[發(fā)明專利]一種體驗微重力的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710102981.4
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN106697340B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉紅;方晨昊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，旨在為航天員和想要體驗微重力環(huán)境的民眾模擬失重環(huán)境，進行太空艙內(nèi)工作的模擬試驗。本發(fā)明基于電磁起重機的原理，通過電磁鐵(7)對磁力衣(3)產(chǎn)生的吸引力抵消人體一部分重力，通過各個結(jié)構(gòu)在控制系統(tǒng)(8)的調(diào)諧下實時、動態(tài)調(diào)節(jié)人體受力情況，使人體具有較強的失重參與感，模擬太空環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，給出一種讓航天員體驗微重力下實驗操作的裝置，并且用于民眾體驗微重力的感覺。

背景技術(shù)

目前航天員的失重訓(xùn)練是利用失重飛機完成的。失重飛機可以完成拋物線飛行，形成15-40秒的微重力時間。使航天員感受、體驗和熟悉失重環(huán)境，在失重的時間里可以做各種試驗，如吃東西、喝水、穿脫衣服、閉眼與睜眼的定向運動,甚至可把一個艙體搬進機艙中，還可以進行人在失重的時間里從艙體爬出來的試驗，訓(xùn)練太空的出艙活動。

美國的小型失重飛機有T-33和F-104飛機改裝的失重飛機。大型失重飛機有KC-135和PC-9，蘇聯(lián)/俄羅斯用伊爾-76改裝的大型失重飛機，其微重力時間大約有30s秒。法國有“快帆”和A300失重飛機，A300是目前世界上最大的失重飛機。日本也有大型或中型失重飛機。中國曾利用殲-5改裝成小型失重飛機。

在地面還可以用中性浮力水槽產(chǎn)生的漂浮感覺，模擬訓(xùn)練航天員在失重時進行工作和維修。中性浮力水槽模擬失重的原理是，當人體浸入水中時，通過增減配重和漂浮器使人體的重力和浮力相等，即中性浮力，獲得模擬失重的感覺和效應(yīng)；但它并沒有消除重力對于人體及其組織的作用，因此，它不同于真實的失重環(huán)境。目前，這種方法主要用于對出艙活動的航天員進行訓(xùn)練。一般是將1：1的航天器放入水槽中，航天員穿上改制的艙外航天服,進行出艙活動程序的模擬和技能的訓(xùn)練。

本發(fā)明基于電磁起重機的原理，通過控制系統(tǒng)(8)及各個傳感器協(xié)同工作，模擬太空環(huán)境，本發(fā)明面向于航天員及體驗微重力效果的普通民眾，用于其體驗微重力下實驗操作(如植物栽培、測量數(shù)據(jù)等等)和日常活動等，用電磁鐵(7)對磁力衣(3)的電磁吸引力抵消人體的重力，再通過控制系統(tǒng)(8)及各個部分傳感器的協(xié)同控制保持人員在裝置內(nèi)的動態(tài)平衡，但由于是外加力場作用于人體，無法模擬外太空真實力場對人體組織的失重效果，故本發(fā)明提供類似于空間里微重力的感覺，與真實太空失重環(huán)境有區(qū)別。

發(fā)明內(nèi)容

1.一種體驗微重力的裝置，包括艙體(1)、壓力感應(yīng)器(2)、磁力衣(3)、繩索(4)、力傳感器(5)、絕緣層(6)、電磁鐵(7)、控制系統(tǒng)(8)、電磁起重裝置(9)、緩沖層(10)、角度儀(11)、磁場屏蔽材料(12)、門(13)、安全帶(14)。