КОСТЮМ ДЛЯ РАБОТЫ В НЕВЕСОМОСТИ Российский патент 1998 года по МПК B64G6/00 A62B17/00 A63B23/00 

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты человека в условиях невесомости при долговременной работе в космическом пространстве.

Известно устройство для сохранения ортостатической устойчивости в условиях невесомости, в котором используется эластичный элемент, играющий роль искусственной силы тяжести для создания адекватной нагрузки на опорно-двигательный аппарат. В этом устройстве упругий элемент крепится одной стороной к опоре космического корабля, а другой стороной к человеку, что позволяет воспроизводить кратковременные инерционно-ударные (направленные по продольной оси тела человека) нагрузки (авт. св. СССР N 256164, кл. A 63 B 23/00, 1976).

Недостатком такого устройства является кратковременное действие нагрузки на опорно-двигательный аппарат человека, находящегося в невесомости. При использовании такого устройства нагрузка осуществляется только на определенную группу мышц и требует дополнительной затраты времени.

Известен гравитационный костюм-тренажер "Вектор", который представляет систему подвижных, определенным образом ориентированных относительно определенной группы мышц тела, индивидуально подобранных для каждого конкретного человека отягощений (Лагутин А.Н. Атлетическая гимнастика. - Киев: Здоровье, 1990, с. 62-63).

Однако, такой костюм в невесомости малоэффективен, так как обеспечивает нагрузку мышц опорно-двигательного аппарата человека при помощи грузов.

Известен костюм для работы в невесомости типа "Пингвин", изготовленный из трикотажного полотна, на котором закреплены шнуры-амортизаторы, растягивающиеся при движении человека в невесомости, вовлекая в действие мускульную силу (Уманский С.П. Реальная фантастика. - М.: Московский рабочий, 1985, с. 128-129).

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического решения, является то, что такой костюм не осуществляет постоянного действия на опорно-двигательный аппарат человека и полностью не обеспечивает эффективной нагрузки на мышцы грудной клетки и живота.

Наиболее близким является костюм для работы в невесомости из трикотажного полотна, выполненного из нитей обычной растяжимости и эластомерных нитей, образующих упругий каркас, обеспечивающий нагрузку на костно-мышечный аппарат человека (RU, патент, 2060913, кл. B 64 G 6/00, 27.05.96).

Причинами, препятствующими достижению требуемого технического результата, является то, что такой костюм не осуществляет нагрузку на мышцы в области живота и грудной клетки.

Задача: создание костюма для жизнедеятельности человека в условиях невесомости, путем постоянного искусственного нагружения мышечной системы опорно-двигательного аппарата человека, причем дополнительно обеспечивающего нагрузку на мышцы грудной клетки и живота.

При использовании предлагаемого устройства получают следующий технический результат: обеспечивается постоянное искусственное нагружение мышечной системы опорно-двигательного аппарата человека с дополнительной нагрузкой на мышцы грудной клетки и живота.

Поставленный технический результат достигается тем, что трикотажное полотно, из которого изготавливается костюм для работы в невесомости, выполнено из нитей обычной растяжимости и эластомерных нитей, образующих упругий каркас, причем детали костюма в области грудной клетки и живота выполнены из трубчатого эластичного трикотажа, в структуре которого уточные эластомерные нити располагаются между петельными дугами петель эластичного трикотажа и имеют линейные размеры на 10-35% меньше соответствующих размеров частей тела человека.

Выполнение трикотажного полотна из нитей обычной растяжимости и эластомерных нитей необходимо для создания упругого каркаса, обеспечивающего искусственное нагружение мышечной системы опорно-двигательного аппарата человека.

Использование нитей обычной растяжимости при вязании позволяет создать гигиеническую поверхность, необходимую при эксплуатации костюма, а также закрепить в структуре полотна эластомерные нити, образующие упругий, каркас.

Использование эластомерной нити при вязании позволяет создать упругий каркас по всей поверхности костюма, обеспечивающего постоянное искусственное нагружение мышечной системы опорно-двигательного аппарата человека.

Детали костюма в области грудной клетки и живота в виде трубчатого эластичного трикотажа необходимы для создания нагрузки на мышцы грудной клетки и живота за счет эластичного трикотажа, в структуре которого уточные эластомерные нити расположены между петельными дугами петель.

Наличие в структуре эластичного трикотажа уточных эластомерных нитей создает по всему периметру тела человека давление на мышцы грудной клетки и живота.

Уменьшение размеров трубчатого эластичного трикотажа менее чем на 10% размеров тела в области грудной клетки и живота не обеспечивает нагрузку на мышцы грудной клетки и живота.

Уменьшение размеров трубчатого эластичного трикотажа более чем на 35% размеров тела в области грудной клетки и живота приводит к разрушению деталей костюма при эксплуатации и вызывает дискомфортность при длительном времени использования.

На фиг. 1 представлен костюм для работы в невесомости; на фиг. 2 - структура переплетения эластичного трикотажа, из которого выполнен костюм; на фиг. 3 - структура эластичного трикотажа в области грудной клетки и живота, в котором уточные эластомерные нити располагаются между дужками петель эластичного трикотажа.

На фиг. 1 представлен костюм для работы в невесомости из эластичного трикотажа 1, содержащего дополнительные детали в виде трубчатого трикотажа 2.

На фиг. 2 представлена структура эластичного трикотажа, из которого изготовлен костюм для работы в невесомости, состоящая из нитей обычной растяжимости 3 и эластомерных нитей 4, образующих упругий каркас 5.

На фиг. 3 представлена структура эластичного трикотажа, содержащего упругие элементы из нитей 6 в виде утка.

Для наглядности структуры эластичного трикотажа на фиг. 2 и 3 представлены в несколько растянутом виде в продольном и поперечном направлениях.

Эластичное трикотажное полотно вяжется на однофонтурной трикотажной машине 22 класса типа МС. Натяжение нити обычной растяжимости при вязании составляет 1,8 - 2,5 Н, а эластомерной нити 1,5 - 3,2 Н.

Детали костюма в области грудной клетки и живота вяжутся аналогично трикотажу, из которого изготовлен костюм. Уточная эластомерная нить подается в каждой петлеобразующей системе под натяжением 3,4 - 5,0 Н и располагается между петельными дугами петель эластичного трикотажа.

Костюм для работы в невесомости надевается на тело человека в процессе его жизнедеятельности в космическом пространстве. В процессе эксплуатации упругий каркас из эластомерных нитей оказывает постоянное давление на мышцы опорно-двигательного аппарата человека. Сопротивляясь этому давлению, мышцы находятся под постоянной нагрузкой. Детали костюма из трубчатого трикотажа обеспечивают нагрузку на мышцы грудной клетки и живота человека в поперечном направлении. При дыхании, приеме пищи и выполнении различных физических упражнений человека в невесомости обеспечивается дополнительная нагрузка на мышцы.

Костюм предназначен для профилактики ортостатической устойчивости в условиях невесомости при долговременной работе в космосе. Костюм сделан из трикотажного полотна, которое состоит из нитей обычной растяжимости и эластомерных нитей. Детали костюма в области грудной клетки и живота выполнены из трубчатого эластичного трикотажа и имеют линейные размеры на 10 - 35% меньше соответствующих размеров частей тела человека. В структуре трубчатого трикотажа уточные эластомерные нити расположены между петельными дугами петель эластичного трикотажа. Костюм обеспечивает постоянное искусственное нагружение мышечной системы опорно-двигательного аппарата человека с дополнительной нагрузкой на мышцы грудной клетки и живота. 3 ил.

Костюм для работы в невесомости, выполненный из трикотажного полотна, состоящего из нитей обычной растяжимости и эластомерных нитей, образующих упругий каркас, отличающийся тем, что детали костюма в области грудной клетки и живота выполнены из трубчатого эластичного трикотажа, в структуре которого уточные эластомерные нити расположены между петельными дугами петель эластичного трикотажа, и имеют линейные размеры на 10 - 35% меньше соответствующих размеров частей тела человека.