[实用新型]一种用于航天员训练的模拟失重环境产生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及训练装置，特别是一种用于航天员训练的模拟失重环境产生装置。

背景技术

   目前，国内外对航天员进行失重训练的主要形式有两种，一种是失重飞机，另一种是失重水槽。前者利用大推力飞机接近垂直上升，达到最高点后向下俯冲，产生失重，该方法达到失重状态的时间太短（约为20s——30s），花费高昂，不利于训练。因此，世界各国一般采用失重水槽来进行航天员失重训练。据了解，失重水槽就是一个大得像游泳池一样的设备，把航天器放入其中，训练时，通过增减配重和漂浮器使航天员的重力和浮力相等，模拟太空失重状态，然后航天员在水池里反复出入舱和舱外操作训练。由于水的密度较真空或空气大得多，惯性大，存在航天员在运动过程中受到较大阻力的问题。因此，对航天员进行失重训练装置的改进是目前亟需解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种用于航天员训练的模拟失重环境产生装置，可有效解决现有技术花费高昂，不利于训练或存在航天员在运动过程中受到较大阻力的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括绝缘墙体、上极板和下极板，上极板置于上极板绝缘包层内，下极板置于下极板绝缘包层内，上极板绝缘包层与下极板绝缘包层之间有中空的绝缘墙体，构成一封闭空间，电极充电器分别与上极板、下极板相连，控制器分别与电极充电器、称重传感器相连，控制器、电极充电器均与电源相连，训练服置于封闭空间内。

本实用新型结构新颖、设计合理，可广泛应用于航天员模拟失重训练场合，大大节约失重训练的成本，提高训练效率，是航天员进行失重训练装置上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图。

图2为本实用新型的结构剖面主视图。

图3为本实用新型的电器关系连接图。

图4为本实用新型配套训练服材质剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-4给出，本实用新型包括绝缘墙体、上极板和下极板，上极板2置于上极板绝缘包层4内，下极板3置于下极板绝缘包层5内，上极板绝缘包层4与下极板绝缘包层5之间有中空的绝缘墙体1，构成一封闭空间，电极充电器分别与上极板2、下极板3相连，控制器分别与电极充电器、称重传感器相连，控制器、电极充电器均与电源相连，训练服置于封闭空间内。

为了保证使用效果，所述的绝缘墙体1、上极板绝缘包层4、下极板绝缘包层5均为圆形，上极板绝缘包层4、下极板绝缘包层5的直径相同，且大于绝缘墙体1的直径。

所述的上极板2和下极板3均是由金属板制成的相同直径的圆形。

所述的训练服是由内绝缘层6、电荷附着层7和外绝缘层8制成的人体状。

与模拟失重环境产生装置配套的训练服绝缘且能够屏蔽电场，使航天员避免触电及辐射，如训练服剖面结构图4所示，其采用三层结构，最内层为内绝缘层6，中间为电荷附着层7；最外层为外绝缘层8。

本实用新型基于带电物体在电场中受到电场力作用的原理而设计，构成电容器的上下极板采用有足够强度的金属板，形状为圆形，其上下表面与侧面连接处均弧形连接，减小曲率，防止尖端效应造成的极板电荷分布不均匀；上、下极板绝缘包层应用性能优良的绝缘材料，能够阻挡电荷运动，但电场能够正常穿透；绝缘墙体采用绝缘材料搭建，支撑上极板并限定航天员的活动范围，且能阻止上、下极板电荷的中和，绝缘墙体与上、下极板构成一封闭的圆柱型空间，为航天员的活动空间；称重传感器可采用市售的人体称重传感器，用于测量航天员着训练服后的体重；平行板电容器的边缘效应会导致极板边缘的电场线弯曲，在此处活动，航天员受力不能平衡，因此边缘部分不能作为其训练时的活动范围，所以绝缘墙体于距离极板边缘一定距离的位置搭建。训练服的内绝缘层将电荷附着层与航天员隔离开，保护航天员；电荷附着层作为电荷的载体，同时可以屏蔽电场，使航天员免受电场辐射；外绝缘层将电荷附着层与外界隔开，防止电荷泄露。