Analyse et analyse des performances des fausses personnes dans le test de service de lespace d

ldquo; Shenqi rdquo; Le vaisseau spatial habité se lève pour la première fois pour réaliser une marche d'astronaute, qui est un incident de jalon important dans l'industrie aérospatiale de mon pays. L'aérospatiale dans l'espace de Spacemen est considérée comme une aérospatiale miniature, et c'est aussi un système de survie complet. L'espace est dans un état de vide, sans la protection de l'atmosphère, la température change considérablement, la température peut être inférieure à 200 ° C lorsqu'il n'y a pas de soleil et la température peut être supérieure à 100 ° C pendant le soleil. En plus , il est également nécessaire d'utiliser le système de cycle liquide pour utiliser le système de circulation de puissance liquide pour réchauffer le micro -ring en interne pour maintenir le champ de température requis par la survie du corps humain. Que le service spatial posé par-babin répond aux besoins des spatiaux pour se rendre dans l'espace, il doit être testé dans l'environnement de simulation au sol. Afin d'assurer la sécurité des astronautes, l'utilisation de personnes chaudes et fausses pour simuler un test de vie réelle est une solution réalisable.

Étant Fausse et sueur - Magasie-corps du monde. Cependant, les fausses personnes chaudes sont des dispositifs de simulation mécanique. Il a toujours diverses restrictions sur certaines fonctions du corps humain et ne peut souvent pas répondre à une variété d'exigences de simulation en même temps. Le mannequin du test anti-combustion, le mannequin, le mannequin du radiateur de sueur du test de performance d'humidité et du mannequin à corps chaud utilisé dans un environnement de test spécifique tel qu'un avion spatial. Mon pays a également développé un certain nombre de fausses personnes. À la fin des années 1990, l'Université de Donghua a été le premier service spatial habité pour le premier service spatial habité pour la première fois dans la cabine pour le premier corps habité et chaleureux pour mon pays ldquo; L'Institut d'équipement militaire du Département d'équipement développe un mannequin de corps chaud en référence aux prototypes étrangers 4 pour évaluer le confort thermique des uniformes militaires.

Le faux des tests de corps chaud dans le service d'espace de cabine introduit dans cet article est un mannequin à corps chaud qui peut répondre aux exigences de test spécifiques de la combinaison spatiale de la cabine. Les idées de conception ont développé un nouveau Type d'articulations faciles à distinguer la série. Il peut être assemblé et décomposé en temps réel dans un petit espace dans la cabine, ce qui résout le problème de mesure des fausses personnes dans la cabine. Dans le même temps, sur la base de la température constante générale et du mode de mesure de puissance constante, le mannequin a atteint la première fois que le changement de changement de température et le mode de contrôle de la puissance a été obtenu pour répondre aux exigences de test de la Cabine OFF.

 

1. Les fonctions et la composition principale du faux corps

Le faux test aérien de la cabine est la mesure du faux corps du corps L'air. Équipement d'essai pour les performances thermiques globales peut simuler les limites de la température de la peau humaine et de la dissipation de chaleur non évaporée aux limites des fluctuations de température corporelle et des fluctuations de chaleur métaboliques pendant les bureaux spatiaux en dehors de la cabine. Dans toutes sortes d'environnements de simulation sévères, il est propice à tester les paramètres thermiques de la zone globale ou locale des vêtements aérospatiaux, qui est un service spatialLa conception fournit une base de test. Le dispositif de test implémente principalement les utilisations suivantes:

1) pour obtenir une simulation de production de chaleur du métabolisme humain et effectuer une simulation de chaleur du métabolisme humain et une surveillance de l'état du contrôle thermique dans le test de contrôle thermique du système de contrôle de l'espace en dehors de la cabine;

2) En tant que source de disposition de chaleur dans le test de service de refroidissement du service de refroidissement liquide dans le système de service OFF-Espace, les caractéristiques d'échange thermique du service de refroidissement du liquide spatial de la cabine.

 

1.1 La conception du faux système corporel

Référence Ldquo; Taille de mesure du corps humain du pilote chinois rdquo; CM calcule les données des données des données diverses parties du corps humain comme base de conception pour la conception du faux corps du corps, de sorte que le corps chaud et les caractéristiques de l'activité des membres sont similaires à l'espace réel du corps. Il y a une bonne zone de contact avec un froid liquide vêtements. Le diagramme séparé de la structure du corps chaud est illustré à la figure 1. La forme normale du corps chaud est divisée en tête, cou, dos, abdomen, abdomen, bras gauche, bras droit, cuisse gauche, cuisse droite, veau gauche, veau droit, pied gauche, 11 sections de chauffage indépendantes dans le pied droit .

 

La fausse partie du corps de cet article est conçue comme une structure désossée, et les coquilles de cuivre de chaque section sont également une structure de roulement. La section indépendante adopte deux parties des pièces principales et auxiliaires, et la partie principale est connectée aux joints correspondants avec le boulon. C'est la partie principale de roulement. La partie auxiliaire est équivalente au rôle de ldquo; rdquo; et combine le corps principal par la connexion. La structure principale et auxiliaire peut faciliter l'installation, l'entretien et le remplacement de l'élément de chauffage interne.

La clé du mannequin pseudo-corps peut répondre aux exigences des vêtements spatiaux Off-Cabin, la clé réside dans la conception de l'articulation. Le mannequin à corps chaud de cet article utilise une connexion conjointe facilement élaborée à disposer. Il peut être assemblé et démonté dans des espaces spécifiques dans la cabine. Les fausses articulations chaudes du corps sont divisées en articulations de la tête et du cou, des articulations d'épaule, des articulations lombaires, des articulations d'entrejambe, des articulations du genou et des articulations de la cheville. La conception conjointe a les caractéristiques suivantes:

1) démontage rapide, et peut compléter la préparation et le démontage du corps chaud dans un espace étroit limité.

2) La ligne de signal et la ligne électrique peuvent facilement traverser les joints connectés et se connecter à la fiche; la rotation des joints n'a aucun impact et dommage à la ligne.

3) Il existe un dispositif d'isolation thermique, qui isole la convection de chaleur de l'air interne dans chaque section.

4) Il a une certaine fonction étanche.

5) Lavage et traitement numériques en acier inoxydable, haute précision et robustes et durables.

 

1.2 La conception du faux système de mesure et de contrôle du corps

Le système de mesure et de contrôle est la partie la plus importante du faux corps à l'exception du corps.À l'avance, à la fiabilité et à la précision de mesure et de contrôle, le système de développement de l'instrument virtuel LabVIEW de la société américaine NI a achevé le développement du système rapidement sans les exigences de divers indicateurs. Le système contient le faux canal de mesure de la température interne à 12 voies, le canal de température externe (étalonnage) de la 12e route, le canal de sortie de sortie de la 12e route et la température environnementale à 4 voies et le canal de surveillance de l'humidité relative de l'environnement . L'utilisation interne des algorithmes flous avancés et de l'algorithme PID (différentiel intégral de la proportion) pour assurer la précision de contrôle, avec quatre modes de travail et modes de température en cuir constante, de température du cuir, de puissance constante et de transformateur. Le test de température constante et enregistrer toutes les données . Dans le même temps, l'appareil a des mesures de protection contre la sécurité pour éviter d'endommager les instruments électroniques dans le personnel ou l'uniforme d'espace en raison d'une défaillance telle que la fuite et le court-circuit. La composition de base du faux système de corps chaud est illustrée à la figure 2.

 

 

2 Analyse du processus de réponse dynamique du mannequin du corps chaud

Pendant le bilan thermique, il doit aller Grâce à un processus de réponse dynamique. Les caractéristiques de ce processus reflètent les caractéristiques structurelles et la qualité de contrôle du système lui-même dans une certaine mesure. Par conséquent, l'analyse et l'évaluation du processus de réponse peuvent être utilisées comme moyen important d'évaluer les performances de système. La température est la mesure de l'énergie stockée dans un objet. Il peut être utilisé comme variable qui représente l'état thermique du système. Il peut décrire le processus de réponse du système en déterminant les changements de la température de surface interne et externe du chaud corps. Le test est effectué dans la salle constante de température et d'humidité. En plus des changements dans les exigences spéciales, l'environnement de test est fixé à une température de 21 ° C, l'humidité relative est de 60% et la vitesse du vent et le 5 m de 0,2 m / s.

Le test de réponse dynamique du faux corps du corps chaud a été effectué en même temps dans les 11 sections de son corps et les données enregistrées séparément. Parce que la poitrine et le dos du faux corps sont la partie principale du torse humain, la zone est la plus grande, la capacité thermique est la plus grande et l'interaction avec d'autres sections a un impact plus important. Ses caractéristiques de réponse dynamique représentent essentiellement les caractéristiques de réponse dynamique de tout le corps chaud. Afin de simplifier le récit, discutez des caractéristiques de réponse dynamique des différentes conditions du faux corps dans la section typique comme la section typique.

 

2.1 Le processus de réponse de la fausse personne à la température environnementale constante et le corps chauffant à température en cuir constante

Le faux corps chaud est conduit dans ldquo ; Température Hengpi rdquo; set ldquo; fausses personnes Contrôle de la température rdquo; 33 ° C. Les fausses personnes à corps chaud partent de la température ambiante à 21 ° C jusqu'à ce qu'elle atteigne un état stable. La courbe de réponse dynamique est illustrée à la figure 3. Parmi eux, la valeur de température de surface de la surface intérieure de la température environnementale et de l'intérieur De la coquille de cuivre du corps chaud est les résultats de surveillance du capteur du système. La température de surface de la fausse personne est la valeur de température de la surface chaude du corps de la fausse coquille de cuivre de la fausse personne effectuée par un pistolet de température toutes les années 30.

De la figure 3, on peut voir que la température environnementale est relativement stable (fondamentalement constante dans (21 Plusmn; 0,5Dans la plage de ℃), après le chauffage du corps de chauffage en hausse de 200 s, la température à la surface de la surface intérieure et extérieure est passée de 21 ° C à 33 ° C, et essentiellement stabilisée dans la plage de (33 plus mn; 0,2 ) ° C, et le système a toujours gardé l'équilibre thermique.

 

2.2 Changements de température environnementale, le processus de réponse du faux corps du corps chaud sous une température en cuir constante

dans le mode de ldquo; Hengpi Temperature rdquo; Test de mode, set ldquo; fausses personnes Contrôle de la température rdquo; 33 ° C. La température ambiante est passée de 15 ° C à 20 ° C à 25 ° C et s'est stabilisée pendant une période de temps à chaque température. À partir de la température environnementale initiale, les fausses personnes à corps chaud ont commencé à augmenter à 15 ° C, et sa courbe de réponse dynamique est illustrée à la figure 4.

 

De la figure 4, on peut voir que si la température ambiante est dans un état stable ou un état de changement, la température de la surface de l'intérieur de la coquille de cuivre du chaud Le corps peut être stable à la valeur définie, c'est-à-dire 33 ℃ 33 ℃, et changer dans la plage de (33 plusmn; 0,2) ° C; la température de la surface du faux corps du faux corps est différente. Lorsque La température ambiante est stable, la température de la surface externe du faux corps peut être essentiellement stable (33 plus mn; 0,2) ° C plage lorsque la température environnementale change, en raison de l'influence de l'air environnemental au courant, la température À la surface du faux corps à la surface de la fausse personne change avec la température environnementale dans une certaine plage, mais sa plage de changement ne dépasse pas le Plusmn; 0,4 ° C, ce qui illustre en outre le système a une bonne stabilité.

 

2.3 Le processus de réponse de la température de l'environnement constant, la température du cuir sous le corps chaud et le faux corps du corps

Le test du faux du chaud Le corps est dans le test de la température du cuir rdquo; il est divisé en deux types: le processus de changement de température dans différents réglages de température et le processus de changement de température sous différents réglages d'augmentation de la température.

(1) Le processus de changement de température dans différents réglages de température. Définissez le processus de réglage ldquo; la température de contrôle de la fausse température de contrôle du corps rdquo. La courbe de réponse est illustrée à la figure 5. On peut voir sur la figure 5 que la température de la surface de la surface de la température de la surface dans la surface intérieure du corps chaud passe d'une température à une autre (comme une augmentation de 33 ° C à 36 ° C) et est entré dans un état stable. La température sur La surface extérieure est légèrement plus lente et il y a un certain phénomène en retard en raison de l'impact naturel de l'environnement. Parce que le processus de refroidissement du corps chaud est naturellement refroidi et refroidi, la vitesse est lente. Elle prend environ 650 s de 39 ° C à 33 ° C.

(2) Le processus de changement de température sous différents réglages d'augmentation de la température. Set ldquo; la température de contrôle du faux homme rdquo; le taux de chauffage de 0,5, 1,0, 2,0 ° C / min augmente de 30 ° C à 39 ° C, et continue des milliers de personnes à chaque état de température stable, et sa réponse dynamiqueLa courbe est illustrée à la figure 6. On peut voir sur la figure 6 que la température de surface de l'intérieur de la coquille de cuivre du corps chaud et la température de surface du mannequin peuvent être augmentées à la température réglée à la température de réglage. Le processus de réponse dynamique est bon. Le processus de refroidissement est inchangé en raison des conditions environnementales. La température a diminué de 39 ° C à 30 ° C dans des conditions différents est essentiellement la même, et environ 750 s sont nécessaires.

 

 

2.4 Le processus de réponse de la température environnementale constante, la puissance de la puissance pour réchauffer le corps

dans ldquo; Modifier la puissance rdquo; Mode Tester le faux corps du corps chaud, la puissance de réglage augmente à un taux de 2% / min et 8% / min, de 150 W à 300 W. L'état de la température de la surface du corps chaude dépend du La température de surface et sa courbe de réponse dynamique sont illustrées à la figure 7.

 

Comparaison Les figures 7 (a) et 7 (b) peuvent être vues que pendant la phase montante de la puissance, la température de l'intérieur et la surface externe du corps chaud est approximativement augmenté par la ligne droite et augmenter en ligne droite. Lorsque la puissance est stabilisée à une certaine valeur, la température du corps chaud et la surface de la surface externe tend progressivement à

stable, mais Ses progrès sont relativement lents. La capacité de chaleur est corrélée et le changement de température ne peut pas être modifié en tournant dans la puissance, et il ne peut que progresser progressivement une valeur stable. Lorsque le taux d'augmentation de puissance est de 2% / min, la fin de la ligne jusqu'à la hausse atteint le temps nécessaire pour atteindre un taux stable est plus court que le taux d'augmentation de puissance de 8% / min. Plus le processus de réponse à la température est long. Lorsque la température atteint stable, le faux corps peut être maintenu dans l'équilibre chaud.

 

 

3. La précision de mesure du faux corps du corps chaud

La précision du faux corps est un indicateur technique important. Dans Le processus de conception humaine, afin de réduire l'impact des erreurs et d'assurer une précision de test plus élevée, la température de contrôle et la puissance de sortie réelle du faux corps du corps chaud sont calibrés., Minimisez l'erreur du système. Afin d'évaluer la précision répétée du faux corps, le test nu du mannequin a été effectué dans la température de 21 ° C, l'humidité relative, la vitesse du vent LE; 0,2 m / s salle climatique artificielle dans le mode de rdquo; set La température cutanée du mannequin avec 30, 33, 36, 39, 42 ° C, respectivement, et mesurait à plusieurs reprises la valeur de CLO nue du corps chaud, comme le montre le tableau 1. On peut voir à partir du tableau 1 que les fausses personnes à corps chaud de cet article ont une précision de mesure élevée et que la différence standard relative mesurée n'est pas supérieure à 2%.

 

FigLe mannequin chaud du corps.

 

 

4. Conclusion

Cet article introduit le développement de fausses personnes dans le test de service d'espace de cabine.Le faux de l'avion de cette cabine a les caractéristiques des astronautes chinois. Pour la première fois, la température constante du cuir, la puissance constante, le changement de puissance et le contrôle de la température du cuir peuvent être obtenus, ce qui peut répondre aux exigences de mesure dans les conditions spéciales de le hors-la-crête.Les tests de test dans différents modes de mesure montrent que le système de corps chaud conçu dans cet article a de bonnes caractéristiques de réponse dynamique et la précision de mesure. Dans le test d'espace de simulation au sol, il fournit un test de test pour le développement des vêtements aérospatiaux à l'étranger de mon pays.