ЦКР Энергия - Сервис Устройство воспроизведения эффектов искусственной гравитации - центрифуга короткого радиуса (ЦКР) л.1 Магжанов Р.М. Мазуров П.В.

ЦКР Энергия - Сервис л.2 Основание для разработки эскизного проекта: Эскизный проект на устройство воспроизведения эффектов искусственной гравитации – центрифугу короткого радиуса (ЦКР) разработан на основании технического задания «Разработка опытного образца устройство воспроизведения эффектов искусственной гравитации – центрифуги короткого радиуса (ЦКР)» от 10.августа 2007 года. Обозначение опытного образца (ЦКР): Опытному образцу (ЦКР) предлагается дать обозначение:ЦКР Материалы эскизного проекта (ЦКР): Перечень материалов определен ведомостью эскизного проекта, в которую входят: ЦКР ВЭП - Ведомость эскизного проекта; ЦКР Е1 - Схема деления ; ЦКР ПЗ – Пояснительная записка; ЦКР ВО – Виды общие.

ЦКР Энергия - Сервис л.3 Назначение центрифуги короткого радиуса: Центрифуга короткого радиуса разрабатывается для создания нового перспективного средства профилактики неблагоприятного влияния невесомости на организм человека в сверхдлительных космических полетах, а также совершенствования методик лечения и реабилитации пациентов с нарушениями опорно-двигательного аппарата и сердечно сосудистой системы. Область применения устройства: Область применения устройства воспроизведения эффектов искусственной гравитации - проведение терапии и реабилитации больных с ишемическими заболеваниями нижних конечностей, травмами ног, остеопенией и остеопорозом, реализация и внедрение в практическое здравоохранение метода гравитационной терапии в хирургии, травмотологии и ортопедии различных заболеваний.

Анализ существующих вариантов центрифуг короткого радиуса (ЦКР) и их особенностей (размещения функциональных составных частей, положительных и отрицательных аспектов и пр.) ЦКР Энергия - Сервис л.4 ЦКР NASA, 2004 г.

ЦКР Энергия - Сервис л.5 ЦКР ESA, 2006 г.

ЦКР Энергия - Сервис л.6 ЦКР NASDA (Япония), 2002 г.

ЦКР Энергия - Сервис л.7 ЦКР Института медико-биологических проблем, гг.

л.8 ЦКР Энергия - Сервис

ЦКР Энергия - Сервис л.9 Выбор облика центрифуги короткого радиуса (ЦКР) по результатам проведенного анализа Двухконсольная конструкция, позволяющая одновременно вращать 2-х человек. Применение привода, закрытого кожухом, к которому крепятся подпорки консолей. Полуоткрытый кожух с воздухозаборниками позволяет существенно упростить и облегчить конструкцию привода и отказаться от примененной американцами системы водяного охлаждения двигателя. Компактность двигателя с редуктором обеспечивает возможность его установки без применения фальшпола или приямка. Крепление привода выполняется как в европейском варианте: рама вместе с приводом и основанием монтируется на закладную плиту в полу. Две консоли центрифуги выполнены в виде одной жесткой конструкции. Отсутствие стойки в центральной части конструкции позволяет перемещать ложемент в любое положение от оси вращения. Ложемент и подножка (платформа для установки тренажера) выполнены в виде раздельных элементов. Подножка совместно с велоэргометром крепится с дискретностью 25 мм. к ложементу–трансформеру

ЦКР Энергия - Сервис л.10 Как у американцев ж/к монитор крепится к стойке ложемента, и, соответственно, перемещается вместе с ложементом. Кроме того, на этой же стойке крепится устройство для контроля периферического зрения «Периметр» и телекамера наблюдения за лицом пациента. Для защиты пациента от оптокинетических раздражителей во время вращения голова и верхняя часть туловища (поверх стойки с «Периметром» и пр.) закрывается светонепроницаемым колпаком (подобным Европейскому, но откидывающимся). Возможность проведения вращений в положении «лежа» и «сидя» реализована в Европейской ЦКР. Однако, примененная компоновка из 4 элементов (2 ложемента и 2 кресла) существенно усложняет конструкцию. Целесообразно применение специального трансформируемого ложемента. Полки для крепления аппаратуры для медицинского контроля и исследований целесообразно разместить в центральной части ЦКР и под консолями. Пульты управления ЦКР и контроля технических и медицинских параметров выполнены по Европейскому образцу. Пультовая комната имеет окно в зал ЦКР, расположенное выше верхнего края мониторов.

ЦКР Энергия - Сервис л.11 Устройство воспроизведения эффектов искусственной гравитации

ЦКР Энергия - Сервис л.12 Схема деления Система медицинского обеспечения, включая пульт врача Система управления центрифугой, включая пульт инженера Система питания и автоматики Кабельная сеть и монтажи Устройство воспроизведения эффектов искусственной гравитации Помещения под УВЭИГ ЦКР

Энергия - Сервис л.13 Поз.Наименование Кол- во 1 Зал ЦКР 1 2 Пультовая 1 3 ЦКР 1 4 Техническое помещение 2 5 Система освещения 1 6 Система вентиляции 1 7 Система питания 1 8 Система пожаротушения 1 9 Пульт врача 1 10 Пульт инженера 1 11 Зона размещения дополнительного оборудования 1 Внешний вид помещения УВЭИГ

ЦКР Энергия - Сервис л.14 Схема деления помещения УВЭИГ

ЦКР Энергия - Сервис л.15 Технические характеристики Количество испытателей2 чел. (массой до 100 кг); Количество консолей2 Радиус 2,5 м Скорость вращениядо 45 об/мин; Погрешность поддержания угловой скорости от установленного значения в автоматическом режимене более ± 1%; Максимальное ускорениедо 5g; Время непрерывной работыдо 8 часов; Температура эксплуатации(20±5)ºС; Время аварийной остановкине более 60 с, не менее 30 с; Габаритные размеры: высота1,9 м; ширина0,9 м; длина5,0 м.

ЦКР Энергия - Сервис л.16 Центрифуга короткого радиуса

ЦКР Энергия - Сервис л.17 Схема деления центрифуги

ЦКР Энергия - Сервис л.18 Внешний вид центрифуги короткого радиуса Поз.НаименованиеКол-во 1Основание1 2Рама1 3Ложемент подвижный2 4Кабина2

ЦКР Энергия - Сервис л.19 Массовая сводка ЦКР НаименованиеМасса, кг Основание:300,0 Основание с опорной рамой195,0 Электромеханический привод (совместно с тормозом и ВКУ) 105,0 Рама: 74,0 Рама центрифуги совместно с площадками обслуживания и полками мед. оборудования 52,0 Неподвижная рама 22,0 Ложемент подвижный (2 шт.): 96,0×2=192,0 Подвижная рама с механизмом поворота 18,0 Ложемент–трансформер совместно с ложами спины, сиденья, икр и ремнями фиксации испытателя 32,0 Каретка–подножка: – велоэргометр – степпер – конструкция 46,0 max 36,0 15,0 10,0

ЦКР Энергия - Сервис л.20 Массовая сводка ЦКР (продолжение) НаименованиеМасса, кг Кабина (2 шт.):38,0×2=76,0 Рама с задней стенкой 9,8 Колпак с механизмами подъема и фиксации 12,2 Подголовник 3,4 Сенсорная панель 7,9 Устройство «Периметр» 2,1 Видеокамера 1,5 Вентилятор 1,1 Кабельная сеть и монтажи 25,0 ИТОГО:667,0

ЦКР Энергия - Сервис л.21 Соответствие ЭП требованиям ТЗ Пункты ТЗСоответствие ЭППричина п высота ЦКР в ТЗ – 1,7 м в ЭП – 1,9 м – Конструкция кабины – Удобство размещения пациента п время аварийной остановки ТЗ – от 10 до 30 с ЭП – от 30 до 60 с – 60 с выбраны из условия работы системы доводки, останавливающей центрифугу в определенном положении – Результаты расчетов показали, что время аварийной остановки равное 10 с заметно ухудшают массово-прочностные характеристики конструкции п ТЗ – двигатель без редуктора ЭП – двигатель с редуктором – Неудобство размещения двигателя с вертикальным валом без редуктора в данном помещении (требуется приямок или фальшпол) – Ухудшение габаритных параметров устройства без заметного улучшения технических характеристик. Остальные пункты ТЗСоответствуют