Но-хау инженеров Самарского университета прошло проверку в космосе

Беговая дорожка для международной космической станции или тренажерный комплекс БД-2 - первая подобная российская разработка. Она заменила американский аналог на борту российского сегмента МКС.

Фото:

Ключевой особенностью тренажера стала уникальная система виброзащиты, созданная в Самарском университете. Она успешно отработала четыре тысячи часов в космосе, превзойдя назначенный техническим заданием ресурс. Учитывая среднюю скорость бега во время тренировки на орбите (от 7 до 14 км/ч), получается, что за пять лет российские космонавты на беговой дорожке МКС преодолели путь, равный экватору Земли.

Комплекс БД-2 стал результатом тесной кооперации Самарского университета с РКК "Энергия" и Институтом медико-биологических проблем РАН. При проектировании беговой дорожки был использован многолетний опыт вуза в создании систем защиты аппаратуры авиационной и ракетно-космической техники от динамических и виброакустических нагрузок.

Перед коллективом Самарского университета стояла задача создать систему виброзащиты, способную амортизировать огромные динамические нагрузки, возникающие во время бега космонавта на тренажере - около 200-250 кг.  Они могут вызывать опасные низкочастотные колебания конструкций МКС, способные их разрушить.

Инженеры и ученые вуза решили эту задачу, используя собственную разработку -  уникальный демпфирующий материал МР (металлическая резина). Он обладает полезными свойствами резины и способен, вместе с тем, противостоять агрессивным средам, высоким и низким температурам, а также другим неблагоприятными внешним воздействиям. Секрет заключается в особой технологии плетения и прессования спиральных металлических нитей разного диаметра. Благодаря цельнометаллической структуре изделия из материала МР спокойно выдерживают температуры до 400°С, а также имеют высокие ресурсные показатели, поскольку процессы разрушения в них развиваются сравнительно медленно.
Кроме того, было использовано нестандартное конструкторское решение. Вместо того чтобы жестко прикрепить тренажер и пытаться обеспечить его стабильное положение с помощью электромеханических устройств, они позволили ему парить в невесомости, соединив комплекс с бортом МКС только слабыми механическими связями - четырьмя низкочастотными (0,2 Гц) виброизоляторами из МР. В результате соударения тренажера с конструкциями станции не происходит, и передаваемая нагрузка падает в 80 раз, составляя всего 3 кг.

"Занятия на различных тренажерах, на беговой дорожке - обязательное условие при работе на МКС, - комментирует Олег Артемьев, космонавт, Герой России, участник двух космических экспедиций на МКС, проведший в космосе свыше 365 дней. - Причем нормы и нагрузки для космонавтов просчитаны медиками на Земле, поэтому - никакой самодеятельности: мы бежим в соответствии с заранее составленной программой. Сначала делается разминка в активном режиме, потом я выбираю одну из четырех программ (циклограмм) и бегу интервально - актив-пассив, - чтобы не было большой нагрузки на колени. Находясь на МКС, которая летит с приблизительной скоростью восемь километров в секунду, я понимаю, что за 40 минут "пробегаю" расстояние, равное половине Земного шара - и это завораживает". "Конструкция дорожки обеспечивает ей все шесть степеней свободы, это значит, что в определенных пределах тренажер может перемещаться по трем линейным осям (вперед/назад, вправо/влево, вверх/вниз(, а также совершать угловые движения: крен, тангаж и рысканье. Тренажер висит в невесомости сам по себе, а наша система его чуть-чуть придерживает. Во время тренировок космонавтов он колеблется слегка, но от станции фактически отделен", - отмечает заместитель главного конструктора отраслевой научно-исследовательской лаборатории (ОНИЛ-1) Самарского университета Данила Давыдов.

"БД-2 - это первый в истории российский тренажерный комплекс. До того в российском сегменте МКС использовались американские тренажеры, использующие электромеханические системы гашения вибрации, - говорит главный специалист Института медико-биологических проблем РАН - головного разработчика отечественного тренажера Никита Химорода. - Виброзащита российского тренажера спроектирована совершенно иначе. Она базируется на принципах механики и благодаря этому по своим характеристикам значительно превосходит зарубежную. Основное отличие - в том, что система виброизоляции, созданная в Самарском университете, пассивная (энергонезависимая). Ее функционирование не требует энергии, а это неоценимо для МКС, где нет никакого источника энергии, кроме солнечных батарей. Ежедневно все космонавты тренируются на бегущей дорожке БД-2 на борту космической станции по 40-45 минут в день. А за месяц до спуска на Землю начинается усиленный режим - по две тренировки в день. Не менее важно, что эта система виброзащиты проста и надежна. Это подтверждается фактами: она с лихвой отработала назначенный ресурс".

Фото на сайте

Все фотогалереи

Новости раздела

Все новости

Архив

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
26 27 28 29 30 1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31 1 2 3 4 5 6