Одежда для космоса — Naked Science
19 минут
Редакция
1

Одежда для космоса

Naked Science побывал в подмосковном поселке Томилино на научно-производственном предприятии «Звезда», которое обеспечивает скафандрами всех российских космонавтов еще со времен Юрия Гагарина. В этом материале мы расскажем о том, как устроены самые современные скафандры для выходов в открытый космос.

10
©Wikipedia

«Орлан МК» – это модификация скафандров, которые используются на МКС с 2009-го года. Вес скафандра – ни много ни мало – 120 кг. Буква «К» в названии означает, что в эту модель когда-то был впервые встроен компьютер. Он расположен в блоке радиотелеметрической аппаратуры. Блок собирает информацию с датчиков и передает ее на компьютер для анализа, который проверяет правильность работы всех систем жизнеобеспечения скафандра (температура, расход вентиляции, давление и т. д.). Если в работе систем скафандра возникают какие-то отклонения, на дисплее в передней части скафандра появится сообщение. Если космонавт не предпримет никаких действий, через некоторое время компьютер даст рекомендации, как действовать. А ведь когда-то при возникновении внештатных ситуаций космонавты могли рассчитывать только на себя. В нормальном режиме дисплей светится зеленым, при внештатной ситуации меняет подсветку на оранжевую.

 

©Александр Раменский

 

©Александр Раменский

 

©Александр Раменский

 

Электрический пульт управления

На пульте: кнопки включения/выключения света, основного и резервного вентилятора, основного и резервного насоса, основного и резервного радиопередатчика, кнопка отключения компьютера, а также тумблер для передвижения по меню. Все системы дублированы, что является принципиальным отличием российских скафандров от американских. Кнопка для входа в меню также используется для отключения звукового сигнала во время возникновения внештатной ситуации. Для передвижения по меню есть специальный тумблер. Компьютер можно отключить на тот случай, если он забарахлил, но даже в выключенном состоянии на дисплее отображается информация о давлении и напряжении аккумулятора. Все кнопки пульта устроены таким образом, что их случайное отключение невозможно.

 

©Александр Раменский

 

Пневмогидравлический пульт управления

 

©Александр Раменский

Тумблеры на пульте: слева – переключатель между основным и резервным баллонами с кислородом, справа – основной и резервный регуляторы давления в скафандре, в центре – кран регулирования температуры воды в костюме водяного охлаждения. На ручке имеется тумблер красного цвета, с помощью которого можно включить или отключить сублиматор (при выходе из шлюза в открытый космос, а также после возвращения на борт). Слева наверху – ручка инжектора и аварийной кислородной подачи. Если по какой-то причине в скафандре пропало электропитание, и электрический пульт перестал работать, то с помощь этой ручки космонавт может включить инжектор для продолжения вентиляции. Инжектор– специальное устройство, в которое при отсутствии электричества начинает поступать кислород из баллонов, при этом продолжает работать вся система вентиляции. Если в скафандре по какой-то причине начало снижаться давление и автоматический регулятор давления с утечкой не справляется, то с помощью этой же ручки космонавт может увеличить подачу кислорода в скафандр до 25 литров. 

 

©Александр Раменский

 

Объединенный разъем коммуникаций

Пока космонавт находится в специальном шлюзе в скафандре и готовится к выходу в открытый космос, через эти клапаны он подключен к бортовым системам – воды и подачи кислорода для того, чтобы не расходовать системы жизнеобеспечения скафандра до выхода в открытый космос. Электричество поступает через специальный фал, который находится в правой части скафандра. Там же располагается запасной кислородный шланг на тот случай, если после возвращения из открытого космоса объединенный разъем коммуникаций по какой-то причине откажет. При выходе в открытый космос космонавт отстыковывает эти разъемы и включает системы жизнеобеспечения скафандра. 

 

©Александр Раменский

 

Вентиляционная система

В середине – поглотительный патрон, который очищает кислород, циркулирующий в скафандре, от вредных примесей и снова подает его в скафандр. Кислород забирается через трубочки, расположенные в рукавах и «брюках» скафандра, и поступает на очистку в поглотительный патрон, где накапливается CO2 и другие вредные примеси. Дальше очищенный воздух поступает в вентиляторы, в которых имеется специальная очищающая сетка. Скафандр оснащен двумя вентиляторами – основным и резервным. Если один из вентиляторов откажет, автоматически включается резервный. Также резервный вентилятор может быть включен космонавтом вручную. 

После вентилятора воздух поступает в специальные каналы в сублиматоре, где происходит охлаждение и отделение влаги от воздуха (влага образуется в скафандре как конденсат на стенках сосуда). Специальный влагоотделитель собирает влагу и направляет ее в сублиматор для охлаждения и использования в костюме водяного охлаждения. На выходе из сублиматора воздух имеет температуру 4-5oC. Потом осушенный и охлажденный воздух поступает в скафандр (выходит через специальные трубки в шлеме). Кислород находится в двух баллонах– резервном и основном. Космонавт может вручную переключать систему с основного баллона на резервный.

 

©Александр Раменский

 

Сублиматор находится в задней части скафандра и располагается прямо под поглотительным патроном. С внешней стороны «ранца» сублиматор выглядит как  «окно с сеткой». Это окошко представляет собой сложную металлокерамическую пористую конструкцию. Вода проходит через эту пористую поверхность под давлением, которое возникает внутри скафандра. Проходя через металлокерамические поры, вода замерзает (вода в вакууме превращается в лед). Затем лед сублимирует наружу (в вакууме лед превращается в газ). Схема работы сублиматора похожа на круговорот воды: теплая вода и теплый газ, попадая в сублиматор, растапливают образовавшийся там лед. Затем в сублиматор поступает новая порция воды из водяного бака и снова образует лед. Лед необходим для охлаждения воды, которая циркулирует в костюме водяного охлаждения. Костюм водяного охлаждения – это специальный внутренний костюм, который надевается отдельно под скафандр. Он состоит из тонких трубочек, по которым циркулирует вода. С помощью этого костюма космонавт может поддерживать комфортную для себя температуру. 

Оболочка скафандра состоит из множества слоев. Наружный слой – фенилон– защищает от механических повреждений. За ним – 10 слоев экранно-вакуумной изоляции, которая защищает космонавта от холода и солнечного излучения. Между каждым слоем проложена капроновая сетка. Под изоляцией – радиоткань и, наконец, силовая оболочка. Радиоткань, вшитая в скафандр по всему корпусу, используется в качестве радиоантенн для поддержания связи с МКС. Силовая оболочка держит форму мягких частей скафандра, когда он надувается. Под силовой оболочкой – два слоя герметичной оболочки. 

 

©Александр Раменский

 

Новейшая модель скафандра «Орлан МКС», которая в скором времени будет поставлена на МКС на замену «Орлану МК». На фото Вы видите силовой каркас, без верхней одежды. В скафандре впервые в мире применена система автоматического терморегулирования. Если в текущей модели «Орлан МК» космонавт может регулировать температуру только вручную– с помощью тумблера на пневмогидравлическом пульте – то теперь система может самостоятельно определять уровень энергозатрат космонавта и регулировать температуру воды в костюме водяного охлаждения. В костюм встроены специальные клапаны, которые в зависимости от требуемой температуры пускают воду в сублиматор или мимо него. 

 

©Александр Раменский

 

В силовую оболочку вшиты специальные мягкие шарниры, которые могут работать под давлением, обеспечивая скафандру и космонавту необходимую подвижность. Шарниры располагаются в области плеч, локтей, кистей и на ногах около щиколоток. Последние, как ни странно, обеспечивают очень большой угол поворота туловища. В американских скафандрах шарнир для поворота корпуса располагается в центре скафандра вокруг пояса, однако угол поворота при этом меньше. 

 

Предохранительный клапан находится на правом боку скафандра. Если давление в скафандре начнет повышаться, например, из-за лопнувшей кислородной трубки, то через этот клапан лишний кислород будет выводиться наружу. Когда скафандр надувается до нормального давления – клапан открыт. В скафандре две герметичных оболочки, и при нормальном давлении нагружается наружная оболочка. Если вдруг наружная оболочка будет повреждена, то клапан для сохранения давления закроется автоматически. При этом начнет работать резервная оболочка. Дублированная герметичная оболочка применяется только в российских скафандрах. 

 

НПП «Звезда» им. академика Г.И. Северина было образовано в 1952-м году, когда в Советском Союзе начала развиваться реактивная авиация, для которой были необходимы специальные средства спасения. Специалисты предприятия занимались разработкой и испытанием систем жизнеобеспечения и спасения для больших высот (кислородных баллонов, катапультируемых кресел). Когда в СССР появилась космическая пилотируемая программа, предприятию было поручено изготовление средств защиты и спасения космонавтов. Первый в мире скафандр был изобретен в 1960-м году для полета Юрия Гагарина. Катапультные кресла, разработанные НПП «Звезда», до сих пор остаются лучшими в мире. 

На сегодняшний в скафандрах типа «Орлан» совершено больше 130 выходов в открытый космос. Рекордсмен по количеству выходов в открытый космос – российский космонавт Анатолий Соловьев, их у него 16. 

Российские скафандры для выходов в открытый космос считаются самыми надежными и безопасными. В 2004-м году американским астронавтам пришлось в экстренном порядке позаимствовать наши «Орланы» для проведения ремонтных работ в открытом космосе, потому что в их скафандрах была обнаружена неисправность в системе охлаждения. Доставка новых скафандров была отложена из-за взрыва шаттла. 

Но сказать, какие скафандры лучше – российские или американские – специалисты не могут. У тех и у других есть свои плюсы и минусы, так как они разрабатывались под разные цели. Одно из преимуществ наших «Орланов» – возможность «подгонки» скафандра под конкретного космонавта. Американские скафандры собираются как конструкторы. Для выхода в космос американский астронавт подбирает для себя по размеру все части скафандра, которые хранятся на складе МКС. А еще американский скафандр – в отличие от нашего – невозможно одеть без посторонней помощи. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 14:46
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

Вчера, 11:25
55 минут
Александр Березин

Два миллиона лет назад планета вошла в состояние крайне необычной неустойчивости. Раз за разом она стирала экосистемы Африки с лица земли, отчего наши предки снова и снова оказывались в сложном положении. Семьдесят тысяч лет назад их число сократилось в десять раз — ударил другой, совершенно неожиданный фактор. Пару сотен тысяч лет назад не только человечество, но вообще все наземные виды могли погибнуть от еще более разрушительной силы. 12,9 тысячи лет назад множество людей умерли и миллионы квадратных километров полностью выгорели из-за взрывов в атмосфере и огненного дождя. Как именно наш вид пережил все это?

Позавчера, 16:35
9 минут
Мария Азарова

Шотландские исследователи провели когортный анализ: они сравнили риск госпитализации при заражении индийским и британским штаммами коронавируса, а также определили, кого вариант из Индии поражает чаще всего.

Вчера, 14:46
5 минут
Илья Ведмеденко

Снимки демонстрируют интерьер новой российской атомной многоцелевой субмарины — К-561 «Казань», принадлежащей к проекту 885М «Ясень-М».

Вчера, 11:25
55 минут
Александр Березин

Два миллиона лет назад планета вошла в состояние крайне необычной неустойчивости. Раз за разом она стирала экосистемы Африки с лица земли, отчего наши предки снова и снова оказывались в сложном положении. Семьдесят тысяч лет назад их число сократилось в десять раз — ударил другой, совершенно неожиданный фактор. Пару сотен тысяч лет назад не только человечество, но вообще все наземные виды могли погибнуть от еще более разрушительной силы. 12,9 тысячи лет назад множество людей умерли и миллионы квадратных километров полностью выгорели из-за взрывов в атмосфере и огненного дождя. Как именно наш вид пережил все это?

Позавчера, 16:35
9 минут
Мария Азарова

Шотландские исследователи провели когортный анализ: они сравнили риск госпитализации при заражении индийским и британским штаммами коронавируса, а также определили, кого вариант из Индии поражает чаще всего.

24 мая
23 минуты
Ольга Иванова

«Сексуальную революцию совершили задние сиденья автомобилей», – заявил в свое время американский общественный деятель Джерри Рубин. И ошибся. Раскрепощение нравов происходило задолго до появления машин, причем много раз. Оно напоминает движение маятника. Как и почему вершились «секшал революшнс» и стоим ли мы на пороге нового витка сексуальности или же нас ждет ужесточение морали? Об этом – в нашем материале.

9 июня
4 минуты
Ольга Иванова

Международная команда исследователей изучила геологию и условия существования самого большого моря в истории планеты — Паратетиса.

27 мая
51 минута
Александр Березин

Хотя в прессе много пишут об исключительно редких «побочках» от вакцин, практика показывает, что бояться надо совсем другого. Самым страшным врагом привитого остается... коронавирус. Даже после вакцин Pfizer или Moderna от него иногда умирают — и подобных случаев уже сотни. Разумеется, среди непривитых таких на порядки больше, но погибшим и членам их семей от этого не легче. Еще хуже то, что две из трех российских вакцин, похоже, защищают от ковида намного слабее Pfizer и Moderna. Это довольно странно с учетом того, что третий российский препарат в этом плане не уступает западным аналогам. Почему российские власти финансируют миллионные тиражи слабой вакцины, имея в распоряжении вполне полноценную?

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Такое ощущение что костюм 1970 года. Надписи подписаны обычным маркером по ткани. Древние тумблеры и переключатели. Наверное в российском отсеке МКС ещё и швабры с вёдрами подписывают.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: