Эволюция скафандра: как с годами менялась одежда астронавтов NASA

и первый не белый человек! твою мать! это та важно?

Всего существует 3 класса скафандров:
спасательные скафандры служат для защиты космонавтов в случае разгерметизации кабины или при значительных отклонениях параметров ее газовой среды от нормы;
скафандры для работы в открытом космосе на поверхности космического корабля или вблизи его;
скафандры для работы на поверхности небесных тел.

Юрий Гагарин летал в скафандре 1 класса – он назывался СК-1 и использовался во время всех полетов кораблей первой серии «Восток». СК-1 «работал» в паре со специальным теплозащитным комбинезоном, который надевался космонавтом под основной защитный костюм. Комбинезон был не просто одеждой, он представлял собой целое инженерное сооружение с вмонтированными в него трубопроводами системы вентиляции, поддерживавшей необходимый тепловой режим тела и удалявшей влагу с продуктами дыхания. В непредвиденных условиях, система жизнеобеспечения скафандра (СЖО) вместе с СЖО кабины «продлевали» существование космонавта на 10 суток. В случае разгерметизации кабины автоматически закрывалось прозрачное «забрало» иллюминатор шлема и включалась подача воздуха из баллонов корабля.

Но у него был существенный недостаток. Его мягкая оболочка под действием внутреннего избыточного давления всегда стремится, принять форму тела вращения и распрямиться. Согнуть какую-либо ее часть, скажем, рукав или штанину, не так-то просто, и чем больше внутреннее давление, тем труднее это сделать. При работе в первых космических скафандрах из-за их относительно низкой подвижности космонавтам приходилось затрачивать немалые дополнительные усилия, что в итоге вело к повышению интенсивности обменных процессов в организме. Из-за этого, в свою очередь, приходилось увеличивать массу и габариты запасов кислорода, а также блоков системы охлаждения.

В середине 1964-го руководители советской космической программы приняли решение о новом эксперименте на орбите первом выходе человека с борта космического корабля в открытый космос. Это обстоятельство ставило перед разработчиками скафандров целый ряд новых технических задач. Они, конечно, диктовались серьезными различиями между внутренней средой космического корабли и условиями внешнего пространства царства почти полного вакуума, вредных излучений и экстремальных температур.

Перед разработчиками ставились две основные задачи:

Во-первых, скафандр для выхода в космос должен был защищать от перегрева, если космонавт находится на солнечной стороне, и, наоборот, от охлаждения если в тени (разница температур между ними составляет более 100 С). Также он должен был защищать от солнечной радиациии и от метеорного вещества.

Во-вторых, обеспечить максимальную безопасность человеку, быть предельно надежным и иметь минимальный объем и массу. Но самое главное, что при всем этом космонавт в нем должен быть работоспособен, т.е. передвигаться около корабля, выполнить определенную работу и т.д.

Все эти требования удалось реализовать в скафандре «Беркут».

Кстати, начиная с «Беркута» все наши скафандры стали называться птичьими именами.

Скафандр был сделан из нескольких слоев пленки с блестящей алюминиевой поверхностью. Место между слоями специально имело зазор для того, чтобы снизить передачу тепла в любую сторону. Принцип термоса тепло не берется и не отдается. Кроме того, слои пленки-ткани разделилясь специальным сетчатым материалом. В результате удалось добиться очень высокого уровня теплового сопротивления. Глаза космонавта защищал особый светофильтр из тонированного органического стекла толщиной почти полсантиметра. Он играл двоякую роль ослаблял интенсивность солнечного света и не пропускал к лицу биологически опасную часть лучей солнечного спектра.

Первый выход в открытый космос имел ограниченные задачи. Потому и система жизнеобеспечения казалась относительно простой и была рассчитана на 45 минут работы. Она размещалась в ранце с кислородным прибором и баллонами емкостью по 2 литра. На корпусе ранца крепился штуцер для их заправки и окошко манометра для контроля за давлением. Из корабля брался воздух, который дополнительно обогащался кислородом и поступал в скафандр. Этот же воздух уносил выделенные космонавтом тепло, влагу, углекислоту, вредные примеси. Такая система называется системой открытого типа.

Вся система умещалась в ранце размером 520х320х120 мм, который пристегивался к спине при помощи быстродействующего разъема. На непредвиденный случай в шлюзовой камере установили резервную кислородную систему, которая была соединена со скафандром с помощью шланга.

Развитием «Беркута» были скафандры «Ястреб», «Кречет» и «Орлан».

К его разработке вернулись в 1969-м, когда начались работы по первой орбитальной станции. Именно модификации «Орланов» мы использовали на «Мире» и сейчас используем на МКС.

Всем известно, что экипажи на орбитальных станциях меняются.

Однако существовавшие до этого скафандры были индивидуальными и не обладали возможностью подгонки. Следовательно для каждого нового члена экипажа станции их необходимо было изготавливать и запускать в космос, что было неэффективно при ограниченных грузовых возможностях кораблей «Союз» и «Прогресс». Однако благодаря полужёсткой конструкции в «Орлане» индивидуальными являлись лишь перчатки скафандра, которые доставлялись экипажем, в то время как сами скафандры постоянно находились на станции.

Чтобы обеспечить подвижность тела, в скафандре применили шарниры, расположенные в области основных суставов плечевых, локтевых, коленных, в области лодыжек, пальцев рук и т. д. Кроме того, в последующих модификациях для повышения подвижности в ряде сочленений использовались герметические подшипники (например, в плечевом или кистевом сочленениях).

С момента первого использования «Орлана» на «Салюте-6» в 1977 до затопления «Мира» в 2001-м на околоземной орбите использовалось 25 комплектов «Орланов» всех разновидностей. Часть из них сгорела вместе с последней станцией «Мир». За это время в «Орланах» совершено 200 выходов 42 экипажами. Общее время работы превысило 800 часов.

У «Орлана» существует множество модификаций. Самая интересная «Орлан-ДМА»с установкой для перемещения и маневрирования в открытом космосе.

Американские астронавты честно и открыто признаются, что их нынешние скафандры гораздо хуже и неудобнее наших. Стоят они при этом в 15 раз дороже наших. Так что полноценного аналога нынешним «Орланам» не существует.

В настоящее время для работы за бортом МКС космонавты используют модифицированный вариант скафандра типа «Орлан». Первый выход в открытый космос в скафандрах этого семейства был осуществлен в 1977 году на орбитальной станции «Салют-6» космонавтами Георгием Гречко и Юрием Романенко.

Сегодняшний «Орлан-МКС» хотя внешне почти не отличается от предыдущих скафандров, но, как говорят сами космонавты, это уже нечто среднее между костюмом и домом. В такой оболочке космонавт может свыше десяти часов находиться в открытом космосе. Это действительно миниатюрный космический корабль, который имеет свою систему теплозащиты, систему теплообеспечения, систему связи, передачи телеметрической информации. В современном скафандре есть даже запас питьевой воды и такой элемент удобства, как «чесалка» для носа.

Одно из главных нововведений «Орлана-МКС» – это встроенная в скафандр система автоматического терморегулирования, или, так сказать, климат-контроль.
Иногда работа за бортом идет так напряженно, что орбитальный монтажник вспоминает о регулировке поздновато, когда пот уже заливает лицо. Космонавты, особенно те, которые выходят в первый раз, могут иметь и некоторые просчеты, например перегреться. В скафандре, где выхода тепла нет, при интенсивной работе космонавт выделяет до 800 Вт тепла. Этого достаточно, чтобы зажечь восемь ламп накаливания и даже вскипятить воду.

В новом «Орлане-МКС» требуемый микроклимат будет поддерживаться автоматически, и космонавты смогут полностью сосредоточиться на поставленных задачах, лишь перед выходом выставив желательный температурный режим. При этом в процессе работы в любой момент можно будет изменить параметры.

Еще раньше на «Орланах-МК» был введен в контур управления встроенный компьютер, который взял на себя контроль работы всех важнейших систем скафандра. Автоматика перед выходом в космос или во время работы за пределами станции сразу же сообщит даже о небольших отклонениях и даст рекомендации космонавту, что нужно делать в этой ситуации.

В скафандре космонавт шагает в открытый космос, не опасаясь ни вакуума, ни перегрева на солнечной стороне орбиты, где температура достигает плюс 120 градусов, ни жуткого холода до 120 градусов мороза на теневой стороне.
Чтобы обеспечить такую защиту, новый «Орлан-МКС», как и его предшественники, состоит из нескольких оболочек. Снаружи дополнительная, в том числе микрометеоритная, защита: несколько слоев экранно-вакуумной теплоизоляции.
Основа – жесткий корпус из алюминиевого сплава, или кираса, называемая так по аналогии со средневековыми доспехами. Единое целое с кирасой составляет гермошлем, а к жесткому корпусу крепятся мягкие рукава и штанины.

Внутри под кирасой – мягкий сетчатый костюм водяного охлаждения. Его пронизывают вшитые в материю тоненькие трубочки, по которым циркулирует холодная вода. Эта вода не простая, а с большим содержанием серебра, чтобы не портилась в течение долгого времени. С помощью такого «водного» костюма отводится тепло, чтобы не допустить перегрева космонавта.

Конструкция из такой алюминиевой кирасы с мягкими оболочками рук и ног очень удачна тем, что позволяет осуществить вход в скафандр менее чем за 5 минут. Причем космонавт может справиться с этим в одиночку. Для сравнения, американский скафандр самостоятельно надеть невозможно. Кроме того, наш «Орлан» легче на 35 кг.