Скафандры космонавтов: назначение, устройство. первый скафандр

Трагедия со скафандром на «Восход-2»

18 марта 1965 года состоялся исторический запуск на орбиту Земли космического аппарата «Восход-2». Цель миссии: первый в истории выход в открытый космос. Управление космическим кораблем было поручено космонавтам Алексею Леонову и Павлу Беляеву. Полет сопровождался многочисленными проблемами, но самая опасная из них следовала не от корабля, а от космического скафандра Леонова.

К счастью, идея оказалась удачной и научила нас, как не следует делать космические скафандры.

Вскоре после выхода в открытый космос Леонов понял, что что-то не так. Как только космонавт оказался в космическом вакууме, он почувствовал, как его скафандр начал надуваться. Перчатки раздулись настолько, что сделали практически невозможным выполнение поставленных задач. Хуже оказалось то, что скафандр раздуло настолько, что он не проходил через воздушный шлюз, фактически заперев космонавта в безжизненном пространстве. В отчаянии Леонов решил выпустить некоторый запас кислорода для дыхания, чтобы снизить давление внутри скафандра. Космонавт понимал, что при неудаче он погибнет от удушения гораздо быстрее.

Кирасиры

В целях облегчения конструкции и увеличения подвижности внешних скафандров существовало целое направление (прежде всего в США), изучавшее возможность создания цельнометаллических жестких скафандров, напоминающих глубоководные водолазные. Однако частичное воплощение идея нашла только в СССР. Советские скафандры «Кречет» и «Орлан» получили комбинированную оболочку — жесткий корпус и мягкие ноги и руки. Сам корпус, который конструкторы называют кирасой, сваривается из отдельных элементов из алюминиевого сплава типа АМГ. Такая комбинированная схема оказалась на редкость удачной и сейчас копируется американцами. А возникла она по необходимости.

Американский лунный скафандр был сделан по классической схеме. Вся система жизнеобеспечения располагалась в негерметичном ранце на спине астронавта. Советские конструкторы, возможно, также пошли бы по этой схеме, если бы не одно «но». Мощность советской лунной ракеты Н-1 позволяла доставить на Луну только одного космонавта, в отличие от двух американских, а облачиться в одиночку в классический скафандр не представлялось возможным. Поэтому и была выдвинута идея жесткой кирасы с дверцей на спине для входа внутрь. Специальная система тросиков и боковой рычаг позволяли надежно закрыть за собой крышку. Вся система жизнеобеспечения располагалась в откидной дверце и работала не в вакууме, как у американцев, а в нормальной атмосфере, что упрощало конструкцию. Правда, шлем пришлось делать не поворотным, как в ранних моделях, а монолитным с корпусом. Обзор же компенсировался гораздо большей площадью остекления. Сами шлемы в скафандрах настолько интересны, что заслуживают отдельной главы.

EVA

В новых моделях для ВКД решали также задачу создания универсальной конструкции, которой могут пользоваться разные люди, чтобы не возить каждый раз новый скафандр на орбитальную станцию. По эту сторону океана используется скафандр «Орлан». Он представляет собой полужесткую конструкцию (торс — жесткая кираса) с дверкой в задней части скафандра (наследие «Кречета»). С 1977 года скафандр модернизируется, в нем все удобнее находиться и можно работать дольше. Космонавты используют один и тот же скафандр, привозя с собой только перчатки. Китай сначала приобрел готовые «Орланы», затем разработал минимально отличающийся «Фэйтянь».

Слева направо «Орлан» и «Фэйтянь»

В США создали тоже полужесткий скафандр EMU, но он делится на большее количество частей — верхняя часть торса, нижняя, конечности, шлем, рюкзак. Универсальность обеспечивается подбором под конкретного астронавта компонентов подходящего размера. Ниже каноничное фото «золотого времени» шаттлов в 80-х, когда полеты в скафандре без привязи еще считались допустимым риском.

Споры о том, чей скафандр лучше, могут идти долго и без особого успеха, обе модели имеют свои плюсы и минусы. Например, «Орлан» легче, но имеет меньший срок службы (EMU возвращается на землю для ремонта после 25 ВКД, «Орлан» выбрасывается после 12).

Предшественники современного скафандра

Первыми скафандрами было водолазное снаряжение, которое впервые разработал француз в конце 18 в. Что примечательно, в США слово «скафандр» не вошло в оборот, там космический костюм так и называется «space suit». Но под водой давление увеличивается, а с подъемом человека выше оно падает. При чем на 10-километровой отметке давление становится таким, что легкие просто уже не могут усваивать кислород. В связи с этим назрела необходимость создать условия, которые могли бы компенсировать такой серьезный перепад.

В 1920 году, английским физиологом Джоном Холдоном была опубликована целая серия статей, в которой он предлагал решение для воздухоплавателей – использование водолазных костюмов. Физиолог даже построил один прототип совместно с пилотом из США Марком Риджем. Позднее прототип был испытан в барокамере при давлении, соответствующем высоте чуть более 25 км.

Исходные материалы, необходимые для изготовления костюма

В первую очередь следует подготовить белую или серебристую ткань. Затем следует выполнить еще ряд определенных действий:

• Заранее купить несколько воздушных шаров и надуть их.
• Предварительно нужно подумать о том, каким будет шлем. Его можно самостоятельно соорудить из картона и стекла. Но эта процедура может стать длительной, проблематичной и не всегда позволит добиться желаемого результата. Лучше всего для этой цели использовать мотоциклетный шлем небольшого размера.
• Приготовить мягкую бумагу или клейстер, в качестве которого может быть использована мука с водой.
• В процессе необходимо задействовать ножницы, клей, острый ножик, пластиковые бутылки, цветные краски.
• Предварительно нужно подобрать резиновые сапожки по размеру ножки ребенка.

Этап создания костюма начинается с его подготовки. В первую очередь стоит измерить все необходимые параметры ребенка, а именно объем головы (если шлем будет изготовлен своими руками), рук, талии, бедер и икроножных мышц. Далее следует представить, как будет выглядеть будущее изделие, и изобразить его на чертеже или макете.

Скафандры будущего

Под программу многоразовых космических кораблей «Спейс Шаттл» американцы разработали несколько скафандров. При испытаниях новой ракетно-космической системы астронавты облачались в SEES — спасательный скафандр, позаимствованный у военной авиации. В дальнейших полётах его сменил вариант LES, а затем — более совершенная модификация ACES.

Для выходов в открытый космос был создан скафандр EMU. Он состоит из верхней жёсткой части и мягких штанов. Как и «Орлан», EMU могут многократно использовать разные космонавты. В нём можно спокойно работать в космосе семь часов, ещё полчаса даёт резервная система жизнеобеспечения. За состоянием скафандра следит специальная микропроцессорная система, которая предупреждает астронавта, если что-то идёт не так. Первый EMU побывал на орбите в апреле 1983 года на корабле «Челленджер». Сегодня скафандры этого типа активно используются на МКС наряду с российскими «Орланами».

Скафандры открытого космоса NASA: лунный скафандр A7LB, скафандр для «шаттлов» EMU и экспериментальный скафандр I-Suit.

Американцы считают, что EMU морально устарел. Перспективная космическая программа NASA включает полёты на астероиды, возвращение на Луну и экспедицию на Марс. Поэтому необходим скафандр, который объединял бы в себе положительные качества спасательных и рабочих костюмов. Скорее всего, он будет с люком за спиной, позволяющим пристыковывать скафандр к станции или жилому модулю на поверхности планеты. Чтобы привести такой скафандр в рабочее состояние (включая герметизацию), требуются считаные минуты.

Прототип скафандра Z-1 уже проходит испытания. За определённое внешнее сходство с костюмом известного мультипликационного персонажа его прозвали «скафандром Базза Лайтера».

Проект Z-1 — «скафандр Базза Лайтера».

Специалисты пока не определились, в каком костюме человек впервые ступит на поверхность Красной планеты. Хотя Марс обладает атмосферой, она настолько разрежена, что легко пропускает солнечную радиацию, поэтому человек внутри скафандра должен быть хорошо защищён. Специалисты NASA рассматривают широкую палитру возможных вариантов: от тяжёлого жёсткого скафандра Mark III до лёгкого обтягивающего костюма Bio-Suit.

Перспективный скафандр Bio-Suit (прототип). Покоряйте Марс, оставаясь стильным!

Полеты в космос

В конце 1950-х годов началась новая эра освоения внеземного пространства. Именно в этот период советскими инженерами-конструкторами было начато проектирование корабля «Восток» — первого космического транспортного средства. Однако изначально планировалось, что скафандры космонавтов для этой ракеты не понадобятся. Пилот должен был находиться в специальном герметичном контейнере, который перед приземлением отделялся бы из спускаемого аппарата. Однако данная схема оказалась весьма громоздкой и, кроме того, требовала проведения длительных испытаний. Именно поэтому в августе 1960 г. внутренняя компоновка «Востока» была переработана.

Специалисты бюро Сергея Королева поменяли контейнер на катапультируемое кресло. В связи с этим будущим космонавтам понадобилась защита на случай разгерметизации. Ею и стал скафандр. Однако времени на его стыковку с бортовыми системами катастрофически не хватало. В связи с этим все то, что было необходимо для жизнеобеспечения пилота, разместили непосредственно в кресле.

Первые скафандры космонавтов получили название СК-1. За их основу был взят высотный костюм «Воркута», разработанный для летчиков истребителя-перехватчика СУ-9. Полной реконструкции подвергли только шлем. В нем установили механизм, который управлялся специальным датчиком. При падении давления в скафандре мгновенно захлопывалось прозрачное забрало.

Снаряжение для космонавтов изготавливалось по индивидуальной мерке. К первому полету оно было создано для тех, кто показал самый лучший уровень подготовки. Это тройка лидеров, в которую вошли Юрий Гагарин, Герман Титов и Григорий Нелюбов.

Интересно, что космонавты в космосе побывали позже скафандра. Один из специальных костюмов марки СК-1 был отправлен на орбиту во время двух испытательных беспилотных запусков корабля «Восток», состоявшихся в марте 1961 г. Кроме подопытных дворняг на борту находился манекен «Иван Иванович», облаченный в скафандр. В груди этого искусственного человека установили клетку с морскими свинками и мышами. А для того чтобы случайные свидетели приземления не приняли «Ивана Ивановича» за инопланетянина, под забралом его скафандра была размещена табличка с надписью «Макет».

Скафандры СК-1 использовались на протяжении пяти пилотируемых полетов корабля «Восток». Однако женщины-космонавты в них летать не могли. Для них была создана модель СК-2. Впервые она нашла свое применение во время полета корабля «Восток-6». Изготовили данный скафандр, учитывающий особенности строения женского тела, для Валентины Терешковой.

Рекорды в вакууме

Сегодня выходами в космос никого не удивишь: на конец августа 2013 года зафиксировано 362 выхода общей продолжительностью 1981 час 51 минута (82,5 суток, почти три месяца). И всё же здесь есть свои рекорды.

Абсолютным рекордсменом по количеству часов, проведённых в открытом космосе, вот уже много лет остаётся российский космонавт Анатолий Соловьёв — он совершил 16 выходов общей продолжительностью 78 часов 46 минут. На втором месте — американец Майкл Лопес-Алегриа; он совершил 10 выходов общей продолжительностью 67 часов 40 минут.

Самым длительным стал выход американцев Джеймса Восса и Сьюзан Хелмс 11 марта 2001 года, продолжавшийся 8 часов 56 минут.

Максимальное количество выходов за один полёт — семь; этот рекорд принадлежит россиянину Сергею Крикалёву.

Дольше всех на поверхности Луны находились астронавты «Аполлона-17» Юджин Сернан и Харрисон Шмитт: за три выхода в декабре 1972 года они провели там 22 часа 4 минуты.

Если сравнивать не космонавтов, а страны, то здесь безусловно лидируют США: 224 выхода, 1365 часов 53 минуты вне корабля.

Почему скафандр называется именно так

Чтобы понять, почему скафандр получил такое название, надо обратиться к Древней Греции. В греческом языке это слово образовано из двух слов, обозначающих лодку и человека. То есть в те времена так называли людей, которые очень хорошо плавали.

В более позднее время, в частности в восемнадцатом веке, такое название предлагали использовать для пробковых костюмов, которые были предназначены для пересечения рек.

Уже позже, когда появилась реальная необходимость обеспечения безопасности человека в экстремальных условиях среды, опять вспомнили это слово и начали так называть то, к чему мы все так привыкли.

Когда-то скафандром называли того, кто хорошо плавает.

Так можно вывести определение, что скафандр — это герметичный костюм, который призван защитить человека (или животное) от воздействия окружающей среды, предметов, газов и прочих потенциально вредных веществ. В случае с космонавтами скафандр еще и препятствует выходу наружу воздуха и тепла.

Краткая история советских скафандров

В Союзе разработкой скафандров занимался Евгений Чертовский – инженер Института авиамедицины. До 1940 года он разработал 7 прототипов герметичных костюмов, которые были несовершенны, но все же решали многие важные проблемы. Каждый последующий костюм был лучше предыдущего – ученый учитывал все свои ошибки и исправлял их. После выхода на экраны в 1936 году фантастического фильма о покорении космоса ученые института аэрогидродинамики всего за один год умудрились разработать и испытать первый космический скафандр, по кодовым названием СК-ЦАГИ-1.

В 1940 году, на основе СК-ЦАГИ-1 и полученного в ходе длительной работы опыта, был сконструирован СК-ЦАГИ-8, который успешно испытали на истребителе И-153 «Чайка».

Современный космический скафандр

Выделяют два основных типа космических скафандров: жесткий и мягкий. И если первый может вместить внушительный функционал системы жизнеобеспечения и дополнительные защитные слои, то второй — менее громоздкий и значительно повышает маневренность космонавта.

К первому выходу человека в открытый космос (Алексей Леонов) космические скафандры разделились еще на три типа: для спасения в случае аварийной ситуации, для работы в открытом космосе (автономный), а также универсальный.

Базовой моделью российского скафандра без выхода в открытый космос является «Сокол», американского «ACES». Первая модель «Сокола» вошла в эксплуатацию в 1973-м году, и надевается космонавтами при каждом полете на кораблях «Союз».

Полеты в космос

В конце 1950-х годов началась новая эра освоения внеземного пространства. Именно в этот период советскими инженерами-конструкторами было начато проектирование корабля «Восток» — первого космического транспортного средства. Однако изначально планировалось, что скафандры космонавтов для этой ракеты не понадобятся. Пилот должен был находиться в специальном герметичном контейнере, который перед приземлением отделялся бы из спускаемого аппарата. Однако данная схема оказалась весьма громоздкой и, кроме того, требовала проведения длительных испытаний. Именно поэтому в августе 1960 г. внутренняя компоновка «Востока» была переработана.

Специалисты бюро Сергея Королева поменяли контейнер на катапультируемое кресло. В связи с этим будущим космонавтам понадобилась защита на случай разгерметизации. Ею и стал скафандр. Однако времени на его стыковку с бортовыми системами катастрофически не хватало. В связи с этим все то, что было необходимо для жизнеобеспечения пилота, разместили непосредственно в кресле.

Первые скафандры космонавтов получили название СК-1. За их основу был взят высотный костюм «Воркута», разработанный для летчиков истребителя-перехватчика СУ-9. Полной реконструкции подвергли только шлем. В нем установили механизм, который управлялся специальным датчиком. При падении давления в скафандре мгновенно захлопывалось прозрачное забрало.

Снаряжение для космонавтов изготавливалось по индивидуальной мерке. К первому полету оно было создано для тех, кто показал самый лучший уровень подготовки. Это тройка лидеров, в которую вошли Юрий Гагарин, Герман Титов и Григорий Нелюбов.

Интересно, что космонавты в космосе побывали позже скафандра. Один из специальных костюмов марки СК-1 был отправлен на орбиту во время двух испытательных беспилотных запусков корабля «Восток», состоявшихся в марте 1961 г. Кроме подопытных дворняг на борту находился манекен «Иван Иванович», облаченный в скафандр. В груди этого искусственного человека установили клетку с морскими свинками и мышами. А для того чтобы случайные свидетели приземления не приняли «Ивана Ивановича» за инопланетянина, под забралом его скафандра была размещена табличка с надписью «Макет».

Скафандры СК-1 использовались на протяжении пяти пилотируемых полетов корабля «Восток». Однако женщины-космонавты в них летать не могли. Для них была создана модель СК-2. Впервые она нашла свое применение во время полета корабля «Восток-6». Изготовили данный скафандр, учитывающий особенности строения женского тела, для Валентины Терешковой.

Создание специального производства

В послевоенные годы инициативу по конструированию скафандров для космонавтов перехватил Летно-исследовательский институт. Его специалисты получили задание на разработку костюмов, предназначенных для пилотов авиации, покоряющей все новые скорости и высоты. Однако для серийного производства одного института было явно недостаточно. Именно поэтому в октябре 1952 г. инженером Александром Бойко был создан особый цех. Он находился в подмосковном Томилино, на заводе № 918. Сегодня это предприятие называется НПП «Звезда». Именно на нем в свое время был создан скафандр Гагарина.

Кем быть: художником или летчиком?

Алексей Архипович Леонов родился в 1934 году в сибирском поселке в Кемеровской области, был восьмым ребенком из десяти в шахтерской семье. Отец Алексея выучился и стал успешным зоотехником, но это не уберегло его от несправедливого доноса и двух лет лагерей. Детство Леонова пришлось на суровые военные годы, когда и сформировался его крепкий характер. Школу он закончил уже после Победы в Калининграде.

Видео: Роскосмос ТВ

У будущего космонавта с детства было два любимых увлечения – рисование и самолеты. Пробовал поступить в художественное училище в Риге, но отказался от этой затеи по материальным соображениям. Оставался один путь – в летчики. Сперва была Кременчугская летная школа, затем – Высшее училище летчиков-истребителей в Харькове, а после – большая удача на приеме в первый отряд космонавтов СССР. В 1960 году произошло знакомство с Сергеем Королевым, который вел работы над первым космическим аппаратом. Нужно сказать, что художественные опыты Леонов не оставил, рисование на космические и не только темы сопровождает его всю жизнь.

Далее были годы подготовки к главному полету всей жизни. 18 марта 1965 года Алексей Леонов стал первым человеком, который вышел в открытый космос. История этой выдающейся космической миссии подробно описана, снят замечательный художественный фильм. А мы подробнее остановимся на снаряжении, которое помогло Алексею Леонову и многим другим космонавтам в покорении космоса.   

Первые полёты

Когда в конце 1950-х годов советские инженеры-конструкторы приступили к проектированию первого космического корабля «Восток», они изначально планировали, что человек полетит в космос без скафандра. Пилота должны были поместить в герметичный контейнер, который выстреливался бы из спускаемого аппарата перед приземлением. Однако такая схема оказалась громоздкой и требовала длительных испытаний, поэтому в августе 1960 года бюро Сергея Королёва переработало внутреннюю компоновку «Востока», заменив контейнер катапультируемым креслом. Соответственно, для защиты будущего космонавта в случае разгерметизации требовалось быстро создать подходящий костюм. Времени на стыковку скафандра с бортовыми системами не оставалось, поэтому решили сделать систему жизнеобеспечения, размещаемую непосредственно в кресле.

Скафандр, получивший обозначение СК-1, был основан на высотном костюме «Воркута», который предназначался для пилотов истребителя-перехватчика Су-9. Только шлем пришлось полностью переделать. Например, в нём был установлен специальный механизм, управляемый датчиком давления: если оно резко падало, механизм мгновенно захлопывал прозрачное забрало.

Первый космонавт в не первом скафандре: Юрий Гагарин в СК-1.

Каждый скафандр изготавливался по индивидуальной мерке. К первому космическому полёту «обшить» весь отряд космонавтов, в то время состоявший из двадцати человек, не получалось. Поэтому сначала выделили шестерых, которые показали наилучший уровень подготовки, а затем — тройку «лидеров»: Юрия Гагарина, Германа Титова и Григория Нелюбова. Для них скафандры изготовили в первую очередь.

Один из скафандров СК-1 побывал на орбите раньше космонавтов. Во время беспилотных испытательных запусков корабля «Восток», проведённых 9 и 25 марта 1961 года, на борту вместе с подопытными дворнягами находился человекоподобный манекен в скафандре, прозванный «Иваном Ивановичем». В его груди была установлена клетка с мышами и морскими свинками. Под прозрачное забрало шлема положили табличку с надписью «Макет», чтобы случайные свидетели приземления не приняли его за инопланетное вторжение.

Скафандр СК-1 использовался в пяти пилотируемых полётах кораблей «Восток». Только для полёта «Востока-6», в кабине которого находилась Валентина Терешкова, был создан скафандр СК-2, учитывающий особенности женской анатомии.

Валентина Терешкова в «дамском» скафандре СК-2 . Первые советские скафандры были ярко-оранжевыми, чтобы приземлившегося лётчика было легче найти. Но скафандрам для открытого космоса лучше подходит отражающий все лучи белый.

Американские конструкторы программы «Меркурий» пошли по пути конкурентов. Однако были и отличия, которые следовало учесть: маленькая капсула их корабля не позволяла долго оставаться на орбите, а в первые запуски должна была всего лишь достичь границы космического пространства. Скафандр Navy Mark IV был создан Расселом Колли для пилотов военно-морской авиации, причём он выгодно отличался от других моделей гибкостью и сравнительно небольшим весом. Чтобы адаптировать скафандр к космическому кораблю, пришлось внести несколько изменений — прежде всего в устройство шлема. У каждого астронавта было три индивидуальных скафандра: для обучения, для полёта и резервный.

Скафандр программы «Меркурий» продемонстрировал свою надёжность. Только однажды, когда капсула «Меркурия-4» начала тонуть после приводнения, скафандр едва не погубил Вирджила Гриссома — астронавт едва успел отсоединиться от системы жизнеобеспечения корабля и выбраться наружу.

Астронавты программы «Меркурий» в скафандрах Navy Mark IV.

ИСТОРИЯ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА. 1977 ГОД – ПЕРВЫЕ ИСПЫТАНИЯ «ОРЛАН-Д» В ОТКРЫТОМ КОСМОСЕ

20 декабря 1977 года были проведены первые испытания скафандра «Орлан-Д» в открытом космосе. В этот день советские космонавты Юрий РОМАНЕНКО и Георгий ГРЕЧКО во время запланированного наружного осмотр стыковочного узла на переходном отсеке станции «Салют-6» осуществили испытание систем шлюзования и скафандра «Орлан-Д». С тех пор на орбите Земли побывало уже семь поколений отечественных скафандров типа «Орлан». Сегодня на Международной космической станции российские космонавты успешно эксплуатируют модификацию скафандров «Орлан-МК».

Скафандры серии «Орлан» были разработаны НПП «Звезда» для проведения длительных работ космонавтами в открытом космосе. При создании скафандра «Орлан» были использованы наработки по скафандру «Кречет», который разрабатывался для Лунной программы. Конструкторы «Орлана» так же отдали предпочтение полужесткой конструкции. Скафандр представлял собой жесткий металлический корпус, так называемую кирасу, составляющую единое целое со шлемом и ранцевой системой жизнеобеспечения, и эластичную оболочку с мягкими рукавами и штанинами скафандра. Скафандры такого типа не надевают, в них входят сзади, через люк в кирасе. В наспинной части скафандра размещена автономная система обеспечения жизнедеятельности, которая одновременно служит герметичной крышкой входного люка.

Скафандр типа «Орлан» легко и быстро надевать, космонавт может сделать это за несколько минут даже без посторонней помощи. Он надежен и удобен в эксплуатации: отсутствие внешних пневмогидрокоммуникаций, органы управления размещены на жестком корпусе скафандра, высокая герметичность входа в скафандр за счет механического соединения, резервные, дублирующие системы жизнеобеспечения – далеко не все новшества своего времени, которые получили скафандры типа «Орлан». Полужестким скафандром могли пользоваться космонавты разных комплекций – зазоры между телом и оболочкой не играли большой роли благодаря жесткой кирасе, а длина эластичных оболочек (рукавов и штанин) могла быть отрегулирована космонавтом самостоятельно. Единственный элемент скафандра, который у каждого космонавта индивидуальный – это перчатки.

В скафандре «Орлан-Д», как и во всех последующих его модификациях, в системе терморегулирования использовался костюм водяного охлаждения — сетчатый комбинезон и шапочка с вплетенными тонкими пластмассовыми трубочками, по которым циркулирует вода, охлаждаемая в теплообменнике. Такой метод теплоотвода в отличие от применявшегося в скафандрах «Беркут» и «Ястреб» способа снятия тепла с помощью вентилирующего газа обеспечивает нормальные тепловые условия внутри скафандра практически при любом уровне физической активности космонавта и в течение полной «рабочей смены». Интенсивность теплосъема регулируется самим космонавтом.

Скафандры типа «Орлан» могут многократно использоваться для выхода в космическое пространство. Сменные элементы системы жизнеобеспечения (вода в системе охлаждения, блок поглощения углекислого газа, блоки с запасами кислорода) космонавт может легко заменить самостоятельно и подготовить скафандр к следующему выходу в открытый космос.

Что нужно сделать, чтобы подготовить скафандр к работе, рассказали и показали российские космонавты Михаил КОРНИЕНКО и Геннадий ПАДАЛКА.

В ближайшее время ожидается доставка на станцию следующего поколения скафандров, «Орлан-МКС», производства НПП «Звезда». Этот скафандр предназначен для внекорабельной деятельности космонавтов и оснащен автоматической системой терморегулирования. Резиновые гермооболочки в нём заменены на полиуретановые, что увеличило их срок службы в полтора раза. Сейчас в российских скафандрах можно выполнять не более 15 выходов в открытый космос, а в скафандре «Орлан-МКС» — до 20. Изменены также «мозги» скафандра – компьютер и программа его работы. Компьютер тестирует скафандр по 50 параметрам и выдаёт их на жидкокристаллический дисплей. Первый выход российских космонавтов в открытый космос в скафандрах «Орлан-МКС» запланирован на август 2017 года по программе Российского сегмента МКС. В ходе него российские космонавты Фёдор ЮРЧИХИН и Сергей РЯЗАНСКИЙ опробуют новые скафандры и выполнят комплекс операций на внешней поверхности станции.

IVA

В СССР/России с 1973 года используются модификации скафандра «Сокол». Любопытно, что у него есть деталь конструкции, роднящая скафандр с водолазными костюмами — вместо герметичной молнии используется распах на груди, через который скафандр надевается (хорошо виден на фото ниже). Под названием «Шеньчжоу» с минимальными изменениями он используется в космической программе Китая.

«Сокол» и «Шеньчжоу»

В США на шаттлах использовались аж три разных модели. В первых экспериментальных полетах под названием SEES применялся модифицированный скафандр от самолета-разведчика SR-71. Затем, когда шаттл объявили пригодным для эксплуатации, астронавты летали без скафандров вообще. После катастрофы “Челленджера” из доступных компонентов собрали даже не скафандр, а высотно-компенсирующий костюм LES. Вместо трубок и лент там использовались надувные мешки, а для герметизации шлема вокруг шеи надувался воротник. Начиная с STS-65 LES заменили на скафандр ACES, разработанный компанией David Clark Company и являющийся прямым потомком скафандров для Gemini и SR-71.

Слева направо SEES, LES, ACES

Скафандры будущего

Под программу многоразовых космических кораблей «Спейс Шаттл» американцы разработали несколько скафандров. При испытаниях новой ракетно-космической системы астронавты облачались в SEES — спасательный скафандр, позаимствованный у военной авиации. В дальнейших полётах его сменил вариант LES, а затем — более совершенная модификация ACES.

Для выходов в открытый космос был создан скафандр EMU. Он состоит из верхней жёсткой части и мягких штанов. Как и «Орлан», EMU могут многократно использовать разные космонавты. В нём можно спокойно работать в космосе семь часов, ещё полчаса даёт резервная система жизнеобеспечения. За состоянием скафандра следит специальная микропроцессорная система, которая предупреждает астронавта, если что-то идёт не так. Первый EMU побывал на орбите в апреле 1983 года на корабле «Челленджер». Сегодня скафандры этого типа активно используются на МКС наряду с российскими «Орланами».

Скафандры открытого космоса NASA: лунный скафандр A7LB, скафандр для «шаттлов» EMU и экспериментальный скафандр I-Suit.

Американцы считают, что EMU морально устарел. Перспективная космическая программа NASA включает полёты на астероиды, возвращение на Луну и экспедицию на Марс. Поэтому необходим скафандр, который объединял бы в себе положительные качества спасательных и рабочих костюмов. Скорее всего, он будет с люком за спиной, позволяющим пристыковывать скафандр к станции или жилому модулю на поверхности планеты. Чтобы привести такой скафандр в рабочее состояние (включая герметизацию), требуются считаные минуты.

Прототип скафандра Z-1 уже проходит испытания. За определённое внешнее сходство с костюмом известного мультипликационного персонажа его прозвали «скафандром Базза Лайтера».

Проект Z-1 — «скафандр Базза Лайтера».

Специалисты пока не определились, в каком костюме человек впервые ступит на поверхность Красной планеты. Хотя Марс обладает атмосферой, она настолько разрежена, что легко пропускает солнечную радиацию, поэтому человек внутри скафандра должен быть хорошо защищён. Специалисты NASA рассматривают широкую палитру возможных вариантов: от тяжёлого жёсткого скафандра Mark III до лёгкого обтягивающего костюма Bio-Suit.

Перспективный скафандр Bio-Suit (прототип). Покоряйте Марс, оставаясь стильным!

∗∗∗

Технологии изготовления скафандров будут развиваться. Костюмы для космоса станут умнее, элегантнее, изощрённее. Возможно, когда-нибудь появится универсальная оболочка, способная защитить человека в любой среде. Но и сегодня скафандры — уникальный продукт технологий, которые без преувеличения можно назвать фантастическими.

Разработки советских ученых

В нашей стране космическими скафандрами занимался инженер Евгений Чертовский, который являлся сотрудником Института авиационной медицины. В течение девяти лет, с 1931 по 1940 г., он разработал 7 моделей герметичного снаряжения. Первым в мире советский инженер решил проблему подвижности. Дело в том, что при подъеме на определенную высоту скафандр раздувался. После этого пилот вынужден был прилагать большие усилия даже для того, чтобы просто согнуть ногу или руку. Именно поэтому модель Ч-2 была сконструирована инженером с шарнирами.

В 1936 г. появился новый вариант космического снаряжения. Это модель Ч-3, содержащая практически все детали, присутствующие в современных скафандрах, которые используют российские космонавты. Испытание данного варианта специального снаряжения состоялось 19.05.1937 г. В качестве летательного аппарата был использован тяжелый бомбардировщик ТБ-3.

С 1936 г. скафандры космонавтов стали разрабатываться и молодыми инженерами Центрального аэрогидродинамического института. К этому их вдохновила премьера фантастического фильма «Космический рейс», созданного совместно с Константином Циолковским.

Первый скафандр с индексом СК-ШАГИ-1 молодые инженеры сконструировали, изготовили и испытали в течение всего лишь 1937 г. Даже внешнее впечатление от этого снаряжения указывало на его внеземное предназначение. В первой модели для соединения нижней и верхней частей был предусмотрен поясной разъем. Значительную подвижность обеспечивали плечевые шарниры. Оболочка этого костюма была изготовлена из двухслойной прорезиненной ткани.

Следующий вариант скафандра отличался наличием автономной регенерационной системы, рассчитанной на 6 часов непрерывной работы. В 1940 г. был создан последний советский довоенный скафандр — СК-ШАГИ-8. Испытание данного снаряжения осуществили на истребителе И-153.

Похожие записи:

Реликтовое излучение Совместимость львов и весов: союз, заключенный на небесах Близнецы и рыбы совместимость в дружбе Фаза луны 30 мая 2018 года Стрелец: совместимость с другими знаками. кто подходит для стрельца? Гороскоп для даты рождения07 мая 2021