[发明专利]一种模拟失重环境的方法

说明书

本发明提供一种模拟失重环境的方法：设计一个沿竖直方向的恒定磁场，磁场强度随高度的增加而均匀增加，训练人员穿戴磁性装置在所述磁场内部活动；所述的磁性装置固定在人体上并根据人体各部位的重量均匀分布；调节磁场大小和磁性装置，使训练人员在磁场内任一点受到的磁场力和重力平衡。通过磁场产生重力的平衡力来模拟失重，既能产生大范围、长时间的失重效果，提高失重训练的效率。又不受水下环境的限制，可进行各种失重环境中的实验，如进行需要明火的实验等。

技术领域

本发明属于失重模拟领域，可用于宇航员的失重训练、无重力实验等。

背景技术

目前，模拟失重的方法用两种。一是利用落井、落塔做自由落体运动，或用飞机做抛物线飞行，获得短暂的无重力环境。二是利用失重水槽，利用水的浮力来抵消重力。

但是第一种方法仅能模拟短时间的失重，一般不超过30s。第二种方法需要建造大型水池，而且水下环境对训练和实验有很大的限制，例如人员必须穿戴潜水设备、电子设备难以在水下使用、无法进行某些实验等。

发明内容

本发明提供一种新的模拟失重环境的方法：

设计一个沿竖直方向的恒定磁场，磁场强度随高度的增加而均匀增加，训练人员穿戴磁性装置在所述磁场内部活动；所述的磁性装置固定在人体上并根据人体各部位的重量均匀分布；调节磁场大小和磁性装置，使训练人员在磁场内任一点受到的磁场力和重力平衡。

作为优选所述的恒定磁场由通电螺线管产生，所述的通电螺线管沿中心轴的剖面的轮廓线符合y＝a/x²，其中x、y为剖面中的横纵坐标，a为大于0的常数；所述通电螺线管通入恒定直流电，训练人员在通电螺线管内部任一点受到的磁场力的竖直分量和人员受到的重力平衡。

作为优选所述的通电螺线管沿中心轴的剖面的轮廓线符合y＝36/x²。

作为优选所述的通电螺线管沿中心轴的剖面的轮廓线符合y＝54/x²。

作为优选所述的通电螺线管上分层设置抽气装置，抽气装置从通电螺线管内部向外抽气，使训练人员在通电螺线管内受到远离中心轴线的吸力，近似的平衡训练人员所受磁场力的水平分量。

作为优选所述抽气装置两层距离为30cm—1m。

作为优选还包括抽气装置自动控制单元；自动检测训练人员高度，开启该高度的抽气装置，关闭其他层抽气装置；或只开启训练人员附近的抽气装置。

作为优选所述的磁性可转动的磁性球体。

作为优选所述的磁性装置为磁性液体或铁粉。

作为优选所述磁性液体或铁粉装入球形容器。

本发明有益效果：

1、通过磁场产生重力的平衡力来模拟失重，既能产生大范围、长时间的失重效果，提高失重训练的效率。

2、不受水下环境的限制，可进行各种失重环境中的实验，如进行需要明火的实验等。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图。

图2是实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步说明。

实施例一：如图1。