N9, 1976 г. Найдено в интернет (найдено 11.09.2019). http://padaread.com/?book=67432. * |
| Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П.Королева. Журнал "Космическая техника и технологии". Архив номеров. N1(8) январь-март 2015. * |
| Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П.Королева. Журнал "Космическая техника и технологии". Архив номеров. N1(8) январь-март 2015. Цыганков О.С. Пятидесятилетие внекорабельной деятельности. Найдено в интернет (найдено 11.09.2019) https://www.energia.ru/ktt/archive/2015/01-2015/01-01.pdf. Поиск книг. Главная. Другое. Наука и жизнь N9, 1976 г. Найдено в интернет (найдено 11.09.2019). http://padaread.com/?book=67432. * |
| Цыганков О.С. Пятидесятилетие внекорабельной деятельности. Найдено в интернет (найдено 11.09.2019) https://www.energia.ru/ktt/archive/2015/01-2015/01-01.pdf. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU199235U1 (en) * | 2020-02-05 | 2020-08-24 | Владимир Фёдорович Хрусталев | SKI STICK HANDLE |
| EP4173973A1 (en) * | 2021-11-02 | 2023-05-03 | Hamilton Sundstrand Corporation | Support system for an atmospheric suit |
| US11696626B2 (en) | 2021-11-02 | 2023-07-11 | Hamilton Sundstrand Corporation | Support system for an atmospheric suit |
| RU2782899C1 (en) * | 2022-02-21 | 2022-11-07 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Multi-stage positioner for use by an astronaut in a spacesuit |
| RU2783372C1 (en) * | 2022-02-21 | 2022-11-11 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Assistive module for supporting the subject-practical activity of an astronaut in a spacesuit on the lunar surface and a method for assembling it |
| RU2783409C1 (en) * | 2022-02-21 | 2022-11-14 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Collector for separate selection of mineralogical samples by an astronaut in a spacesuit on the lunar surface and method for its use |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9763502B2 (en) | Walking stick with S-shaped flexure mechanism to store and release energy | |
| RU2708133C1 (en) | Device for support, used mainly by cosmonaut in space suit in real and simulated hypogravitation conditions on surface of moon and mars | |
| US8858401B2 (en) | Training pole for athletes | |
| Stief et al. | Inverse dynamic analysis of the lower extremities during nordic walking, walking, and running | |
| US20060240953A1 (en) | Human lower limb performance enhancement outfit | |
| Mkaouer et al. | Kinematic and kinetic analysis of two gymnastics acrobatic series to performing the backward stretched somersault | |
| De Luigi et al. | Adaptive sports technology and biomechanics: prosthetics | |
| RU2419475C2 (en) | Stick with handle | |
| Ettema et al. | Dynamics of the in-run in ski jumping: A simulation study | |
| CN205848914U (en) | A kind of Multifunctional mountain-climbing cane | |
| Janura et al. | Kinematic characteristics of the ski jump inrun: a 10-year longitudinal study | |
| US6059697A (en) | Exercise apparatus for running or walking and method of manufacture | |
| CN207221003U (en) | A kind of walk supporting device | |
| Lee et al. | Changes in the lower limb joint angle during the simulated skiing | |
| Yeadon | The biomechanics of the human in flight | |
| Staniszewski et al. | Evaluation of laterality in the snowboard basic position | |
| Hyun et al. | Analysis of the ground reaction force parameters according to the change of position and weights of bag during downward stairs between dominant and non-dominant in upper & lower limbs | |
| Zorko et al. | Wide skis as a potential knee injury risk factor in alpine skiing | |
| US20060240954A1 (en) | Human lower limb performance enhancement outfit systems | |
| Bando et al. | Development of health and medical research for long similar to successful marathon running | |
| Allinger et al. | Experimental vertical jump model used to evaluate the pivot location in klap speed skates | |
| JP6762687B2 (en) | Walking pole | |
| Minetti | Biomechanics of Alpine skiing | |
| Pelczarski | Ultralight Exoskeleton Walking System for Heavy Loaded Users | |
| Betts et al. | The use of wearable technology in the evaluation of gait patterns of soldiers during weighted locomotion |