专利名称：一种推拉效应模拟器及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种推拉效应模拟器及其控制方法。所述推拉效应模拟器是一种利用可调节的正负压环境对飞行人员进行头足向加速度改变所致血液动力学变化的模拟训练专用器具。
背景技术：
随着航空航天技术的发展，更多高素质的飞行员和航天员成为迫切需要，这使得配套的飞行员和航天员训练设施成为必需。目前，飞行人员使用的训练设施基本上是负压舱，飞行人员置身于模拟航空环境的负压舱内，进行高空生理、乏氧耐力和耳气压机能、鼻窦气压机能的训练。对头足向加速度的训练只能依靠大型人体离心机进行训练。采用现行负压舱的这种训练的缺陷在于，不能模拟实际飞行中飞行人员所受的头足向加速度改变。而人体离心机也不能模拟实际飞行中的推拉效应，即不能模拟飞行中紧跟一个快速下降后的快速上升的空战过程。况且，大型人体离心机设备笨重，造价昂贵，操作复杂，维护难度大，难以实现普训和定期复训。
发明内容
本发明的目的在于提供一种推拉效应模拟器及其控制方法，用以克服负压舱和人体离心机的上述缺陷。所要解决的技术问题是，第一、根据飞行人员在实际飞行中极易出现的空中加速度晕厥现象，能进行针对性训练；第二、能够模拟实际飞行中的推拉效应，即紧跟一个快速下降后的快速上升的空战动作进行适应性训练；第三、实现将飞行员的身体与模拟器舱体进出口接触处进行密封，当飞行员腰部及腰部以下部分置于模拟器舱体以内，腰部以上部分置于模拟器舱体以外时，模拟器舱体处于良好的密封状态。
为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案。
一种推拉效应模拟器，包括带有进出口的主舱体，其特别之处在于主舱体内设有压力平衡箱，该压力平衡箱通过气管外接有真空泵；设置有空气瓶，其通过气管与主舱体连接；还包括用于将飞行员身体与进出口进行密封的密封装置。
其密封装置包括连接有安全带的充气密封圈，安全带连接在充气密封圈的上部；在充气密封圈的周边连接有一圈橡胶波纹管，充气密封圈的下端连接有环形的橡胶垫圈。
所述压力平衡箱和空气瓶置于主舱体以外。
在压力平衡箱上部安装有训练人员用的座垫。
在充气密封圈上设置有充气接嘴；安全带通过一个以上裤扣与充气密封圈连接在一起。
所述的推拉效应模拟器的控制方法，其特别之处在于在主舱体上安装有控制器，控制电磁比例调节阀和各直动式电磁阀的开关；开启电源开关时，真空泵始终处于工作状态；当主舱体内需要负压时，将控制器上的旋钮旋到负压位置，电磁比例调节阀和第一直动式电磁阀开启，第二直动式电磁阀和第三直动式电磁阀关闭，压力平衡箱和主舱体之间连通；当主舱体内需要正压时，将控制器上的旋钮旋到正压位置，电磁比例调节阀和第二直动式电磁阀开启，第一直动式电磁阀和第三直动式电磁阀关闭，空气瓶和主舱体之间连通并向后者输入气体；当主舱体内需要恢复常压或者舱压需调整时，将控制器上的旋钮旋到常压位置，电磁比例调节阀和第三直动式电磁阀开启，第一直动式电磁阀和第二直动式电磁阀关闭，舱内达到压力值时，将控制器上的旋钮旋到回零位置，此时电磁比例调节阀、第一直动式电磁阀、第二直动式电磁阀和第三直动式电磁阀均处于关闭状态。
本发明的积极效果在于，(1)、飞行人员腰部及腰部以下部分处于舱体内，通过舱内正负压的改变使全身血液动力学发生变化，经过一段时间不同强度的正负压训练后，可有效提高血管的适应性，减少空中加速度晕厥的发生率。(2)、配套设置有高压气源及真空泵，通过控制系统，使舱内压力环境在1～5秒的时间内达到设定的压力值，模拟了实际飞行中紧跟一个快速下降过程后的快速上升的空战过程，实现所要求的训练目的，降低推拉效应所致的晕厥发生率。(3)、飞行员腰部以下进舱后，充气密封圈充气膨胀，与模拟器舱体进出口处边沿密封，因此，采用该密封装置，有效实现了训练人员进舱的密封问题。
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明密封装置的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，制造一带有进出口2和放气阀10的主舱体1，主舱体1内设一个压力平衡箱3，压力平衡箱3与主舱体1为两个独立容器。压力平衡箱3上部安装一海绵皮革软垫作为训练人员的座位。压力平衡箱3通过气管外接有真空泵4；设置有空气瓶5，其通过气管与主舱体1连接。所述压力平衡箱3和空气瓶5置于主舱体1以外。
在主舱体的进出口2设有一弹性充气密封装置，如图2所示，本发明的密封装置主要由安全带11、充气密封圈12、橡胶波纹管13、橡胶垫圈14及充气接嘴15五部分组成。其中充气密封圈12、橡胶波纹管13及橡胶垫圈14三部分分别由三个不同的模具制作而成，然后三者之间通过强力胶粘合在一起形成密封装置的主体。安全带11通过五个裤扣与充气密封圈12连接在一起，充气接嘴15采用密封胶与充气密封圈12粘结在一起。橡胶垫圈14的环形口与模拟器舱体进出口2形状、尺寸一致，互相配合。橡胶垫圈14的实体部分通过螺栓固定在模拟器主舱体1的舱壁上。
训练人员通过该密封装置进入主舱体1后，操舱人员打开充气接嘴15为密封装置冲气，使训练人员腰部以下的部位密封在主舱体1内。
本推拉效应模拟器的控制方法是在主舱体1上安装有控制器，控制电磁比例调节阀9和各直动式电磁阀的开关；开启电源开关时，真空泵4始终处于工作状态。
当主舱体1内需要负压时，将控制器上的旋钮旋到负压位置，电磁比例调节阀9和第一直动式电磁阀7开启，第二直动式电磁阀6和第三直动式电磁阀8关闭，压力平衡箱3和主舱体1之间连通。
当主舱体1内需要正压时，将控制器上的旋钮旋到正压位置，电磁比例调节阀9和第二直动式电磁阀6开启，第一直动式电磁阀7和第三直动式电磁阀8关闭，空气瓶5和主舱体1之间连通并向后者输入气体。
当主舱体1内需要恢复常压或者舱压需调整时，将控制器上的旋钮旋到常压位置，电磁比例调节阀9和第三直动式电磁阀8开启，第一直动式电磁阀7和第二直动式电磁阀6关闭。舱内达到压力值时，将控制器上的旋钮旋到回零位置，此时电磁比例调节阀9、第一直动式电磁阀7、第二直动式电磁阀6和第三直动式电磁阀8均处于关闭状态。
权利要求
1.一种推拉效应模拟器，包括带有进出口(2)的主舱体(1)，其特征是主舱体(1)内设有压力平衡箱(3)，该压力平衡箱(3)通过气管外接有真空泵(4)；设置有空气瓶(5)，其通过气管与主舱体(1)连接；还包括用于将飞行员身体与进出口(2)进行密封的密封装置。
2.如权利要求1所述的推拉效应模拟器，其特征是其密封装置包括连接有安全带(11)的充气密封圈(12)，安全带(11)连接在充气密封圈(12)的上部；在充气密封圈(12)的周边连接有一圈橡胶波纹管(13)，充气密封圈(12)的下端连接有环形的橡胶垫圈(14)。
3.如权利要求1所述的推拉效应模拟器，其特征是所述压力平衡箱(3)和空气瓶(5)置于主舱体(1)以外。
4.如权利要求1所述的推拉效应模拟器，其特征是在压力平衡箱(3)上部安装有训练人员用的座垫。
5.如权利要求2所述的推拉效应模拟器，其特征是在充气密封圈(12)上设置有充气接嘴(15)；安全带(11)通过一个以上裤扣与充气密封圈(12)连接在一起。
6.如权利要求1-5任一项所述的推拉效应模拟器的控制方法，其特征是在主舱体(1)上安装有控制器，控制电磁比例调节阀(9)和各直动式电磁阀的开关；开启电源开关时，真空泵(4)始终处于工作状态；当主舱体(1)内需要负压时，将控制器上的旋钮旋到负压位置，电磁比例调节阀(9)和第一直动式电磁阀(7)开启，第二直动式电磁阀(6)和第三直动式电磁阀(8)关闭，压力平衡箱(3)和主舱体(1)之间连通；当主舱体(1)内需要正压时，将控制器上的旋钮旋到正压位置，电磁比例调节阀(9)和第二直动式电磁阀(6)开启，第一直动式电磁阀(7)和第三直动式电磁阀(8)关闭，空气瓶(5)和主舱体(1)之间连通并向后者输入气体；当主舱体(1)内需要恢复常压或者舱压需调整时，将控制器上的旋钮旋到常压位置，电磁比例调节阀(9)和第三直动式电磁阀(8)开启，第一直动式电磁阀(7)和第二直动式电磁阀(6)关闭，舱内达到压力值时，将控制器上的旋钮旋到回零位置，此时电磁比例调节阀(9)、第一直动式电磁阀(7)、第二直动式电磁阀(6)和第三直动式电磁阀(8)均处于关闭状态。
全文摘要
本发明公开了一种推拉效应模拟器及其控制方法，主舱体(1)内设有压力平衡箱(3)，该压力平衡箱(3)通过气管外接有真空泵(4)；设置有空气瓶(5)，其通过气管与主舱体(1)连接；还包括用于将飞行员身体与进出口(2)进行密封的密封装置。第一、根据飞行人员在实际飞行中极易出现的空中加速度晕厥现象，能进行针对性训练；第二、能够模拟实际飞行中的推拉效应；第三、实现将飞行员的身体与模拟器舱体进出口接触处进行密封。
文档编号A63B26/00GK1923321SQ20061015353
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月6日 优先权日2006年9月6日
发明者徐先荣, 付兆君 申请人:徐先荣