Устройство для тренировки космонавтов с эффектом гравитации в условиях невесомости “Гравитрон”

(51) 63 21/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Устройство для укрепления мускулатуры в условиях невесомости содержит опоры для рук и связанные с ними опоры для ног, жесткий двойной рычаг, шарнирно закрепляемый к корпусу космического аппарата через фиксаторы со стопором и батутом, при этом к рычагу шарнирно закреплены опоры для рук. Опоры для ног выполнены в виде стремян или в виде площадки из композита. Устройство может быть соединено с электроприводом. Устройство снабжено страховочным поясом. Предлагаемое устройство в условиях невесомости обеспечивает полное нагружение опорно-двигательного аппарата и всей скелетной мускулатуры космонавта и дает человеку реальное ощущение массы тела, подобное действию гравитации.(72) Андреев Андрей Андреевич Андреева Алина Андреевна(56) Инновационный патент РК 25803, кл. 64 1/60, 63 21/02, 63 21/055, 15.06.2012(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ КОСМОНАВТОВ С ЭФФЕКТОМ ГРАВИТАЦИИ В УСЛОВИЯХ НЕВЕСОМОСТИ ГРАВИТРОН(57) Изобретение относится к устройству для тренировки космонавтов в условиях невесомости с достижением эффекта гравитации, и который предназначен для использования на борту космического объекта. Изобретение относится к устройству для тренировки космонавтов в условиях невесомости с достижением эффекта гравитации, и который предназначен для использования на борту космического объекта. Известны применяемые на практике в настоящее время костюмы для тренировки космонавтов Пингвин и Чибис. Пингвин - нагрузочный костюм, в который вмонтированы силовые тяги,нагружающие определенные группы мышц. Костюм создает нагрузки на опорно-двигательный аппарат и производит нагружение скелетной мускулатуры космонавтов. Чибис - пневмовакуумный костюм,представляющий собой своеобразный герметичный мешок на каркасе, в котором создается разряжение для оттока крови к ногам, имитируя земное состояние кровеносной системы. Недостатки указанных средств профилактики невесомости состоят в том, что физиологические показатели состояния человека остаются на низком уровне. Кроме того,данные костюмы должны использоваться практически постоянно для достижения ощутимого эффекта,что для космонавта снижает комфортность пребывания и вызывает напряженность психоэмоционального состояния. Наиболее близким к предлагаемому устройству является тренажер для укрепления мускулатуры в условиях невесомости, который содержит опору для ног в виде опорной площадки, наплечный бандаж,нагружающие элементы с фиксаторами для закрепления их одним концом к опорной площадке,а другим к наплечному бандажу, при этом к опорной площадке прикреплены опоры для рук и вспомогательные элементы для охвата нижней части голени. Тренажер снабжен резиновыми нагружающими элементами для мышц шеи,соединенными одним концом с поясом,закрепляемым вокруг головы, а на другом конце имеющими фиксаторы для закрепления на наплечном бандаже. К корпусу космического апарата тренажер крепится упругими элементами(инн. патент РК 25803, кл. 64 1/60, А 63 В 21/02,А 63 В 21/055, оп. 15.06.2012 г.) Недостатки известного устройства заключаются в том, что его действие ограничено только избирательным воздействием на мускулатуру, причем не в полном объеме. Задачей изобретения является разработка устройства для укрепления мускулатуры в условиях невесомости, обеспечивающего полное нагружение опорно-двигательного аппарата и всей скелетной мускулатуры космонавта и дающее человеку реальное ощущение массы тела, подобное действию гравитации. Для достижения технического результата устройство для укрепления мускулатуры в условиях невесомости, включающее опоры для рук и связанные с ними опоры для ног, элементы крепления к космическому аппарату, согласно изобретению содержит жесткий двойной рычаг,шарнирно закрепляемый к корпусу космического аппарата через фиксаторы со стопором и батутом,2 при этом к рычагу шарнирно закреплены опоры для рук. Опоры для ног выполнены в виде стремян или в виде площадки из композита. Устройство может быть соединено с электроприводом. Устройство снабжено страховочным поясом. Сущность изобретения поясняется чертежами. Неподвижной частью устройства является стопор 1,который крепится к корпусу космического аппарата. С одной стороны к стопору 1 закреплена на раме упругая сетка батута 2 и фиксаторы 3. С другой стороны к стопору 1 шарнирно закреплен жесткий двойной рычаг 4, выполненный в виде стержней, на котором шарнирно закреплены опоры для рук 5,которые связаны с опорами для ног 6. Опоры для рук 5 и опоры для ног 5 снабжены амортизаторами 7. Опоры для ног 6 представляют собой стремена,гибко соединенные между собой. Опоры для ног могут быть выполнены также в виде площадки из композита. Тренажер содержит страховочный пояс 9. Устройство используется следующим образом. Космонавт, закрепившись на опорах для рук 5 и для ног 6, совершает толкательное движений, которое обеспечивает инерционное движение до упругой сетки батута 2. Оттолкнувшись от батута 2,космонавт получает дополнительное ускорение в обратную сторону. Далее, совершая многократно указанные действия, от толчка к толчку увеличивается центробежная сила, которая дает космонавту ощущение эффекта гравитации, т.е. собственного веса. Во время тренировки происходит естественное сгибание в коленях, чему способствует наличие амортизаторов 7. Наличие фиксаторов 3 дает возможность увеличить угловую скорость движения и быструю и плавную остановку. Полная остановка осуществляется за счет гашения скорости сгибанием в коленях, как при прыжках на батуте. Таким образом, за счет высокой угловой скорости достигается величина центробежной силы,приближающейся к собственной массе тела. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для тренировки космонавтов в условиях невесомости, включающее опоры для рук и связанные с ними опоры для ног, а также элементы крепления к космическому аппарату,отличающееся тем, что оно содержит жесткий двойной рычаг, шарнирно закрепляемый к корпусу космического аппарата через фиксаторы со стопором и батутом, при этом к рычагу шарнирно закреплены опоры для рук. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры для ног выполнены в виде стремян. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры для ног выполнены в виде площадки из композита. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно соединено с электроприводом. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено страховочным поясом.