CC BY
6
УДК 629.78
СОВЕТСКИЕ КОСМИЧЕСКИЕ СКАФАНДРЫ
Е. Ю. Вакар Научный руководитель - С. Л. Лонина
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31
E-mail: ekaterinav2501@gmail.com
Эта работа посвящена одежде, без которой не состоится ни один межпланетный перелет, ни один выход человека в космос - космическим скафандрам. В последние годы увеличилась длительность космических полетов, изменился характер работы космонавтов. Вместе с этим изменилось и космическое оснащение космонавтов.
Ключевые слова: Космос, скафандр, космический скафандр, эволюция скафандров.
SOVIET SPACE SUITS
E. U. Vakar Scientific Supervisor - S. L. Lonina
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: ekaterinav2501@gmail.com
This work is dedicated to clothing, without which no interplanetary flight, no human spacewalk will take place - space suits. In recent years, the duration of space flights has increased, and the nature of the work of cosmonauts has changed. At the same time, the cosmonauts ' space equipment has changed.
Keywords: Space, spacesuit, space suit, evolution of spacesuit.
В начале XX века ученые уже зналн, что условия в космосе и на других планетах сильно отличаются от земных. Поэтому для будущих космических полетов нужно было придумать костюм, который защищал бы человека от воздействия внешней среды космоса и давал возможность выполнять сложнейшую работу.
Основная цель данной работы проследить эволюцию советско-российских космических скафандров, изучить разработки по оптимизации условий пребывания человека в космосе, обеспечении комфортабельной жизнедеятельности и эффективной работы космонавтов, проанализировать характеристики скафандров разных поколений и познакомиться со скафандрами нового поколения.
Космический скафандр - это специальное снаряжение, повторяющее форму тела космонавта и предназначенное для осуществления безопасного пребывания и работы космонавта в космическом корабле и в открытом космосе [1].
Разработка космических скафандров требовала решения ряда сложных научно-технических проблем: создание в скафандре необходимого для человека микроклимата, с учетом возможных аварийных ситуаций; защита космонавта и оборудования скафандра от воздействия глубокого вакуума и излучений Солнца; обеспечение отвода тепла, выделяемого человеком; обеспечение подвижности космонавтов, их работоспособности, что затруднено
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2020. Том 3
из-за избыточного давления в скафандрах; скафандр должен быть герметичным, прочным, легким, иметь небольшой объем, обеспечивать безопасность работы космонавта; быстрота надевания скафандра и простота его эксплуатации; возможность «отрегулировать» скафандр для космонавтов разного роста; возможность ремонта скафандра в случае необходимости или замены отдельных его элементов [2].
В настоящий момент созданы и испытаны в реальных условиях три типа космических скафандров: аварийно-спасательные скафандры; скафандры для работы в открытом космосе на поверхности космического корабля или вблизи его; скафандры для работы на поверхности небесных тел. Устройство скафандров зависит от условий их использования и того, какую работу предстоит выполнять космонавтам в этих условиях.
Самым первым был разработан аварийно-спасательный скафандр СК-1.Использовался в 1961-1963 гг. Это мягкий скафандр, сшит из двух слоев: силового лавсанового и герметичного резинового. Дополнительно к скафандру был сшит оранжевый чехол для облегчения поисковых работ. Для обеспечения подвижности рук и ног человека применялись специальные «мягкие» шарниры. Под оболочку скафандра надевался теплозащитный комбинезон. СК-1 - скафандр вентиляционного типа, продувался через шланг воздухом из кабины. При разгерметизации шланг отсекался, автоматически закрывался иллюминатор шлема, и включалась подача кислорода из баллонов. Скафандр обеспечивал спасение космонавта в течение 5 часов. Скафандр надевался с помощью одного человека в течение 510 минут, снимался самостоятельно [1].
В середине 1964 г. было принято решение о первом выходе человека в открытый космос. Перед разработчиками встал ряд новых технических задач. Скафандр должен был защищать от перегрева и охлаждения, от ослепления солнечной радиацией и от метеорного вещества, иметь минимальный объем и массу, космонавт в нем должен был передвигаться около корабля и выполнять определенную работу. Эти задачи удалось реализовать в конструкции скафандра «Беркут».Для полетов в космос скафандр применялся один раз. 18 марта 1965 г. А. Леонов в скафандре «Беркут» впервые в истории вышел в открытый космос [2].
После первой «прогулки» в космосе встал вопрос о выводе на орбиту нескольких кораблей и их стыковке, что предполагало переход людей через открытый космос. Началась разработка нового скафандра и системы жизнеобеспечения. Скафандр получил название «Ястреб». Это был скафандр мягкого типа с входом спереди. Имел съемный жесткий металлический шлем с открывающимся смотровым стеклом и со светофильтром.Система жизнеобеспечения была регенерационного типа и находилась в металлическом ранце, который монтировался спереди на ногах. Электропитание, связь и телеметрия производились через фал с бортом корабля. Скафандр использовался единственный раз во время перехода из корабля «Союз-5» в корабль «Союз-4» через открытый космос в январе 1969 г. [2].
В «Союзах» космонавты летали без спасательных скафандров. В июне 1971 г. из-за разгерметизации во время посадки погиб экипаж «Союза-11». Срочно стали создавать новый спасательный скафандр. За короткий срок был сделан скафандр «Сокол-К».Он имел мягкий встроенный шлем с откидывающимся смотровым стеклом. Масса скафандра составляла 10 кг. Он не предназначался для выхода в открытый космос, но выдерживал эти условия. Рассчитан на пребывание в вакууме до 125 минут. Спасательные скафандры аналогичного типа «летают» в космос до сих пор. Действующая модификация - Сокол КВ-2. Скафандры выпускаются нескольких размеров с учетом дополнительной индивидуальной подгонки [3]. Модификации Сокол-М и Сокол-МП находятся в разработке. Особенностью этих скафандров является применение прочного полиуретана и модифицированной гермоперчатки, введение устройств регулировки длины рукава, ног и корпуса, что позволяет использовать их космонавтами с разными антропометрическими параметрами. В скафандрах используется герметичная молния, поэтому надеть его можно будет за две с половиной минуты [1].
Третий тип скафандра был предназначен для высадки человека на Луне. К 1969 г. испытания прошли два варианта скафандров для лунной экспедиции: «Кречет» и «Орлан».
«Кречет» имел полужесткую оболочку и встроенную систему жизнеобеспечения. На спине скафандра предусмотрен люк, через который человек «входил в скафандр». В «двери» размещалась система жизнеобеспечения. Для терморегуляции использовали костюм водяного охлаждения. Скафандр имел собственные системы радиосвязи, телеметрии, устройство обеспечения питьевой водой и удаления жидких отходов. Вся система жизнеобеспечения рассчитывалась на более тяжелые условия работы, чем те, что существовали во время орбитальных выходов. В скафандре располагалась система специальных растяжек и фиксаторов. Они необходимы были для обеспечения неподвижности человека во время маневров. Спереди располагался иллюминатор выпуклой формы с зеркальным покрытием.[4]
«Орлан» - первый скафандр орбитального базирования. Скафандр имел полужесткую конструкцию. Благодаря этому индивидуальными являлись лишь перчатки скафандра, которые доставлялись экипажем, в то время как сами скафандры постоянно находились на станции. Самым сложным было длительное сохранение воды, циркулирующей в гидросистеме, которая обеспечивала нужный тепловой баланс в открытом космосе. Трудности были устранены с помощью технологий ионизации воды серебром и новейших неметаллических материалов, из которых изготовлялись элементы гидросистемы [3].
Было выполнено несколько модификаций скафандра «Орлан». Модели «Д» и «ДМ» были связаны с бортовыми системами орбитальных станций многопроводным кабелем, через который шли электроснабжение, связь и передача телеметрической информации о самочувствии космонавта и работе самого скафандра.«Орлан-ДМА» уже мог работать в автономном режиме вне кабельной связи со станцией. Это было важно, поскольку станция увеличивалась в размерах, и для того, чтобы добраться до ее периферийных частей, длины кабеля уже не хватало. Модели «М», «МК» и «МКС»предназначены для работы в открытом космосе. Имеют автоматическую систему терморегулирования. Есть возможность замены резиновой оболочки на полиуретановую. Скафандр может использоваться космонавтами ростом от 165 до 190см.В настоящее время модифицированный вариант космического скафандра «Орлан» обеспечивает работу космонавтов на МКС при осуществлении ими внекорабельной деятельности [3].
В заключение отметим, что технологии изготовления скафандров будут развиваться. Костюмы для космоса станут умнее, элегантнее, изощреннее. 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.
Библиографические ссылки
1. Алексеев С. М., Уманский С. П. Высотные и космические. Москва: Машиностроение, 1973. 282 с.
2. Коршунов А. УкаИегшеРса // Вокруг CBeTa.2003.M3.URL: http://www.vokrugsveta.ru/vs/ агРс1е/465/ (дата обращения: 7.04.2020)
3. Цыганков О. С. Пятидесятилетие внекорабельной деятельности // Космическая техника и технологии. 2015. №1(8).с. 3-16
4. Абрамов И.П. Космические скафандры России. Москва: Издательство НПП «Звезда», 2005. 360 с.
© ВакарЕ. Ю., 2020
