ЧАСЫ С ИНДИКАЦИЕЙ ВРЕМЕНИ НА МАРСЕ Российский патент 2019 года по МПК G04B1/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области часовой техники, к часовым механизмам со стрелочной индикацией времени, а, более конкретно, часовым механизмам усложненного типа с дополнительными функциями индикации на часах текущего времени на Марсе.

Уровень техники.

Известно, что пилотируемый полет на Марс - это запланированный полет человека на Марс с помощью пилотируемого космического корабля. Роскосмос, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) и Европейское космическое агентство (ЕКА) объявили полет на Марс своей целью в XXI веке.

Марс, в отличии от Земли имеет очень слабое магнитное поле, приблизительно, в 500 раз слабее земного, поэтому во время солнечных вспышек, поверхность Марса подвержена сильному облучению плазмы. Следствием этого может явиться отказ работы электронных приборов, в частности, электронных наручных часов, так как электронные наручные часы слабо защищены от воздействия электромагнитах полей и по этой причине могут быть выведены из строя.

В отличии от электронных часов механические часы полностью автономны и не подвержены влиянию космических излучений. Именно поэтому создание часов с индикацией времени, предназначенных для использования на Марсе, является важнейшей задачей для будущих космических путешественников.

Известно, что сол - это марсианские солнечные сутки, продолжительность которых равна 24 часам, 39 минутам, 35,244 секундам, что соответствует 88775,244 секундам в сутках. Напомним, что на Земле средняя продолжительность солнечных суток составляют приблизительно 24 часа, что соответствует 86400 секундам.

Из уровня техники известна попытка создания часов, которые показывают как земное, так и марсианское время. Так известны часы NASA Dual Earth and Mars Time Watch (http://iamthebatteryhuman.tumblr.com/post/17487296201/ianbrooks-nasa-dual-earth-and-mars-time-watch). В известных часах регулировка, замедление часов на 39 минут в сутки производилось путем изменения частоты регулятора, а именно, при помощи сложной регулировкой системы баланс-спираль в механических часах, и путем внесения изменений в кварцевый генератор в кварцевых часах.

Недостатком является сложная ручная регулировка часов и в случае механических часов, которые показывают время одновременно как на Марсе, так и на Земле, то потребуется сложный часовой механизм, содержащий две колесных системы, два спусковых регулятора или два механизма в одном корпусе. Это не просто усложняет конструкцию часов, но и существенно увеличивает их габариты.

Задача и технический результат

Задачей и техническим результатом заявленного изобретения является повышение точности индикации марсианского времени, а также упрощение конструкции часов и уменьшением их габаритов с одновременным повышением надежности часов за счет исключения сложных многоэлементных механизмов.

Сущность изобретения

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что аналоговые часы для индикации марсианского времени содержат корпус, часовой механизм и циферблат, причем часовой механизм дополнительно содержит редуктор, состоящий из двух соосных зубчатых колес, закрепленных друг с другом жестко либо фрикционно, причем редуктор обеспечивает преобразование скорости вращения элемента стрелочной передачи в скорость вращения механизма, отображающего среднее марсианское солнечное время.

При этом элемент стрелочной передачи может быть одним из элементов стрелочного механизма, например, минутный триб, часовое колесо, вексельный триб, вексельное колесо.

При этом минутный триб взаимодействует с редуктором и с его помощью передает движение на минутный триб марсианского времени.

Кроме этого механизм, отображающий среднее марсианское солнечное время может быть выполнен в виде стрелочного механизма марсианского времени и состоять из минутного триба марсианского времени, вексельного колеса марсианского времени, вексельного триба марсианского времени и часового колеса марсианского времени.

При этом передаточное число редуктора равно не менее 1,027523.

Также передаточное число редуктора может быть получено числом зубьев колес редуктора равным 112 и 109 или кратных им.

При этом часы могут быть как механическими, так и кварцевыми.

Кроме этого часовой механизм может быть любым стандартно выпускаемым базовым часовым механизмом.

При этом стрелочный механизм может быть любым применяемым в часовой технике.

Кроме этого часовой механизм может быть 12-ти или 24-ти часовой индикации.

При этом механизм, отображающий среднее марсианское солнечное время может быть стрелочным, дисковым либо ретроградным, либо секторным.

При этом часы, для индикации марсианского времени могут отображать как марсианские часы и минуты, так и только часы или только минуты.

Кроме этого часы, для индикации марсианского времени могут отображать, как только марсианское время, так и земное и марсианское время одновременно.

Кроме этого часы, для индикации марсианского времени могут содержать любые другие дополнительные известные функции.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат при использовании изобретения достигается тем, что в способе индикации марсианского времени отставание солнечных марсианских суток от солнечных земных суток компенсируют при помощи использования в аналоговых часах редуктора, состоящего из двух зубчатых колес.

Краткое описание чертежей

Конструктивно в предпочтительном, но не единственно обязательном, варианте исполнения заявляемое устройство индикации марсианского времени включает следующие детали:

1 - Корпус

2 - Циферблат индикации времени на Земле

3 - Часовая стрелка индикации времени на Земле

4 - Минутная стрелка индикации времени на Земле

5 - Циферблат индикации времени на Марсе

6 - Шкала марсианского времени

7 - Минутная стрелка индикации времени на Марсе

8 - Часовая стрелка индикации времени на Марсе

9 - Колесо редуктора, имеющее 112 зубьев

10 - Колесо редуктора, имеющее 109 зубьев

11 - Минутный триб

12 - Вексельное колесо

13 - Вексельный триб

14 - Часовое колесо

15 - Минутный триб марсианского времени

16 - Вексельное колесо марсианского времени

17 - Вексельный триб марсианского времени

18 - Часовое колесо марсианского времени

На фиг. 1 показан внешний вид часов с указателем марсианского времени, где основной циферблат имеет 24-ч часовую шкалу земного времени и 24 дополнительную шкалу марсианского времени. При этом часы содержат корпус 1, основной циферблат 2, часовую 3 и минутную 4 стрелки Земного времени, дополнительный циферблат 5, шкалу марсианского времени 6, часовую 8 и минутную 7 стрелку Марсианского времени.

На фиг. 2 показан вариант внешнего вида часов с указателем марсианского времени, где основной циферблат имеет 12-ти часовую шкалу земного времени и 24 дополнительную шкалу марсианского времени. При этом часы содержат корпус 1, основной циферблат 2, часовую 3 и минутную 4 стрелки Земного времени, дополнительный циферблат 5, шкалу марсианского времени 6, часовую 8 и минутную 7 стрелку Марсианского времени.

На фиг. 3 показан вариант внешнего вид часов с указателем только марсианского времени. При этом часы содержат циферблат часов со шкалой марсианского времени 6, часовую 8 и минутную 7 стрелку Марсианского времени.

На фиг. 4 показан вариант выполнения механизма часов с индикацией марсианского времени.

На фиг. 5 показана структурно-функциональная схема механизма часов по изобретению, включающая в себя часовой механизм, механизм индикации марсианского времени, средство индикации марсианского времени.

Фиг. 6 показана функциональная схема варианта часов с одновременной индикацией земного и марсианского времени.

Осуществление изобретения

Как отмечалось выше заявитель разработал устройство и способ, позволяющий с наименьшими затратами для штучного и мелкосерийного производства обеспечить изготовление часов, выполненных с возможностью одновременной индикации времени на Земле и на Марсе. При этом на Земле указанные часы могут быть как в механическом, так и кварцевом исполнении. При этом в качестве основы для таких часов может быть взят любой стандартно выпускаемый часовой механизм. То есть базовый часовой механизм и стрелочная система могут быть практически любыми из числа известных и применяемых в часовой технике при выполнении ими их обычных для часов функций. Кроме этого часовой механизм может быть выполнен как для 12-ти часовой индикации, так и для 24-ти часовой индикации.

Как показано на фигурах 1 и 2 чертежей заявленное изобретение может быть выполнено в виде часов усложненного типа, которые обеспечивают возможность одновременной индикации текущего времени на Земле и текущего времени на Марсе. Так как суточное земное время меньше суточного марсианского времени, то для преобразования угловой скорости вращения выходных валов базового часового механизма (оси секундной, минутной, часовой) в угловую скорость для обеспечения вращения индикаторов марсианского времени предложено использовать редуктор.

Как показано на фигуре 4 в предпочтительном исполнении редуктор представляет собой находящиеся соосно и закрепленные неподвижно или фрикционно друг относительно друга два колеса с количеством зубьев 112 и 109 или кратные им (указанные колеса отмечены позициями 9 и 10 на чертеже).

Средство индикации марсианского времени предназначено для индикации времени на Марсе и может быть выполнено любым известным способом, включая стрелочную, дисковую, ретроградную и другие способы индикации, а также при необходимости содержит стрелочный механизм, например, для преобразования скорости вращения минутной оси в часовую.

Устройство для реализации способа в общем представляет собой часовой механизм с устройством индикации марсианского времени.

Как показано на фигуре 4 в одном из возможных вариантов исполнения изобретения на минутный триб 11 часового механизма насаживают минутную стрелку 4 индикации времени на Земле, на втулку часового колеса 14 насаживают часовую стрелку 3 индикации времени на Земле. При этом движение от минутного триба 11 до часового колеса 14 передается через вексельный триб 13 и вексельное колесо 12. Кроме этого от минутного триба 11 вращательное движение передается на редуктор, состоящий из двух зубчатых колес 9 и 10. Триб 11 взаимодействует с колесом редуктора 9, имеющим 112 зубьев и передает ему движение. В свою очередь колесо редуктора 9, имеющее 112 зубьев выполнено соосно с колесом редуктора 10, которое имеет 109 зубьев. Далее от колеса редуктора 10 движение передается на минутный триб 15 марсианского времени. В свою очередь на минутный триб 15 марсианского времени насаживается минутная стрелка 7 индикации времени на Марсе. Движение от минутного триба 15 марсианского времени передается на вексельное колесо 16 марсианского времени, в который соосно запрессован вексельный триб 17 марсианского времени, а от вексельного триба 17 марсианского времени движение передается на часовое колесо 18 марсианского времени, на ось которого насажена часовая стрелка 8 индикации времени на Марсе.

Настоящим изобретением предлагается добавить дополнительную стрелочную передачу, позволяющую обеспечить преобразование скорости вращения минутного триба, часового колеса или любого другого элемента стрелочной передачи в скорость вращения, наиболее близкую к скорости вращения необходимой для счисления времени, минут и секунд в солах (марсианских солнечных сутках).

Как было отмечено выше путем расчетов было установлено, что редуктор, необходимый для изменения крутящего момента должен содержать два соосно закрепленных колеса, одно из которых имеет 112 зубьев (или кратное ему), а второе имеет 109 зубьев (или кратное ему). То есть колеса расположены соосно друг другу и жестко соединены, при этом они имеют передаточное число 112/109=1,027523.

Таким образом при использовании данного редуктора мы получаем 86400×1,027523=88777, 9 секунд в сутках, что всего на 2,7 секунды больше длительности среднего солнечного сола. Так как погрешность самых точных механических наручных часов, хронометров, колеблется в пределах -4 +6 секунд в сутках, что выше данной погрешности, то данное устройство может быть использовано и в самых высокоточных механических часах.

При этом как показано на фиг. 3 и фиг. 5 для отображения на часах только марсианского времени необходимо отказаться от стрелочных индикаторов, отображающих земное время. В этом случае взаимодействие редуктора, содержащего два зубчатых колеса 9 и 10 колеса с минутным трибом 11 также обеспечит передачу движения на минутный триб 15 марсианского времени, который в свою очередь передаст движение на вексельное колесо 16 и далее на часовое колесо 18 через вексельный триб 17.

Таким образом посредством простого механизма редуктора без дополнительного усложнения часового механизма будет обеспечена высокая точность индикации марсианского времени на механических часах.

Таким образом обеспечивается достижение требуемого технического результата, а именно повышение точности индикации марсианского времени, а также упрощение конструкции часов и уменьшением их габаритов с одновременным повышением надежности часов за счет исключения сложных многоэлементных механизмов.

Учитывая новизну совокупности существенных признаков, техническое решение поставленной задачи, изобретательский уровень и существенность всех общих и частных признаков изобретения, доказанных в разделе «Уровень техники» и «Раскрытие изобретения», доказанную в разделе «Осуществление и промышленная реализация изобретения» техническую осуществимость и промышленную применимость изобретения, решение поставленных изобретательских задач и уверенное достижение требуемого технического результата при реализации и использовании изобретения, по нашему мнению, заявленная группа изобретений удовлетворяет всем требованиям патентоспособности, предъявляемым к изобретениям.

Проведенный анализ показывает также, что все общие и частные признаки изобретения являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе они не только достаточны для достижения цели изобретения, но и позволяют реализовать изобретение промышленным способом.

Использование: изобретение относится к области часовой техники, к часовым механизмам со стрелочной индикацией времени, а, более конкретно, часовым механизмам усложненного типа с дополнительными функциями индикации на часах текущего времени на Марсе. Сущность: аналоговые часы для индикации марсианского времени содержат корпус, часовой механизм и циферблат, при этом часовой механизм дополнительно содержит редуктор, состоящий из двух соосных зубчатых колес, закрепленных друг с другом жестко либо фрикционно, причем редуктор обеспечивает преобразование скорости вращения элемента стрелочной передачи в скорость вращения механизма, отображающего среднее марсианское солнечное время. При этом в способе индикации марсианского времени отставание солнечных марсианских суток от солнечных земных суток компенсируют при помощи использования в аналоговых часах редуктора, состоящего из двух зубчатых колес. Технический результат: повышение точности индикации марсианского времени, а также упрощение конструкции часов и уменьшением их габаритов с одновременным повышением надежности часов за счет исключения сложных многоэлементных механизмов. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Аналоговые часы для индикации марсианского времени, содержащие корпус, часовой механизм и циферблат, отличающиеся тем, что часовой механизм дополнительно содержит редуктор, состоящий из двух соосных зубчатых колес, закрепленных друг с другом жестко либо фрикционно, причем редуктор обеспечивает преобразование скорости вращения элемента стрелочной передачи в скорость вращения механизма, отображающего среднее марсианское солнечное время.

2. Аналоговые часы по п. 1, отличающиеся тем, что элемент стрелочной передачи может быть одним из элементов стрелочного механизма, например, минутный триб, часовое колесо, вексельный триб, вексельное колесо.

3. Аналоговые часы по п. 2, отличающиеся тем, что минутный триб взаимодействует с редуктором и с его помощью передает движение на минутный триб марсианского времени.

4. Аналоговые часы по п. 1, отличающиеся тем, что механизм, отображающий среднее марсианское солнечное время может быть выполнен в виде стрелочного механизма марсианского времени и состоять из минутного триба марсианского времени, вексельного колеса марсианского времени, вексельного триба марсианского времени и часового колеса марсианского времени.

5. Аналоговые часы по п. 1, отличающиеся тем, что передаточное число редуктора равно не менее 1,027523.

6. Аналоговые часы по п. 5, отличающиеся тем, что передаточное число редуктора может быть получено числом зубьев колес редуктора, равным 112 и 109 или кратным им.

7. Аналоговые часы по п. 1, отличающиеся тем, что часы могут быть как механическими, так и кварцевыми.

8. Аналоговые часы по п. 1, отличающиеся тем, что часовой механизм может быть любым стандартно выпускаемым базовым часовым механизмом.

9. Аналоговые часы по п. 1, отличающиеся тем, что стрелочный механизм может быть любым применяемым в часовой технике.

10. Аналоговые часы по п. 1, отличающиеся тем, что часовой механизм может быть 12- или 24-часовой индикации.

11. Аналоговые часы по п. 1, отличающиеся тем, что механизм, отображающий среднее марсианское солнечное время, может быть стрелочным, дисковым либо ретроградным, либо секторным.

12. Аналоговые часы по п. 1, отличающиеся тем, что часы для индикации марсианского времени могут отображать как марсианские часы и минуты, так и только часы или только минуты.

13. Аналоговые часы по п. 1, отличающиеся тем, что часы для индикации марсианского времени могут отображать, как только марсианское время, так и земное и марсианское время одновременно.

14. Аналоговые часы по п. 13, отличающиеся тем, что часы для индикации марсианского времени могут содержать любые другие дополнительные известные функции.

15. Способ индикации марсианского времени, при котором отставание солнечных марсианских суток от солнечных земных суток компенсируют при помощи использования в аналоговых часах по п. 1 редуктора, состоящего из двух зубчатых колес.