СПОСОБ ДЕУРИНАЦИИ И ДЕФЕКАЦИИ В КОСМОСЕ Российский патент 2020 года по МПК B64G1/60 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящая заявка относится к области аэрокосмической технологии и, в частности, относится к способу деуринации и дефекации в космосе. Уровень техники В настоящее время космонавты совершают полеты в космос на космических летательных аппаратах. Вследствие особой окружающей среды в космическом летательном аппарате у космонавтов всегда возникают трудности при совершении актов деуринации и дефекации, которые до сих пор не были устранены. Во время работы в космосе космонавты обычно носят космические памперсы для выполнения актов деуринации и дефекации, что причиняет космонавтам беспокойство, поскольку экскременты прилипают к телу космонавта. NASA указывает, что если экскременты, прилипающие к телу космонавта в течение нескольких дней, не могут быть вовремя удалены, легко возникает опасность инфекций. На орбитальной станции космонавты для выполнения актов деуринации и дефекации могут использовать космический откачивающий туалет, с помощью которого экскременты могут откачиваться газовым потоком, а космонавты прикреплены к сиденью на унитазе, при этом исключается утечка экскрементов. Недостатки существующего уровня техники состоят в том, что космические памперсы нельзя носить в течение длительного времени, и может иметь место утечка, наносящая вред органам дыхания космонавта. Космические туалеты имеют высокую стоимость, составляющую 19 миллионов американских долларов в США или 18 миллионов китайских юаней в Китае. Несмотря на высокую стоимость космических туалетов, это не означает, что ими можно легко пользоваться в космосе, поскольку требуются точное соответствие в соединениях, длительное времени подготовки, очень сложные и высокоточные операции, при этом сложно полностью исключить утечки и гарантировать безопасность. Раскрытие изобретения С учетом вышеуказанных проблем существующего уровня техники настоящее изобретение предлагает способ деуринации и дефекации в космосе для способствования работе космонавтов в космосе. Вышеуказанные задачи решаются с помощью технических решений, описанных ниже. Предлагаемый способ деуринации и дефекации в космосе может включать в себя формирование герметизированного пространства ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей перед выполнением космонавтом акта деуринации или дефекации; и использование космонавтом герметизированного пространства для деуринации или дефекации. В некоторых вариантах выполнения формирование герметизированного пространства ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей может содержать обвязывание ремней вокруг пояса и двух бедер космонавта для формирования герметизированного пространства ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей. В некоторых вариантах выполнения на внутренней стороне скафандра рядом с кожей предусмотрено кольцо из упругой герметизирующей ленты, соответствующее ремню, для получения улучшенного герметизирующего эффекта между положением обвязывания скафандра и кожей во время затягивания ремней. В некоторых вариантах выполнения формирование герметизированного пространства ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей может содержать ношение космонавтом одежды, предназначенной для деуринации и дефекации, внутри скафандра, причем одежда для деуринации и дефекации расположена на коже космонавта от пояса до двух бедер, так чтобы указанное герметизированное пространство могло быть образовано между одеждой для деуринации и дефекации и кожей. В некоторых вариантах выполнения использование космонавтом герметизированного пространства для деуринации или дефекации может содержать обеспечение наличия механизма нагнетания газа, а также механизма распыления и промывки внутри герметизированного пространства, и обеспечение наличия всасывающего устройства и герметизированного устройства снаружи герметизированного пространства, причем впускной конец всасывающего устройства соединен с герметизированным пространством с помощью первого трубопровода, и выпускной конец всасывающего устройства соединен с герметизированным устройством с помощью второго трубопровода; во время выполнением космонавтом акта деуринации или дефекации функционируют механизм нагнетания газа и всасывающее устройство для всасывания экскрементов в герметизированное устройство; после выполнения космонавтом акта деуринации или дефекации функционируют механизм нагнетания газа и механизм распыления и промывки для смывания экскрементов, прилипших к внутренней стороне скафандра и коже в герметизированном пространстве, после чего всасывающее устройство продолжает функционировать для всасывания смываемых экскрементов в герметизированное устройство. В некоторых вариантах выполнения первый трубопровод оснащен первым обратным клапаном. В некоторых вариантах выполнения второй трубопровод оснащен вторым обратным клапаном. В некоторых вариантах выполнения герметизированное устройство является герметизированным мешком, причем указанный герметизированный мешок пригоден для подвешивания на скафандре. В некоторых вариантах выполнения герметизированное устройство является герметизированным коробом, причем указанный герметизированный короб расположен в космическом летательном аппарате или орбитальной станции. Положительные эффекты изобретения следующие: с помощью способа деуринации и дефекации в космосе по изобретению формируется герметизированное пространство ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей перед выполнением космонавтом акта деуринации или дефекации, и космонавты используют герметизированное пространство для выполнения акта деуринации или дефекации. Такой способ пользования туалетом позволяет удерживать экскременты в небольшом герметизированном пространстве, а сам процесс является простым, удобным и быстрым, причем в скафандре и кабине не образуется никаких загрязнений, что содействует работе космонавтов в космосе. Краткое описание чертежей Для более понятного объяснения технических решений в вариантах выполнения настоящего изобретения ниже приведено краткое описание чертежей, используемых в описании вариантов выполнения. Понятно, что чертежи в приведенном ниже описании представляют только некоторые варианты выполнения настоящего изобретения. Другие варианты выполнения могут быть предложены специалистами средней квалификации в рассматриваемой области с учетом этих чертежей без творческих разработок.

Фиг. 1 - схема этапов способа деуринации и дефекации в космосе по варианту выполнения настоящего изобретения; и фиг. 2 - схема конструктивной компоновки внутри герметизированного пространства.

Осуществление изобретения

Технические решения в вариантах выполнения настоящего изобретения ясно и подробно описаны ниже со ссылкой на приложенные чертежи вариантов выполнения настоящего изобретения. Понятно, что описанные варианты выполнения являются только частью вариантов выполнения настоящего изобретения, а не всеми вариантами выполнения. Все другие варианты выполнения, предложенные без творческих разработок специалистами в рассматриваемой области на основе вариантов выполнения настоящего изобретения, соответствуют объему настоящего изобретения. На фиг. 1 показана схема этапов способа деуринации и дефекации в космосе по варианту выполнения настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг. 1 способ может содержать: S1: формирование герметизированного пространства ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей перед выполнением космонавтом акта деуринации или дефекации; и S2: использование космонавтом герметизированного пространства для деуринации или дефекации. С помощью способа деуринации и дефекации в космосе по изобретению может быть образовано герметизированное пространство ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей перед выполнением космонавтом акта деуринации или дефекации, после чего космонавты используют герметизированное пространство для деуринации или дефекации. Такой способ пользования туалетом позволяет удерживать экскременты в небольшом герметизированном пространстве, а сам процесс является простым, удобным и быстрым. Кроме того, в скафандре и кабине не образуется никаких загрязнений, что содействует работе космонавтов. В некоторых вариантах выполнения техническое решение в отношении формирования герметизированного пространства ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей также может включать в себя: обвязывание ремней вокруг пояса и двух бедер космонавта для формирования герметизированного пространства ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей. В указанном техническом решении обвязывание ремней можно выполнять вручную или автоматически с помощью специальных устройств, таких как автоматические обвязочные устройства, представленные на рынке, если только выполнение быстрого обвязывания и ослабления ремней являются удобными и быстрыми. Кроме того, в некоторых вариантах выполнения изобретения на внутренней стороне скафандра рядом с кожей предусмотрено кольцо из упругой герметизирующей ленты, соответствующее ремню. Упругие герметизирующие ремни имеют соответствующие ширины и толщины и являются мягкими для способствования затягиванию ремней и получения улучшенного герметизирующего эффекта между положением обвязывания скафандра и кожей. В некоторых вариантах выполнения другое техническое решение в отношении формирования герметизированного пространства ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей может включать в себя следующее: космонавт может носить одежду, предназначенную для деуринации и дефекации, внутри скафандра, причем одежда для деуринации и дефекации расположена на коже космонавта от пояса до двух бедер, так чтобы указанное герметизированное пространство могло быть образовано между одеждой для деуринации и дефекации и кожей. Другими словами, герметизированное пространство получают посредством ношения скафандра, предварительно изготовленного в виде полукомплекта. Этот способ намного проще и более удобный и может использоваться на орбитальной станции для замены орбитального туалета. В некоторых вариантах выполнения изобретения подкладка одежды, предназначенной для деуринации и дефекации, внутри скафандра, расположенная рядом с кожей, может быть изготовлена из мягкого и водонепроницаемого материала для способствования надлежащей герметизации и последующему использованию и удовлетворению требований к безопасности и санитарии. В некоторых вариантах выполнения этап 2 может содержать следующее. На фиг. 2 схематично показана конструктивная компоновка внутри герметизированного пространства. Со ссылкой на фиг. 2 герметизированное пространство может содержать механизм 1 нагнетания газа и механизм 2 распыления и промывки. Снаружи герметизированного пространства могут быть расположены всасывающее устройство 3 и герметизированное устройство 4. Впускной конец всасывающего устройства 3 может быть соединен с герметизированным пространством с помощью первого трубопровода 5, и выпускной конец всасывающего устройства 3 может быть соединен с герметизированным устройством 4 с помощью второго трубопровода 6. Во время выполнением космонавтом акта деуринации или дефекации функционируют механизм 1 нагнетания газа и всасывающее устройство 3 для всасывания экскрементов в герметизированное устройство 4. После выполнения космонавтом акта деуринации или дефекации функционируют механизм 1 нагнетания газа и механизм 2 распыления и промывки для смывания экскрементов, прилипших к внутренней стороне скафандра и коже в герметизированном пространстве, после чего всасывающее устройство 3 продолжает функционировать для всасывания смываемых экскрементов в герметизированное устройство 4. С помощью этапа S2 изобретения герметизированное пространство, содержащее экскременты, может быть очищено, и после очистки герметизированное пространство может быть освобождено для способствования работе космонавта. Нагнетание газа в герметизированное пространство во время выполнения космонавтами акта деуринации или дефекации имеет две функции: во-первых, необходимо обеспечить достаточное давление в герметизированном пространстве для исключения приставание одежды к коже, так чтобы герметизированное пространство имело свободный канал; во- вторых, поток газа способствует эффективному сбору экскрементов, подлежащих смыванию во всасывающее устройство 3. В некоторых вариантах выполнения изобретения механизм 1 нагнетания газа и механизм 2 распыления и промывки могут быть установлены непосредственно в герметизированном пространстве скафандра, и загрязнения, прилипшие к коже и одежде, могут быть смыты посредством добавления воды и нагнетания газа. Всасывающее устройство 3 может быть подвешено на скафандре или в пригодном месте в космическом летательном аппарате или орбитальной станции для удобства захватывания космонавтами. Кроме того, в некоторых вариантах выполнения изобретения первый трубопровод 5 может быть оснащен первым обратным клапаном 7, а второй трубопровод может быть оснащен вторым обратным клапаном 8, так чтобы исключить обратное течение экскрементов в герметизированное пространство из герметизированного устройства 4. Кроме того, герметизированное устройство 4 варианта выполнения пригодно для очистки с целью дальнейшего использования и может быть герметизированным мешком, причем этот герметизированный мешок пригоден для подвешивания на скафандре для способствования работе космонавтов снаружи космического летательного аппарата. Разумеется, герметизированное устройство 4 варианта выполнения изобретения может быть герметизированным коробом, и герметизированный короб может быть расположен в космическом летательном аппарате или орбитальной станции для способствования работе космонавтов в космическом летательном аппарате или орбитальной станции. Поскольку в вариантах выполнения изобретения экскременты могут собираться герметизированным устройством 4, существует возможность исключить загрязнение скафандра и кабины экскрементами, тем самым, улучшая чистоту скафандра и кабины. Следует отметить, что в вариантах выполнения настоящего изобретения после выполнения космонавтом акта деуринации или дефекации и очистки от экскрементов обвязывающие ремни могут быть ослаблены. Как вариант, обвязывающие ремни и обвязочное устройство могут быть надеты для использования в любое время при необходимости. Варианты выполнения настоящего изобретения могут быть адаптированы для использования как мужчинами-космонавтами, так и женщинами-космонавтами, и, газы, выпускаемые из кишечника, или менструальная кровь также могут собираться сходным образом. Вышеописанные варианты выполнения являются только предпочтительными вариантами выполнения изобретения и предназначены для объяснения изобретения, а не для ограничения изобретения в любой форме. Любые эквивалентные варианты выполнения с частичными модификациями или подтверждениями, выполненные специалистами средней квалификации в этой области в пределах объема технических признаков настоящего изобретения в свете технического содержания, раскрытого в настоящем изобретении без отклонения от технических признаков настоящего изобретения, соответствуют объему изобретения.

Предложен способ деуринации и дефекации в космосе, включающий: формирование герметизированного пространства ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей перед выполнением космонавтом акта деуринации или дефекации; обеспечение наличия механизмов нагнетания газа, распыления и промывки внутри герметизированного пространства, обеспечение наличия всасывающего устройства и герметизированного устройства снаружи герметизированного пространства. При выполнении космонавтом акта деуринации или дефекации функционируют механизм нагнетания газа и всасывающее устройство для всасывания экскрементов в герметизированное устройство, а после выполнения космонавтом акта деуринации или дефекации функционируют механизм нагнетания газа и механизм распыления и промывки, после чего всасывающее устройство продолжает функционировать для всасывания смываемых экскрементов в герметизированное устройство. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ деуринации и дефекации, включающий: формирование герметизированного пространства ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей перед выполнением космонавтом акта деуринации или дефекации, который включает обвязывание ремней вокруг пояса и двух бедер космонавта для формирования герметизированного пространства ниже пояса и выше двух бедер между скафандром и кожей; и использование космонавтом герметизированного пространства для деуринации или дефекации, которое включает: обеспечение наличия механизма нагнетания газа, а также механизма распыления и промывки внутри герметизированного пространства, и обеспечение наличия всасывающего устройства и герметизированного устройства снаружи герметизированного пространства, причем впускной конец всасывающего устройства соединен с герметизированным пространством с помощью первого трубопровода, и выпускной конец всасывающего устройства соединен с герметизированным устройством с помощью второго трубопровода, при этом во время выполнения космонавтом акта деуринации или дефекации функционируют механизм нагнетания газа и всасывающее устройство для всасывания экскрементов в герметизированное устройство, а после выполнения космонавтом акта деуринации или дефекации функционируют механизм нагнетания газа и механизм распыления и промывки для смывания экскрементов, прилипших к внутренней стороне скафандра и коже в герметизированном пространстве, после чего всасывающее устройство продолжает функционировать для всасывания смываемых экскрементов в герметизированное устройство.

2. Способ по п. 1, в котором на внутренней стороне скафандра рядом с кожей предусмотрено кольцо из упругой герметизирующей ленты, соответствующее ремню.

3. Способ по п. 1, в котором первый трубопровод оснащен первым обратным клапаном.

4. Способ по п. 1, в котором второй трубопровод оснащен вторым обратным клапаном.

5. Способ по п. 1, в котором герметизированное устройство является герметизированным мешком, причем указанный герметизированный мешок пригоден для подвешивания на скафандре.

6. Способ по п. 1, в котором герметизированное устройство является герметизированным коробом, причем указанный герметизированный короб расположен в космическом летательном аппарате или орбитальной станции.