Создание искусственной силы тяжести при помощи колебательных систем, имеющих силовые характеристики с участками квазинулевой жесткости

Целью данных исследований является создание принципиально новых колебательных систем с квазинулевой жесткостью для появления искусственной силы тяжести. Создание искусственной силы тяжести актуально для ликвидации негативных последствий, вызываемых невесомостью, особенно при длительных космических полетах, например на Марс. Кроме того, системы для получения искусственной силы тяжести применяют и в гравитационной терапии, которая сейчас бурно развивается. В настоящее время для создания искусственной силы тяжести в основном используются центрифуги, в частности центрифуги малого радиуса действия. Предлагаемые колебательные системы имеют ряд преимуществ по сравнению с центрифугами, например в условиях космического полета позволят получать перегрузку больше 1 g. В статье предложены новые способы создания искусственной силы тяжести при помощи колебательных систем, имеющих заданные силовые характеристики с участками квазинулевой жесткости (квазипостоянной восстанавливающей силы). Рассмотрены колебания систем с двумя видами силовых характеристик. В первом случае происходит разворот человека дважды за период колебаний на 180 град, за счет чего заданная постоянная восстанавливающая сила все время, за исключением времени разворота, направлена в одну и ту же сторону, например со стороны ног в голову. Во втором случае колебания происходят без разворота: заданная постоянная восстанавливающая сила действует в течение только части периода колебаний, в остальное время на человека действует сила, противоположная по направлению. Данные способы получения искусственной силы тяжести позволят получать заданную перегрузку, которая может составлять несколько g. Рассмотрены и рассчитаны схемы конструкций на основе упругих элементов, перемещающихся между направляющими расчетной формы, позволяющие получать заданные силовые характеристики предлагаемых колебательных систем. Для более полного понимания рассматриваемых в статье вопросов необходима серия экспериментов как в земных условиях, так и в космосе.