Скафандр для работы в открытом космосе

Полезная модель относится к устройствам для работы в открытом космосе и может быть использована для защиты космонавта и обеспечения его жизнедеятельности и работоспособности при выходе в открытый космос. Скафандр представляет собой полужесткую конструкцию, состоящую из оболочки и каски шлема, выполненных в виде единого металлического узла - кирасы, оболочки рук и ног, выполненных из мягких материалов. Скафандр имеет пульт управления электросистемами, в котором установлен жидкокристаллический дисплей, имеющий подсветку, выполненную двухцветной для облегчения распознавания поступающих сигналов, и блок радиотелеметрической аппаратуры, в который встроена специализированная малогабаритная электронно-вычислительная машина (микроЭВМ), позволяющая анализировать работу систем скафандра по заданному алгоритму. Пульт управления имеет тумблеры «МЕНЮ-ОТБОЙ ЗВУКА» и «ДА-НЕТ» для управления режимами работы микроЭВМ и отбоя звуковых сигналов. Технический результат от использования скафандра позволяет обеспечить достаточный контроль за работой всех его систем и повысить безопасность.

Данная полезная модель относится к устройствам для работы в открытом космосе и может быть использована для защиты космонавта и обеспечения его жизнедеятельности и работоспособности при выходе в открытый космос.

Известен скафандр для работы в открытом космосе «Орлан-М» (И.П.Абрамов, М.Н.Дудник, В.И.Сверщек, Г.И.Северин, А.И.Скуг, А.Ю.Стоклицкий. Космические скафандры России. Москва, ОАО «НПП «Звезда», 2005 г.)

Скафандр имеет полужесткую конструкцию, состоит из оболочки корпуса и каски шлема, выполненных в виде единого металлического узла - кирасы, оболочки рук и ног, выполнены из мягких материалов, гермоперчатки скафандра съемные и имеют быстродействующий разъем, пульт управления электросистемами, включающий жидкокристаллические индикаторы аварийных ситуаций без подсветки и стрелочный прибор контроля отдельных параметров (напряжение электропитания, давление в кислородном баллоне), блок радиотелеметрической аппаратуры, предназначенный для обработки и передачи телеметрической информации о работе систем скафандра. Для входа в скафандр на кирасе сзади имеется прямоугольный вырез, к окантовке которого присоединяется «ранец» с автономной системой жизнеобеспечения (СОЖ), включающей в себя комплекс подсистем, поддерживающих давление, состав и циркуляцию газовой среды, тепловой режим и другие условия жизнедеятельности.

Недостатками указанного прототипа являются:

- отсутствие возможности обеспечить космонавту поступление полной информации о работе систем скафандра в режиме реального времени,

- отсутствие возможности обеспечить контроль за работой систем скафандра в течение всего времени подготовки и проведения работ в открытом космосе,

- отсутствие возможности обеспечить проведение автоматизированного анализа работы систем скафандра,

- отсутствие возможности обеспечить выдачу на пульт управления рекомендаций по действиям космонавта в случае нештатной работы систем скафандра.

Система обработки и передачи телеметрической информации посылает достаточно полную информацию о работе систем скафандра в Центр управления полетами (ЦУП), но эта информация не поступает к космонавту. При работе в открытом космосе существуют длительные паузы в радиосвязи между ЦУП и Международной космической станцией (МКС). Во время таких пауз космонавт, не получая необходимые рекомендации ЦУП, не имеет возможности контролировать параметры работы скафандра. Таким образом, данный скафандр не позволяет обеспечить достаточный контроль за работой всех его систем и, как следствие, приводит к недостаточной информированности и безопасности космонавта.

В основу полезной модели положена задача создания скафандра для работы в открытом космосе с таким его конструктивным выполнением, которое позволило бы обеспечить достаточный контроль за работой всех его систем и повысить безопасность.

Поставленная техническая задача решается скафандром для работы в открытом космосе, представляющим собой полужесткую конструкцию, состоящую из оболочки и каски шлема, выполненных в виде единого металлического узла - кирасы, оболочки рук и ног, выполненных из мягких материалов, съемных гермоперчаток, имеющих быстродействующий разъем, «ранца» с автономной системой жизнеобеспечения (СОЖ), присоединенного к окантовке прямоугольного выреза на кирасе сзади. СОЖ включает в себя комплекс подсистем, поддерживающих давление, состав и циркуляцию газовой среды, тепловой режим и другие условия жизнедеятельности, помимо прочего, имеет пульт управления электросистемами скафандра и блок радиотелеметрической аппаратуры, предназначенный для обработки и передачи телеметрической информации о работе систем скафандра.

Предложено установить в блоке радиотелеметрической аппаратуры встроенную специализированную малогабаритную электронно-вычислительную машину (микроЭВМ). МикроЭВМ позволяет анализировать работу систем скафандра по заданному алгоритму по поступающим сигналам от датчиков скафандра. Благодаря наличию микроЭВМ информация о работе скафандра передается не только в ЦУП по радиопередатчику, но и в пульт управления скафандра на его дисплей. Космонавт может в любое время при желании получить информацию о параметрах работы систем скафандра (расходе вентиляции в скафандре, температуре вентилирующего газа, температуре воды в системе водяного охлаждения, содержании СО₂ в вентилирующем газе, информацию о включенности основных или резервных систем радиосвязи, кислородного обеспечения, насосов, вентиляторов и т.п.).

Таким образом, в отсутствие сеансов связи с ЦУП космонавт может получить желаемую информацию и самостоятельно принимать адекватные решения.

Заявляемое решение представлено на фигурах:

фиг.1 изображает размещение электрооборудования на внешней поверхности скафандра 1;

фиг.2 изображает функциональную схему передачи информации на дисплей скафандра и по радиоканалу на борт станции МКС.

Скафандр имеет пульт управления электросистемами 2, блок радиотелеметрической аппаратуры 3. В пульте 2 вместо отдельных жидкокристаллических индикаторов аварийных ситуаций и стрелочного прибора контроля отдельных параметров установлен единый дисплей 4. Дисплей имеет подсветку для облегчения распознавания поступающих сигналов. Подсветка дисплея выполнена двухцветной: зеленая - при поступлении сообщений неопасного информационного характера, оранжевая - при опасных (аварийных) нештатных ситуациях. Цвет подсветки меняется автоматически в зависимости от характера ситуации и сообщения.

Скафандр имеет в блоке радиотелеметрической аппаратуры 3 встроенную специализированную малогабаритную электронно-вычислительную машину (микроЭВМ) 5.

МикроЭВМ анализирует работу систем скафандра по заданному алгоритму по поступающим сигналам от датчиков 6 скафандра и подает звуковые сигналы космонавту в шлемофон о наступлении нештатных ситуаций и сообщения в буквенном виде на дисплей 4 о характере ситуации с рекомендациями космонавту о необходимости принятия адекватных мер.

Благодаря наличию микроЭВМ информация о работе скафандра передается не только в ЦУП по передатчику 7, но и в пульт управления 2 на дисплей 4.

Выбор необходимой информации осуществляется космонавтом с помощью тумблера «МЕНЮ-ОТБОИ ЗВУКА» 8, расположенного на пульте 2 скафандра. После принятия мер космонавт по желанию может отбить звуковой сигнал, для этого кнопка «МЕНЮ» совмещена с кнопкой «ОТБОЙ ЗВУКА».

МикроЭВМ может запросить космонавта о выполнении определенных действий и мер, и космонавт кратко отвечает микроЭВМ (ведет диалог) с помощью тумблера «ДА-НЕТ» 9, расположенного на пульте 2.

Таким образом, решается задача создания скафандра для работы в открытом космосе с таким его конструктивным выполнением, которое позволяет обеспечить космонавту достаточный контроль за работой всех его систем и повысить безопасность.

1. Скафандр для работы в открытом космосе, представляющий собой полужесткую конструкцию, состоящую из оболочки корпуса и каски шлема, выполненных в виде единого металлического узла - кирасы, оболочки рук и ног, выполненных из мягких материалов, имеющий пульт управления электросистемами скафандра, блок радиотелеметрической аппаратуры, предназначенный для обработки и передачи телеметрической информации о работе систем скафандра, отличающийся тем, что в блоке радиотелеметрической аппаратуры в дополнение к системе обработки и передачи телеметрической информации о работе систем скафандра встроена специализированная малогабаритная электронно-вычислительная машина (микроЭВМ), анализирующая работу систем скафандра по заданному алгоритму и передающая обработанную информацию на пульт управления скафандра.

2. Скафандр по п.1, отличающийся тем, что пульт управления электросистемами снабжен единым жидкокристаллическим дисплеем с двухцветной подсветкой, отображающим сообщения, поступающие от микроЭВМ, при этом информация опасного характера подсвечивается оранжевым цветом, неопасного - зеленым.

3. Скафандр по п.1, отличающийся тем, что пульт управления имеет тумблеры «МЕНЮ-ОТБОЙ ЗВУКА» и «ДА-НЕТ» для управления космонавтом режимами работы микроЭВМ и отбоя звуковых предупредительных сигналов.