УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ПОМЕЩЕНИЯХ КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам защиты от воздействия ионизирующего излучения в условиях космических полетов.
В уровне техники описаны аналогичные устройства, позволяющие провести измерения дозы ионизирующего излучения.
Из ист. [1] известны панели, покрытые номексом, являющиеся штатной обшивкой внутренней части каюты космонавта.
Недостатками этого устройства являются:
- конфигурация внутренней обшивки не обеспечивает требуемого уровня комфорта космонавта во время нахождения в каюте;
- низкая эффективность защиты от ионизирующего космического излучения внутри каюты, в том числе от нейтронной составляющей;
- отсутствие конструктивных элементов для размещения датчиков измерения уровней и градиентов мощности дозы ионизирующего космического излучения.
Из ист. [2] известно устройство, выполненное в виде отдельных элементов, формирующих защитный слой и состоящих из штатных средств личной гигиены, находящихся на борту космического корабля.
Недостатками этого устройства являются:
- ограниченный объем средств личной гигиены на борту космического корабля и его уменьшение по мере использования по основной рабочей функции;
- низкие показатели защиты от ионизирующего излучения в сравнении с однородными, специализированными материалами (например, полиэтиленом);
- архитектура построения защищенного пространства сильно ограниченна по размеру и форме;
- неоднородность защиты (наличие промежутков, где средства гигиены отсутствуют или неплотно прилегают друг к другу).
Наиболее близким
к заявляемому решению являются панели на тканевой основе, состоящие из полиэтиленовых брусков, при помощи которых формируется защита внутренней поверхности отсека - спального места космонавта НАСА в модуле Lab [3]. Так как изделие поставляется на место эксплуатации в собранном виде, то не учитывает текущий вариант обустройства места установки штатным и нештатным оборудованием, изменяющимся в зависимости от программы проведения космических исследований.
Недостатками этого устройства являются:
- фиксированная конфигурация защиты ;
- возможность использования для защиты от радиации только в каюте космонавта;
- установка панелей является трудоемким процессом, требующим специальных навыков;
- отсутствие возможности наращивания толщины защиты, так как изделие состоит из элементов, с конкретными, не имеющими возможности изменения размерами;
- невозможность создания бесщелевого защитного слоя, так как защитные панели, входящие в состав изделия не имеют фиксированного соприкосновения;
- отсутствие возможности контроля уровня и динамики уровня радиации в заданной точке внутри защитного устройства. Так как конструкцией не предусмотрена возможность размещения дозиметрического оборудования внутри устройства.
Техническим результатом полезной модели
повышение защитных свойств устройства вследствие исключения щелевого пространства между брусками, вследствие формирования защитного слоя разной конфигурации и толщины в любом месте кабины космонавтов, а так же вследствие возможности увеличения толщины защитного слоя путем крепления к нему одежды космонавтов и за счет возможности дозиметрического контроля в любой заданной точке путем установки в защитном слое дозиметрической аппаратуры.
Этот технический результат достигается тем
, что в известном устройство для защиты от ионизирующего излучения в помещениях космического корабля, выполненном в виде защитного слоя, образованного соединением отдельных полиэтиленовых брусков, длина, ширина и высота каждого бруска соотносятся как 1:2:4, при этом каждый брусок размещен внутри выполненного из негорючего материала чехла, который снаружи снабжен ворсовыми застежками, расположенными таким образом, чтобы обеспечить взаимофиксацию брусков между собой и сформировать защитный слой любой геометрической формы, обеспечивающей возможность размещения внутри него одежды космонавтов и/или дозиметрической аппаратуры и/или добавление к нему дополнительных элементов защиты.
Чехол снабжен ворсовыми застежками в местах расположения его на всех гранях брусков.
«Петельчатые» и «крючковые» части ворсовых застежек зафиксированы к чехлу на оппозитно расположенных гранях брусков.
Устройство поясняется следующими фигурами:
Фиг. 1. Общий вид построения произвольной защитной конфигурации. Позициями обозначены следующие элементы: 1- полиэтиленовый брусок; 2 - чехол из негорючего материала; 3 - ворсовые застежки типа “Велькро”; 4 - маркировка.
Устройство используют следующим образом.
В месте временного или постоянного пребывания космонавта, требующем повышенных защитных свойств от радиационного воздействия на борту космического корабля из полиэтиленовых брусков в чехлах с ворсовыми застежками собираются защитные поверхности требуемых конфигурации и толщины. Соединение отдельных брусков с помощью ворсовых застежек осуществляется вручную. Поверхности чехлов с ворсовыми застежками, повернутые внутрь защиты, могут быть использованы для крепления личных вещей космонавта или специализированного оборудования (в том числе дозиметров). Известно, что дополнительные средства, например санитарно-гигиенические повышают защитные свойства таких защитных устройств вследствие увеличения толщины защитного слоя (см. ист. №2). Возможность крепления к защитному слою личных вещей космонавтов так же увеличивает его толщину и следовательно повышает его защитные свойства. Установка дозиметра в требуемой точке защитного слоя так же увеличивает защитные свойства устройства вследствие возможности получения информации об уровне радиации и своевременной коррекции геометрии защитного слоя.
Нумерация брусков в чехлах отображает их защитные свойства и дозовые ослабления, а измерения дозы при необходимости позволяют уменьшать дозовые нагрузки, добавлением дополнительных элементов защиты.
Возможность построения безопасной защиты жизненного пространства космонавтов разной конфигурации, толщины и различным ее месторасположением, возможность использования поверхности защиты для крепления и установки штатного оборудования, личных вещей космонавтов, выполняющих экранирующую функцию а также возможность анализа уровня дозовых ослаблений защитой в данной точке обеспечена следующим:
- фиксированная конфигурация защиты;
- размещением “петельчатых” и “крючковых” частей застежек на противоположных гранях чехла позволяет легко и надежно соединять соседние бруски между собой;
- пропорциями габаритных размеров брусков 1:2:4 позволяет развивать конфигурацию защиты в любом направлении, в том числе для наращивания толщины. Конструкция прототипа не предусматривает возможности изменения конструкции для использования для защиты пространства другой конфигурации;
- установка панелей по прототипу является трудоемким процессом, требующим специальных навыков, а соединение «петельчатых» и «крючковых» частей застежек соседних брусков значительно упрощает его.
По прототипу невозможно наращивать толщину защитного слоя, а в заявленном устройстве наличие за счет отсутствия жесткой фиксации брусков и наличия ворсовых застежек толщину слоя можно увеличивать.
Кроме того, заявляемая конструкция позволяет при толщине более 2-х брусков обеспечить отсутствие щелей между брусками за счет смещения слоев, чего нет в прототипе.
Источники информации
[1]. Российский сегмент МКС. Справочник пользователя. ОАО «РКК «Энергия». 2009. 193 стр.
[2] Патент РФ №135153.
[3]. Temporary Sleeping Station (TeSS) in US LabModule.http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=24579.