НОЖ КОСМОНАВТА
ASTRONAUT KNIFE

Изобретение относится к космической технике, в частности к инструментам, используемым космонавтом, облаченным в скафандр под избыточным давлением в условиях невесомости при внекорабельной деятельности.
Практика внекорабельной деятельности содержит задачи, для выполнения которых необходимо перерезать какую-то привязь: шнур, ремень, шланг, кабель, вскрыть, т.е. разрезать, многослойную теплоизоляцию или тканевой чехол.
В случае отказа карабина страховочного фала скафандра, присоединенного к поручню, космонавт должен иметь гарантированную возможность перерезать страховочный фал и выйти из этой аварийной ситуации.
Отраслевой стандарт ОСТ 134-1003-95 «Инструменты для внекорабельной деятельности космонавтов” [1] содержит следующие требования: «п. 4.1.6.15. В конструкции инструментов не допускается наличие острых кромок, углов, наплывов клея, герметика радиусом мене 0,002 м, а также заусенец, задиров, забоин». Возникает противоречие между требованием стандарта и функциональным назначением инструмента, который, по определению, как нож, должен иметь острые, режущие элементы.
Первостепенные вопросы безопасности приобретают обостренный характер в случае контакта инструментов с надутой тканево-латексной оболочкой скафандра, которая легко может быть повреждена острыми элементами. Повышенной опасности повреждения и потери герметичности подвергаются перчатки скафандра, особенно пальцы, учитывая зачастую недостаточно устойчивую фиксацию космонавта в рабочей позе при выполнении операции резания в условиях невесомости. При этом угроза повреждения перчатки в большей степени относится к руке, выполняющей вспомогательные функции, например, удерживающей разрезаемый предмет, пальцы которой могут оказаться в зоне режущего лезвия.
Базовый модуль орбитальной станции (ОС) комплектуется набором инструментов на Земле. Выход инструментов из строя в процессе эксплуатации, например затупление, поломка и т.п., не может быть исключен. Поскольку снабжение ОС осуществляется посредством транспортных кораблей, стартующих один раз в 4-6 месяцев, то какой-то период полета ОС может происходить при отсутствии нужного инструмента. Особенно неприемлемо это для полетов высокой автономности, например к Марсу. Необходимо предотвращать такие ситуации, в том числе и применительно к ножам.
Производительность труда, уровень энерготрат и безопасность космонавта определяется эргономическим уровнем инструмента, его адаптацией к возможностям космонавта в скафандре. Особенно это важно для захватных частей инструментов, их сопрягаемости с перчаткой наддутого скафандра и с подвижностью руки в лучезапястном суставе: хорошая ротация и существенные ограничения при отведении - приведении кисти руки.
Известен, например, нож для космонавта Astronaut knife [2], имеющий ручку, режущее и пилящее лезвие с колющим концом. Такая конструкция не является безопасной для космонавта в скафандре.
Известен нож космонавта, описанный в источнике [3]. В данной конструкции режущие кромки не изолированы, в связи с чем безопасность космонавта не обеспечена.
В полотне ножа имеется незамкнутый расширяющийся вырез, по контуру которого выполнены полукруглые элементы для использования в функции гаечного ключа и зажатия гаек и головок болтов.
Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение эргономических свойств ножа путем установки ручки ножа в эргономически и индивидуально оптимальное положение, обеспечение безопасности космонавта в скафандре под избыточным давлением в условиях невесомости в процессе резания.
Задача решается тем, что нож для использования космонавтом в скафандре в условиях невесомости содержит ножевое полотно с режущими лезвиями и ручку, он снабжен обоймой, выполненной с серьгой на внешнем торце, и вкладышем, размещенным в обойме и соединенным с ней посредством резьбового соединения, ножевое полотно выполнено в виде двух клинков, имеющих закругленный конец и основание Т-образной формы, при этом вкладыш выполнен с двумя сквозными отверстиями, повторяющими форму основания клинков, которые параллельно установлены в упомянутых сквозных отверстиях вкладыша с зазором между ними, меньшим диаметра пальца перчатки скафандра космонавта, находящейся под избыточным давлением, и обращены режущими лезвиями друг к другу, причем обойма расположена с обеспечением взаимодействия с основанием клинков для прижатия их к вкладышу, а ручка выполнена с серьгой, соединенной с серьгой обоймы посредством оси, расположенной в отверстиях упомянутых серег ручки и обоймы.
На чертежах показано:
На фигуре 1 - нож космонавта;
На фигуре 2 - крепление ручки к обойме (вид А).
На чертежах:
1 - ручка;
2 - вкладыш;
3 - клинок;
4 - режущее лезвие;
5 - закругление клинка;
6 - палец перчатки скафандра;
7 - разрезаемый предмет;
8 - резьбовое соединение;
9 - обойма;
10 - серьга обоймы;
11 - серьга ручки;
12 - ось.
Нож космонавта состоит из ручки 1 с серьгой 11 и обоймы 9 с серьгой 10, которые соединены между собой осью 12, клинки 3 с режущими лезвиями 4 и закруглениями 5 вставлены в отверстия во вкладыше 2, который помещен в обойму 9 и соединен с нею разъемным соединением 8, например резьбовым, при этом режущее лезвие 4 клинков 3 обращены друг к другу.
Эксплуатация изобретения осуществляется следующим образом. Ослабляют затяжку оси 12, ручку 1 устанавливают в эргономически и индивидуально выгодное положение в диапазоне 0-90° и затягивают ось 12, например, в “пистолетное” положение 75°.
Разрезаемый материал 7 помещается между клинками 3, и космонавт, удерживая за ручку 1, выполняет режущие движения лезвием 4.
Замена клинка 3 осуществляется путем рассоединения обоймы 9 и вкладыша 2 по резьбовому соединению 8, заменяемые клинки 3 извлекают из отверстий во вкладыше 2, новые клинки 3 устанавливают в отверстия вкладыша 2, производят сборку вкладыша 2 с обоймой 9 свинчиванием до упора резьбового соединения 8.
По совокупности отличительных признаков изобретение позволяет устанавливать ручку в оптимально удобное для космонавта положение, исключает контакт перчатки скафандра с режущими лезвиями клинков, обеспечивает возможность замены клинков и безопасность космонавта.
Литература
1. OCT 134-1003-95 “Инструменты для внекорабельной деятельности”.
2. htt://knifelife.ru/forum/viewtopic.php?f=9&=9159.
3. RSC-etestpilot.blogspot.ru.