Метод контролю частоти власних коливань для визначення ваги тіла космонавта і малої ваги в умовах невагомості

Abstract

В статті проведено аналіз існуючих основних методів визначення ваги тіла космонавтів і об'єктів малої ваги в умовах невагомості та розкрито їх особливості застосування. Найбільш зручним і перспективним способом визначення інерціальної ваги тіла в умовах невагомості вважається використання різного роду осциляторів та приладів, що дозволяють вимірювати параметри тіла космонавта (об'єктів малої ваги приладів тощо), яке коливається. Можливо використовувати залежність періоду коливань пружини від ваги закріпленого на ній тіла космонавта тощо. Розглянуто вимірювач ваги "ИМ-01М", його технічні характеристики, склад та принцип дії. Такий вимірювач можливо доповнити системою зважування космонавтів (астронавтів) за методом Кармело Велардо, який дозволяє отримати данні про глибину об'єкту вимірювання (форму і розміри космонавта та його рухи). Об'єктом дослідження є осцилятори та прилади, що дозволяють вимірювати параметри тіла космонавта і об'єктів малої ваги, які коливаються. Предметом дослідження є математичний апарат щодо визначення частоти власних коливань динамічної системи. Метою наукової роботи є розробка методу контролю частоти власних коливань для визначення ваги тіла космонавта і об'єктів малої ваги в умовах невагомості. Висновки. Запропоновано метод визначення ваги тіла космонавтів і об'єктів малої ваги в умовах невагомості та його реалізацію за зміною частоти власних коливань. Представлено аналітичні вирази для розрахунку частоти власних коливань динамічної системи та відповідні графіки. Розроблено пружно-ваговий пристрій для проведення вимірювань. Приведено схемо-технічне рішення пристрою, розкрито його склад і принцип дії. Пристрій спроможний визначити вагу об'єкта контролю та його стан (неоднорідність, наявність рідкого наповнювача, частин, що коливаються тощо).