Устройство фиксации предметов в невесомости
Владельцы патента RU 2528516:
Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" (RU)
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, обладающего свойством остаточной пластической деформации) в неметаллической оболочке, кольца на концах фиксатора диаметром, соизмеримым с размерами пальцев наддутой перчатки скафандра, рычаг с щелевым отверстием диаметром, соизмеримым с диаметром фиксатора. Изобретение позволяет повысить безопасность фиксации предметов космонавтом в условиях открытого космоса. 3 ил.
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.
Учитывая определенную универсальность, данный фиксатор может быть продуктивно использован 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.
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 жестким с С-образным профилем, а другой конец выполнен подпружиненным с выступом. Данное устройство обеспечивает фиксацию предметов только к двум параллельным поручням и 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 предлагаемого изобретения является обеспечение универсальности, эргономического качества, безопасности устройства при фиксации предметов космонавтом в скафандре в условиях открытого космоса за счет надежной фиксации предметов различной конфигурации к любым элементам конструкции - например, поручню космического объекта и выполнение скрутки рычагом одной рукой при одновременном использовании второй руки для удерживания за поручень космического объекта.
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 жестко закреплен рычаг, 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.
Фиксатор 1, состоящий, например, из отожженной медной проволоки 2, имеет неметаллическую оболочку 3, например, из фторопласта, и колец 4; на фиксаторе 1 одним концом жестко закреплен рычаг 5, имеющий на другом конце щелевое отверстие 6.
Фиксатор используется следующим образом. Космонавт в скафандре вставляет пальцы в кольца 4, изгибает фиксатор 1 по форме фиксируемого предмета 7 вместе с элементом конструкции - поручнем космического объекта 8, к которому предмет прикрепляется, захватывая рукой рычаг 5 и вращая его, скручивает свободные концы фиксатора 1 в скрутку 9, осуществляя таким образом фиксацию предмета, удерживаясь при этом другой рукой за поручень, что обеспечивает одновременно возможность и безопасность действий в невесомости.
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 фиксатора доступны и удобны для выполнения космонавтом в скафандре под избыточным давлением в условиях невесомости, что следует из опыта реализации операций внекорабельной деятельности.
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 жестко закреплен рычаг, на другом конце имеющий щелевое отверстие, по ширине соизмеримое с диаметром фиксатора.
