Каким должен быть период вращения центрифуги при подготовке космонавтов 5g
Хотите узнать, что такое перегрузка? Тренировка на центрифуге покажет, готовы ли вы к полетам в космос. Почувствуйте себя настоящим космонавтом!
Вращение на центрифуге
Во время полета на орбиту, а также при возвращении из космического пространства космонавты сталкиваются с сильнейшими перегрузками. Поэтому тренировка космонавтов в центрифуге входит в обязательную подготовку звездного экипажа. Даже космические туристы не смогут попасть на орбиту без подобного испытания.
Вращение на центрифуге помогает установить физическую выносливость космонавтов, а также тренирует их умение управлять кораблем во время перегрузок. При стандартной подготовке космонавты учатся переносить перегрузки до 8 единиц в направлении грудь-спина и до 5 единиц в направлении голова-таз. Кроме того, они тренируются управлять кораблем при спуске с орбиты в ручном режиме и при этом самостоятельно управлять законом изменения перегрузки.
Тренировка на центрифуге для новичков
В Центре подготовки космонавтов используют специальные центрифуги ЦФ7 и ЦФ18. Последняя весит триста тонн и является самой большой в Европе.
Что такое вращение на центрифуге?
- Динамические тренажеры с радиусом вращения 7 и 18 метров;
- Пусковая мощность до 27 мегаватт;
- Максимальное ускорение 30g;
- Вращение по кругу и в трех плоскостях;
- Скорость до 250 км/ч;
- Более 36, 5 оборотов в минуту;
- Условия внутри тренажера максимально приближены к естественным: в кабине можно изменять давление, температуру, влажность и состав атмосферы.
Новичкам мы предлагаем возможность выполнить ознакомительное трехминутное вращение с перегрузкой до 3 единиц. А для тех, кто успешно прошел первое испытание и хочет проверить себя в более экстремальных условиях, возможны последующие тренировки с большими перегрузками, а также программа выведения на орбиту и спуска космического корабля СОЮЗ-ТМА под воздействием перегрузки.
Стоимость тренировки на центрифуге будет зависеть от сложности выбранной программы. Почувствуйте себя настоящим космонавтом!
Стоимость тренировки на ЦФ7 в будни 109000 руб. В выходные 162500 руб. Продолжительность 30 минут. Стоимость тренировки на ЦФ18 в будни 137000 руб. В выходные 205500 руб. Продолжительность 30 минут. Хотите создать свой собственный тур - Вам сюда.
Какую перегрузку испытывает космонавт на центрифуге радиусом 6 м при вращении с угловой скоростью 3, 14 с - 1?
(Перегрузка — величина, равная отношению центростремительного ускорения к нормальному ускорению силы тяжести на поверхности Земли.
Ракета на старте с поверхности Земли движется вертикально верх с ускорением 20 м / с2?
Ракета на старте с поверхности Земли движется вертикально верх с ускорением 20 м / с2.
Каков вес космонавта массой 80 кг?
Какую перегрузку он испытывает?
Пожалуйста подробное решение.
СРОЧНО, ПОМОГИТЕ найдите перегрузку, испытаемую космонавтом, который находится в ракете, поднимающейся вертикально вверх с ускорением а = 3g?
СРОЧНО, ПОМОГИТЕ найдите перегрузку, испытаемую космонавтом, который находится в ракете, поднимающейся вертикально вверх с ускорением а = 3g.
Привет всем?
Подскажите задачи, пожалуйста.
1. Каким должен быть период вращения центрифуги при подготовке космонавтов к перегрузкам для создания центростремительного ускорения 5g.
Радиус центрифуги 5 м.
2. На каком расстоянии от поверхности Земли (в радиусах R Земли) сила всемирного тяготения в 4 раза меньше, чем у поверхности Земли?
На каком расстоянии от поверхности земли ускорение силы тяжести равно 1м / c в квадрате?
На каком расстоянии от поверхности земли ускорение силы тяжести равно 1м / c в квадрате.
Сверхзвуковой самолет со скоростью 2000 км / ч делает поворот в горизонтальной плоскости?
Сверхзвуковой самолет со скоростью 2000 км / ч делает поворот в горизонтальной плоскости.
При каком радиусе кривизны траектории летчик будет испытывать пятикратную перегрузку?
(Перегрузка это отношение веса тела в движении к весу тела в покое.
Вычислите ускорение космического корабля при старте, если космонавт испытывает 5 - ти кратную перегрузку?
Вычислите ускорение космического корабля при старте, если космонавт испытывает 5 - ти кратную перегрузку.
Диск радиусом 10 см начал вращение из состояния покоя с постоянным угловым ускорением 0, 5 с( - 2)?
Диск радиусом 10 см начал вращение из состояния покоя с постоянным угловым ускорением 0, 5 с( - 2).
Каковы тангенциальное(касательное), нормальное(центростремительное) и полное ускорения точек на окружности диска в момент времени t = 2с после начала вращения?
Объект, двигаясь ускоренно вверх, испытывает перегрузку ?
Объект, двигаясь ускоренно вверх, испытывает перегрузку .
5 раза больше веса в состоянии покоя.
Вычислить ускорения объекта.
Помогите пожалуйста задача по физике Определите центростремительное ускорение на экваторе Земли при ее суточном вращении?
Помогите пожалуйста задача по физике Определите центростремительное ускорение на экваторе Земли при ее суточном вращении.
Примите экваториальный радиус равным 6378 км.
Сравните центростремительное ускорение с ускорением свободного падения.
Определите центростремительное ускорение точекповерхности земли (r = 6400 км) если угловая скорость вращения 7 * 10 в минус 5 рад / с?
Определите центростремительное ускорение точекповерхности земли (r = 6400 км) если угловая скорость вращения 7 * 10 в минус 5 рад / с.
Δd = (0, 8 - 0, 5) см = 0, 3 10⁻² м работа = изменению электрической энергии s = 400 см² = 0, 04 м² между обкладкамиконденсатора : q = 8 нКл = 8 10⁻⁹ Кл A = ΔW = q² / 2ΔC ; _____________________ найдем на сколько изменилась емкость A - ? Конденсатор..
²⁷₁₃Al . 27 - массовое число. ( число протонов + число нейтронов ) 13 - число протонов. 27 - 13 = 14 - число нейтронов. Mp = 1, 00728 а. Е. м. Mn = 1, 00867 а. Е. м. Мя = 27 а. Е. м. E связи = ΔM * C² ΔM - дефект масс. С - скорость света. ..
N = vNa = m / M * Na = 1 * 6, 02 * 10 ^ (23) / (30 * 10 ^ - 3) = 2 * 10 ^ (25) v - моли M - молекулярная масса этана (30 гр / моль).
P = 3 * 10 ^ 5 Па n = 3 * 10 ^ 23 mo = 10 ^ - 26 кг vcp = ? = = = vcp = √(3 * p * V / m) m = N * mo n = N / V vcp = √(3 * p / (n * mo)) = √(3 * 3 * 10 ^ 5 / (3 * 10 ^ 23 * 10 ^ - 26)) = 1. 73 * 10 ^ 4 м / с = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =..
Запомни золотое правило. Если Увеличивается кинетическая энергия, то уменьшается потенциальная, и наоборот. Потенциальая энергия возрастает с ростом высоты. Значит черти от 0 до точки (50Дж ; 5м) это и будет энергия П.
Судя по условию задачи - это равномерное движение.
Решение задачи : 1 решение : ответ .
Потому что у твердых тел сильное межмолекулярное взаимодействие, намного больше, чем у жидкости или газа.
Η = (Aполезное / Aзатраченное)×100% Aполез. = mgh = 22×10×10 = 2200 Дж Aзатр. = 3, 5 кДж = 3500 Дж η = (2200 / 3500)×100% = 0, 628×100% = 62, 8%.
Два проводника с током отталкиваются потому что один проводник с током создает магнитное поле а заряды другого проводника в этом поле двигаются.
Блог: Жизнь космонавта
Члены отряда космонавтов Роскосмоса ежегодно проходят врачебно-экспертную комиссию, успешное прохождение которой дает допуск к специальным видам тренировок. Одним из медицинских обследований является вращение на центрифуге в сидячем положении с перегрузкой 3g и 5g.
Вращение 5g является зачетным испытанием. Непосредственно в день вращения нужно пройти обследование у терапевта и ЛОРа. При посадке в центрифугу на обследуемого надеваются медицинские датчики, с помощью которых будет записываться ЭКГ, пульс и другие показатели. После того как космонавта зафиксировали ремнями в капсуле, он готов к вращению.
Сначала выполняется вращение с перегрузкой 3g — центрифуга разгоняется, пока перегрузка не достигнет трех единиц. Затем проводится т.н. площадка — 30 секунд поддерживается перегрузка 3g, а после — плавное замедление вращения до полной остановки. Во время испытания происходит контроль состояния оператора:
- По команде врача специальной клавишей необходимо гасить лампочки, которые загораются в поле зрения на панели перед лицом — это проверка периферийного зрения;
- в конце 30-секундной «площадки» на экране перед лицом испытуемого появляются кольца с разрезами (как на таблице в кабинете окулиста) — необходимо определить и запомнить, в какую сторону разрезы у самых маленьких колец — это проверка остроты зрения;
- во время вращения без перерыва необходимо рукой удерживать зажатой тангенту — подтверждение, что оператор в сознании.
После остановки измеряется артериальное давление и пульс, а через несколько минут отдыха выполняется повторное вращение, но уже с перегрузкой 5g. Вращение с перегрузкой 5g аналогично вращению с 3g, но только на 30-секундной «площадке» поддерживается перегрузка уже в 5 единиц.
Физиологически перегрузка ощущается, как утяжеление всех частей тела в несколько раз. Например, если вы весите 70 кг, то при перегрузке 5g вы будете весить 350 кг. Если в процессе вращения ничего не делать, то человек потеряет сознание. Поэтому, когда перегрузка начинает нарастать, необходимо напрячь мышцы ног и пресса для компенсации оттока крови от головы и контролировать это мышечное напряжение до конца вращения.
При выведении на орбиту и при спуске на Землю на космический корабль воздействуют перегрузки. В условиях земной гравитации для моделирования перегрузок, возникающих при осуществлении космического полета, используется метод полунатурного моделирования линейных ускорений на центрифугах с подвижной кабиной. Подвижная кабина может иметь различное число степеней свободы. Движение кабины может быть управляемым посредством исполнительных органов или неуправляемым под воздействием сил инерции на смещенный центр тяжести.
1. Назначение центрифуг ЦФ-7 и ЦФ-18
На центрифугах ЦФ-18 и ЦФ-7 решаются следующие задачи:
– обеспечение отбора и подготовки космонавтов в составе групп и экипажей в условиях воздействия перегрузок;
– обеспечение экспертизы кандидатов в космонавты и космонавтов в условиях воздействия перегрузки на центрифугах;
– обеспечение тренировок космонавтов по ручному управлению спускаемого аппарата (СА) на этапе спуска с орбиты при воздействии перегрузки;
– исследования с целью обоснования и разработки тактико-технических требований и технико-экономических показателей на создание и совершенствование специализированных динамических тренажеров на базе центрифуг для подготовки космонавтов, программ и методик испытаний этих тренажеров, а также способов и методов их безопасной эксплуатации;
– испытания динамических тренажеров на базе центрифуг и их отдельных систем;
– испытания космического и авиационного оборудования на прочность и работоспособность в условиях воздействия перегрузки.
2. Технические характеристики центрифуги ЦФ-7
– радиус вращения . 7 м;
– максимальная перегрузка. 20 единиц;
– максимальный градиент перегрузки . 7 ед./c;
– максимальная угловая скорость . 50,7 об/мин;
– номинальная . 820 кВт;
– пусковая . 1280 кВт.
Кабина одноместная, имеет свободный подвес. Посадка в кабину осуществляется через боковой люк. Перед лицом испытуемого установлены дуга с лампочками и видеокамера. Во время эксперимента имеется возможность проверить остроту зрения и время реакции испытуемого.
Так же в кабине установлен ИнПУ пульта "Нептун-МЭ"
Технические характеристики центрифуги ЦФ-18
– максимальная создаваемая перегрузка . 30 единиц;
– максимальный градиент возрастания перегрузки . 5 ед./сек;
– максимальная угловая скорость. 38,6 об./мин;
– длина плеча . 18 метров;
– вращающаяся масса центрифуги. 305 тонн;
– количество степеней свободы кабины. 3 степени;
– полезная масса в кабине . до 350 кг
– диапазон создаваемых в кабине давлений. 40–800 мм.рт.ст.;
– газовый состав кабины (кислород, азот, углекислый газ в любом соотношении).
Для обеспечения управления оборудованием центрифуги, наблюдения за испытуемым, регистрации технических и физиологических параметров в состав центрифуги включены:
– пульты управления центрифугой, пульт врача;
– оборудование программного управления;
– система дистанционного управления;
– система единого времени;
– система отображения и регистрации технических и физиологических измерений;
– система управления вакуумированием и созданием гигиенических параметров.
Двухместная кабина закреплена в кардановом подвесе, имеет 3 степени свободы. Благодаря такой подвеске вектор перегрузки может быть ориентирован в любом направлении. Испытуемый загружается в кабину через выдвижной помост. На испытуемого накладывают медицинские датчики и усаживают в кресло, которое установлено на специальном лафете. Перед лицом испытателя установлена видеокамера и микрофон, что позволяет доктору постоянно наблюдать за ним во время эксперимента и вести двухстороннюю связь. Возможно вращение сразу двух испытуемых.
На центрифуге ЦФ-18 имеется возможность самостоятельного управления величиной и темпом нарастания (убывания) перегрузки испытателем из кабины в заданных интервалах.
– выполнение короткого (до 60 минут) орбитального полета, во время которого можно проверить возможности организма по адаптации к невесомости;
Тренажер ТС-18 предназначен для подготовки экипажей космических кораблей к ручному управлению спуском, отработки нештатных ситуаций и обучения операторской деятельности в условиях моделирования реальных факторов космического полета.
Тренажер обеспечивает привитие профессиональных навыков космонавтам по ручному управлению СА на участке спуска в атмосфере и позволяет производить объективную оценку правильности действий оператора и оценку точности управления СА по величине перегрузки и конечному промаху.
В статическом варианте рабочее место космонавта (оператора) организовано рядом с рабочим местом инструктора и комплектуется специальным креслом.
В статическом режиме работы тренажера ТС-18 космонавт отрабатывает навыки управления спускаемым аппаратом во время его посадки. Управляющие сигналы, поступающие от РУС, обрабатываются математическим комплексом тренажера и передаются в систему инструкторского контроля, а также выводятся на экран пульта космонавта в виде движения индекса по определенной кривой.
Экипажи, прошедшие полный курс тренировок на этом уникальном тренажере, высоко оценивают результаты его использования в процессе профессиональной подготовки космонавтов и отмечают максимальную приближенность условий тренировки к реальному полету.
Статодинамический тренажер ручного управляемого спуска РУС ТС-18 предназначен для подготовки космонавтов к управлению спускаемым аппаратом на этапе спуска при воздействии перегрузки.
Космонавт Павел Виноградов проходит тренировку на специализированном тренажёре ТС-18.
Центрифуга ЦФ-18 в Центре подготовки космонавтов им. Гагарина — настоящий гигант. Находиться рядом сней в абсолютно пустом круглом зале жутковато — размеры подавляют. А ведь кабина центрифуги способна вместить максимум двух испытуемых, зачем же нужно вместе с ними крутить 305 т металла?
«Дело прежде всего в длинном плече аппарата, — рассказывает Вениамин Швецов, начальник отделения центрифуги ЦФ-18. — На радиусе вращения более 16 м доля влияния кориолисова ускорения на вестибулярный аппарат становится незначительной, и человек уже не замечает, что его крутят, ему кажется, что он летит по прямой. Отсутствие ощущения вращения дает возможность представить перегрузки в наиболее чистом виде — так, как они ощущались бы при линейном движении корабля».
Строительство центрифуги с плечом (в виде трубчатой фермы) длиной 18 м потребовало специальных промышленных технологий. Самым интересным узлом аппарата можно без преувеличения назвать огромный опорно-направляющий подшипник скольжения, на котором плечо ЦФ-18 вращается почти бесшумно. «Этот подшипник — настоящее произведение искусства, — рассказывает Швецов. — Фактически центрифуга поставлена на закрытую емкость, в которую с помощью роторных насосов поддавливается масло. При старте центрифуга поднимается на высоту масляной пленки — всего 40 мкм, но этого микроскопического слоя хватает, чтобы обеспечить плавное вращение на высоких скоростях, да еще в весьма экономичном режиме».
Шведская механика
Когда в 1971 году было составлено техзадание на строительство новой большой центрифуги для Звездного городка, стало ясно, что для отечественной промышленности создать такую машину будет непросто. Во-первых, для этого пришлось бы на значительное время остановить два-три авиазавода. Во-вторых, технологии создания крупномасштабной прецизионной механики были доступны лишь странам, имевшим опыт создания гидроагрегатов, а СССР в этой области отнюдь не был лидером. Выбор пал на шведскую компанию ASEA, давно и успешно строившую центрифуги. Правда, эти машины были куда меньшего размера, но и с мега-заказом Звездного городка скандинавские машиностроители справились на «отлично» — до сих пор ЦФ-18 имеет приличный невыработанный ресурс.
В реальном полете перегрузки могут иметь разную направленность, поэтому для их моделирования вращения вокруг одной оси недостаточно. Кабина с испытуемыми должна иметь возможность вращаться во всех направлениях, для чего создана конструкция, состоящая из нескольких ступеней. На конечной части плеча расположен карданный подвес с вилкой. К вилке с помощью карданных же соединений крепится кольцо, а в него вставлена кабина, также способная вращаться относительно кольца. Все это в совокупности дает возможность моделирования перегрузки в точно заданном направлении, которое характерно для разных этапов полета, в частности при разгоне, маневрировании, торможении.
Круги ветра
Для главного движения (то есть вращения плеча) в ЦФ-18 используется прямой электрический привод. Главный двигатель установлен прямо на валу вращения центрифуги, а управление им происходит через систему тиристорных преобразователей. Вспомогательные движения — вращения вилки, кольца и кабины — осуществляются с помощью электродвигателей через систему редукторов, что в известной степени является конструктивным компромиссом.
Интересно, что единственный заметный шум, который создается центрифугой в помещении, — это шелест ветра. Вращаясь, ЦФ-18 работает как центробежный воздушный насос, и даже спустя несколько минут после остановки машины в зале чувствуется, как ветер гуляет кругами.
Читайте также: