[发明专利]一种体验微重力的装置

说明书

本发明应用于航空航天领域，旨在为航天员和想要体验微重力环境的民众模拟失重环境，进行太空舱内工作的模拟试验。本发明基于电磁起重机的原理，通过电磁铁(7)对磁力衣(3)产生的吸引力抵消人体一部分重力，通过各个结构在控制系统(8)的调谐下实时、动态调节人体受力情况，使人体具有较强的失重参与感，模拟太空环境。

技术领域

本发明应用于航空航天领域，给出一种让航天员体验微重力下实验操作的装置，并且用于民众体验微重力的感觉。

背景技术

目前航天员的失重训练是利用失重飞机完成的。失重飞机可以完成抛物线飞行，形成15-40秒的微重力时间。使航天员感受、体验和熟悉失重环境，在失重的时间里可以做各种试验，如吃东西、喝水、穿脱衣服、闭眼与睁眼的定向运动,甚至可把一个舱体搬进机舱中，还可以进行人在失重的时间里从舱体爬出来的试验，训练太空的出舱活动。

美国的小型失重飞机有T-33和F-104飞机改装的失重飞机。大型失重飞机有KC-135和PC-9，苏联/俄罗斯用伊尔-76改装的大型失重飞机，其微重力时间大约有30s秒。法国有“快帆”和A300失重飞机，A300是目前世界上最大的失重飞机。日本也有大型或中型失重飞机。中国曾利用歼-5改装成小型失重飞机。

在地面还可以用中性浮力水槽产生的漂浮感觉，模拟训练航天员在失重时进行工作和维修。中性浮力水槽模拟失重的原理是，当人体浸入水中时，通过增减配重和漂浮器使人体的重力和浮力相等，即中性浮力，获得模拟失重的感觉和效应；但它并没有消除重力对于人体及其组织的作用，因此，它不同于真实的失重环境。目前，这种方法主要用于对出舱活动的航天员进行训练。一般是将1：1的航天器放入水槽中，航天员穿上改制的舱外航天服,进行出舱活动程序的模拟和技能的训练。

本发明基于电磁起重机的原理，通过控制系统(8)及各个传感器协同工作，模拟太空环境，本发明面向于航天员及体验微重力效果的普通民众，用于其体验微重力下实验操作(如植物栽培、测量数据等等)和日常活动等，用电磁铁(7)对磁力衣(3)的电磁吸引力抵消人体的重力，再通过控制系统(8)及各个部分传感器的协同控制保持人员在装置内的动态平衡，但由于是外加力场作用于人体，无法模拟外太空真实力场对人体组织的失重效果，故本发明提供类似于空间里微重力的感觉，与真实太空失重环境有区别。

发明内容

1.一种体验微重力的装置，包括舱体(1)、压力感应器(2)、磁力衣(3)、绳索(4)、力传感器(5)、绝缘层(6)、电磁铁(7)、控制系统(8)、电磁起重装置(9)、缓冲层(10)、角度仪(11)、磁场屏蔽材料(12)、门(13)、安全带(14)。