УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ ПРЕДМЕТОВ В НЕВЕСОМОСТИ Российский патент 2014 года по МПК B64G1/66 

Изобретение относится к космической технике, а именно к средствам обеспечения деятельности космонавтов в условиях невесомости, в том числе в открытом космосе, в частности к средствам фиксации предметов к корпусу космического аппарата или между собой.

Предлагаемое устройство может быть продуктивно использовано при проведении подводных работ, на транспорте, в других отраслях производственно-хозяйственной деятельности, а также в бытовых операциях.

В процессе жизни и трудовой деятельности в невесомости необходимо фиксировать, закреплять все предметы, которые окружают космонавта или которыми он пользуется, во избежание их бесконтрольного дрейфа или отделения от космического объекта и утери.

Особенность деятельности в невесомости такова, что космонавту приходится, как правило, удерживаться одной рукой за поручень, выполняя в то же время целевые действия другой рукой. На этом принципе - «использование одной рукой» - должны разрабатываться инструменты и приспособления для внекорабельной деятельности. Этот принцип относится и к средствам фиксации. Стремление к минимизации рабочих движений - второй принцип разработки оборудования для внекорабельной деятельности, в том числе и устройств фиксации.

Для фиксации используются различные способы и средства: механические, магнитные, адгезионные, эластичные ткани, резинки, ленты, шнуры. К материалам, используемым для фиксации, предъявляются требования по сохранению их физических свойств под воздействием факторов космического пространства: вакуума, температуры, радиации и др.

Одним из способов фиксации является привязывание предметов тканевыми шнурами, веревками. Использование указанных средств, завязывание узлов для космонавта в скафандре под избыточным давлением, при ограниченной подвижности и сниженной тактильной чувствительности пальцев в перчатке, чрезвычайно трудоемкая задача с негарантированным положительным исходом. Кроме того, на практике выявлен такой эффект, как ослабление, распускание узлов в невесомости и ослабления всей привязи.

Известно устройство для фиксации элементов конструкции на корпусе космического аппарата (патент РФ 1804423), обеспечивающее фиксацию лентообразных, плоских элементов конструкции на двух параллельных поручнях космического объекта с использованием скобы П-образной формы, один конец которой выполнен подпружиненным с выступом, второй конец выполнен жестким, имеющим С-образный профиль. Данное устройство обеспечивает фиксацию только к двум параллельным поручням, фиксирует только плоские, лентообразные предметы и не обеспечивает фиксацию предметов различной конфигурации к любому элементу конструкции космического аппарата.

Известно использование в машиностроении проволоки для фиксации от несанкционированного отворачивания, стопорения резьбовых соединений. Завершение операции скрутки проволоки в этом случае осуществляется с использованием инструментов, например плоскогубцев, что неприемлемо ввиду ограниченных локомоторных возможностей космонавта в скафандре (Справочник металлиста. Том 2., с.225. Машгиз, Москва, 1958) (прототип).

Задачей изобретения является обеспечение минимизации энерготрат, эргономического качества, универсальности устройства и безопасности при фиксации предметов космонавтом в скафандре в условиях открытого космоса за счет надежной фиксации предметов различной формы к любым элементам конструкции космического объекта, уменьшением количества скруток, выполнении скрутки одной рукой при одновременном использовании другой руки для удерживания за поручень.

Решение задачи достигается тем, что устройство фиксации содержит фиксатор в виде проволоки в неметаллической оболочке с кольцами на концах, диаметр которых соизмерим с размерами пальцев наддутой перчатки скафандра под избыточным давлением, материал проволоки обладает свойством остаточной пластической деформации, на фиксаторе одним концом установлен на подвижном соединении рычаг с возможностью поступательного и вращательного движения относительно фиксатора, имеющий на другом конце щелевое отверстие для размещения в нем фиксатора, при этом ширина щелевого отверстия соизмерима с диаметром фиксатора.

На фиг.1 показано устройство фиксации.

На фиг.2 показано поперечное сечение фиксатора.

На фиг.3 показан рычаг в разрезе.

На фигурах:

1 - фиксатор;

2 - проволока;

3 - неметаллическая оболочка;

4 - кольца;

5 - рычаг;

6 - щелевое отверстие;

7 - фиксируемый предмет;

8 - поручень космического объекта;

9 - скрутка;

10 - положение рычага при скручивании.

Фиксатор 1, состоящий, например, из отожженной медной проволоки 2, имеет неметаллическую оболочку 3, например, из фторопласта, и колец 4; на фиксаторе 1 одним концом подвижно установлен рычаг 5, имеющий на другом конце щелевое отверстие 6.

Устройство используется следующим образом. Космонавт в скафандре продевает пальцы в кольца 4, изгибает фиксатор 1 по форме фиксируемого предмета 7 вместе с элементом конструкции - поручнем космического объекта 8, к которому предмет прикрепляется, заводит свободный конец фиксатора 1 в щелевое отверстие 6, сдвигает рычаг 5 близко к фиксируемому предмету 7, вращает рычаг 5 одной рукой и скручивает свободные концы фиксатора 1 с минимальным количеством скруток 10, осуществляя таким образом фиксацию предмета 7.

Благодаря остаточной пластической деформации материала фиксатора закрепление предмета получается прочным, стабильным, устойчивым к воздействию факторов космического пространства, скрутка легко может быть разобрана космонавтом, а фиксатор может быть использован повторно или многократно.

Действия по использованию устройства доступны и удобны для выполнения космонавтом в скафандре под избыточным давлением в условиях невесомости, что следует из опыта реализации операций внекорабельной деятельности.

Изобретение относится к космической технике, а именно к средствам обеспечения деятельности космонавтов в условиях невесомости. Устройство фиксации предметов в невесомости содержит фиксатор в виде проволоки (из материала, обладающим свойством остаточной пластической деформации) в неметаллической оболочке, рычаг (с возможностью вращения и поступательного движения относительно фиксатора) с щелевым отверстием шириной, соизмеримой с диаметром фиксатора. Изобретение позволяет повысить безопасность фиксации предметов космонавтом в условиях открытого космоса. 3 ил.

Устройство фиксации предметов в невесомости, содержащее фиксатор в виде проволоки в неметаллической оболочке, отличающееся тем, что на концах фиксатора предусмотрены кольца, по диаметру соизмеримые с размерами пальцев наддутой перчатки скафандра под избыточным давлением, материал проволоки обладает свойством остаточной пластической деформации, на фиксаторе одним концом установлен посредством подвижного соединения рычаг с возможностью вращения и поступательного движения относительно фиксатора, на другом конце имеющий щелевое отверстие, по ширине соизмеримое с диаметром фиксатора.