ТЕПЛОЗАЩИТНЫЙ КОСТЮМ ДЛЯ КОСМОНАВТА Российский патент 2008 года по МПК B64G6/00 A62B17/00 A41D31/00 D04B1/24 

Изобретение относится к полетной одежде для космонавтов, а именно к теплозащитным костюмам, и может быть использовано при изготовлении костюмов для защиты космонавта от охлаждения при понижении температуры воздуха в кабине корабля или станции в условиях кратковременного или длительного полета.

Известен теплозащитный костюм космонавта для защиты от охлаждения при понижении температуры воздуха в кабине корабля или станции до 15°С, принятый в качестве ближайшего аналога. Комплект костюма состоит из куртки и брюк, надеваемых на полетный костюм или белье, шлема и шапочки. Костюм изготовлен из чистошерстяного трикотажного полотна с начесом для увеличения его теплозащитных свойств (Уманский С.П. Снаряжение космонавта. М., Машиностроение, 1982, с.36).

Данный костюм обладает хорошими теплозащитными свойствами, однако является значительным дополнительным источником пыли в виде мелких частиц волокон, загрязняющих атмосферу кабины корабля или станции и вызывающих раздражение кожных покровов, слизистых носоглотки и дыхательных путей. Кроме того, при поглощении влаги костюм медленно высыхает, что вызывает снижение его теплового сопротивления.

Задачей настоящего изобретения является создание теплозащитного костюма для космонавта, предназначенного для защиты от охлаждения в условиях кратковременного или длительного полета при понижении температуры воздуха в кабине корабля или станции до 15°С, обеспечивающего в комплекте с полетным нательным бельем или полетным теплым нательным бельем состояние комфорта, легкого, мягкого, прочного, устойчивого к внешним механическим воздействиям и не являющегося дополнительным источником пыли в кабине корабля или станции.

Указанная задача решена за счет того, что в теплозащитном костюме для космонавта, состоящем из куртки, брюк, шлема и шапочки, изготовленных из трикотажного полотна, куртка и брюки костюма выполнены из трикотажного полотна, изготовленного из физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных текстурированных нитей, состоящих из элементарных профилированных нитей, а шлем и шапочка выполнены из трикотажного полотна, изготовленного из одновременно провязанных в петли натуральных шелковых крученых нитей и физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных текстурированных нитей, состоящих из элементарных профилированных нитей, при этом элементарные профилированные нити, составляющие физически модифицированные шерстоподобные полиамидные комплексные текстурированные нити, имеют безразмерные показатели модификации геометрической формы поперечного сечения в пределах: степень заполнения 0,7±10%, степень деформирования 3,0±10%, степень разветвленности 30±10%, степень изрезанности 1,35±10%.

Выбор указанных значений и пределов изменения безразмерных показателей модификации геометрической формы поперечного сечения элементарных профилированных нитей в физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных нитях является результатом многочисленных экспериментов, проведенных авторами, и был сделан с целью максимального приближения физических свойств (гигроскопичности, водопоглощения, влагопроводности, электризуемости, коэффициента теплопроводности) данных нитей к физическим свойствам шерсти и шерстяной пряжи.

Использованные в данном изобретении физически модифицированные шерстоподобные полиамидные комплексные текстурированные нити, состоящие из элементарных профилированных нитей с указанными безразмерными показателями модификации геометрической формы поперечного сечения, имеют гигроскопичность в пределах 7,7-8,2%, водопоглощение 92-99%, влагопроводность (капиллярность) 60-68 мм, электризуемость (0,8-0,9)·10^-9 Кл/м, коэффициент теплопроводности 0,039-0,040 Вт/(м·К) и по совокупности этих основных физических свойств, определяющих гигиеничность изготовленных из них материалов и изделий, эти нити близки к шерстяной пряже, имеющей гигроскопичность в пределах 13-16%, водопоглощение 91-96%, влагопроводность (капиллярность) 31-35 мм, электризуемость (6,4-7,5)·10^-10 Кл/м, коэффициент теплопроводности 0,038-0,040 Вт/(м·К), и превосходят по этим физическим свойствам обычные - не физически модифицированные полиамидные (капроновые) комплексные текстурированные нити, имеющие гигроскопичность в пределах 3,6-4,7%, водопоглощение 43-49%, влагопроводность (капиллярность) 39-51 мм, электризуемость (1,8-2,6)·10^-9 Кл/м, коэффициент теплопроводности 0,045-0,046 Вт/(м·К).

Эксперименты показали, что уменьшение нижних пределов безразмерных вышеперечисленных показателей и увеличение верхних пределов ведет к ухудшению перечисленных физических свойств и не способствует решению поставленной технической задачи.

Механические свойства (разрывная нагрузка, разрывное удлинение, относительная прочность, работа разрыва, упругость, эластичность, выносливость при многократном растяжении, выносливость при многократных двойных изгибах) и износостойкость (стойкость к истиранию) физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных текстурированных нитей, как и всех полиамидных нитей, значительно выше механических свойств и износостойкости шерстяной пряжи.

Данный теплозащитный костюм для космонавта, состоящий из куртки и брюк, надеваемых на белье, выполненных из трикотажного полотна, изготовленного из физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных текстурированных нитей, шлема и шапочки, выполненных из трикотажного полотна, изготовленного из натуральных шелковых крученых нитей и физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных текстурированных нитей, за счет благоприятного сочетания положительных физических и механических свойств использованных нитей имеет высокое тепловое сопротивление и обеспечивает надежную защиту от охлаждения при понижении температуры воздуха в кабине корабля или станции, высокие гигиенические свойства и обеспечивает в комплекте с полетным нательным бельем или полетным теплым нательным бельем состояние комфорта, высокую прочность и износостойкость и обеспечивает надежную защиту от внешних механических воздействий, костюм легкий, гибкий, эластичный, формоустойчивый, удобен и приятен в носке и не является дополнительным источником пыли в кабине корабля или станции.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Теплозащитный костюм для космонавта состоит из куртки, брюк, шлема и шапочки, изготовленных известным трикотажным способом, при этом куртка и брюки выполнены из физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных текстурированных нитей линейной плотности 15,6 текс × 2, а шлем и шапочка выполнены из одновременно провязанных в петли натуральных шелковых нитей линейной плотности 2,33 текс × 3 с круткой 900 кр./м и физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных текстурированных нитей линейной плотности 15,6 текс × 2, при этом каждая одиночная нить линейной плотности 15,6 текс состоит из 45 элементарных профилированных нитей линейной плотности 0,347 текс, имеющих степень заполнения 0,63, степень деформирования 3,3, степень разветвленности 33, степень изрезанности 1,48.

Пример 2. Теплозащитный костюм для космонавта аналогичен примеру 1, за исключением куртки и брюк, выполненных из физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных текстурированных нитей, состоящих из элементарных профилированных нитей, имеющих степень заполнения 0,7, степень деформирования 3,0, степень разветвленности 30, степень изрезанности 1,35, а также шлема и шапочки, выполненных из таких же текстурированных нитей, одновременно провязанных в петли с натуральными шелковыми нитями линейной плотности 2,33 текс × 4 с круткой 800 кр./м.

Пример 3. Теплозащитный костюм для космонавта аналогичен примеру 1, за исключением куртки и брюк, выполненных из физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных текстурированных нитей, состоящих из элементарных профилированных нитей, имеющих степень заполнения 0,77, степень деформирования 2,7, степень разветвленности 27, степень изрезанности 1,21, а также шлема и шапочки, выполненных из таких же текстурированных нитей, одновременно провязанных в петли с натуральными шелковыми нитями линейной плотности 2,33 текс × 5 с круткой 700 кр./м.

Изобретение относится к полетной одежде космонавтов и может быть использовано при изготовлении костюмов для защиты космонавта от охлаждения при понижении температуры воздуха (до 15°С) в кабине корабля или станции. Предлагаемый костюм состоит из куртки, брюк, шлема и шапочки. Куртка и брюки выполнены из трикотажного полотна, изготовленного из физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных текстурированных нитей. Шлем и шапочка выполнены из трикотажного полотна, изготовленного из одновременно провязанных в петли натуральных шелковых крученых нитей, а также указанных шерстоподобных полиамидных текстурированных нитей. Текстурированные нити состоят из элементарных профилированных нитей, имеющих следующие безразмерные показатели модификации геометрической формы поперечного сечения: степень заполнения 0,7±10%, степень деформирования 3,0±10%, степень разветвленности 30±10%, степень изрезанности 1,35±10%. Технический результат изобретения состоит в создании костюма, обеспечивающего комфорт в комплекте с полетным нательным (теплым) бельем и при этом прочного, устойчивого к внешним механическим воздействиям и не являющегося источником пыли в кабине корабля или станции.

Теплозащитный костюм для космонавта, состоящий из куртки, брюк, шлема и шапочки, изготовленных из трикотажного полотна, отличающийся тем, что куртка и брюки костюма выполнены из трикотажного полотна, изготовленного из физически модифицированных шерстоподобных полиамидных комплексных текстурированных нитей, состоящих из элементарных профилированных нитей, а трикотажное полотно шлема и шапочки изготовлено из одновременно провязанных в петли натуральных шелковых крученых нитей и указанных физически модифицированных текстурированных нитей, причем входящие в состав текстурированных нитей указанные элементарные нити имеют следующие безразмерные показатели модификации геометрической формы поперечного сечения: степень заполнения 0,7±10%, степень деформирования 3,0±10%, степень разветвленности 30±10%, степень изрезанности 1,35±10%.