Ha az öltöny nyomásmentessé válik. Új hűtőrendszer

Kilép ide nyílt tér több okból is veszélyes. mély vákuum szélsőséges hőmérsékletek mínusz 150-től plusz 150-ig, napsugárzás, az űrtörmelék mikrorészecskéivel és meteoritokkal való ütközés valószínűsége. A világűr zordságában az űrhajóst szkafander védi.
A potenciális veszély abban rejlik, hogy az innen való eltávolítás elfogadhatatlan űrhajó, halállal fenyeget a légúti keverék kimerülése miatt. A szkafanderek sérülései és defektei is veszélyesek, ha az űrhajósok nem tudnak időben visszatérni a hajóra, dekompresszióval és gyors halállal fenyegetnek.
Ezenkívül a szkafandernek képesnek kell lennie a nyomás szabályozására. Az egyik meglehetősen veszélyes incidens Alekszej Leonov űrsétája során történt. Az űrhajós nehézségekbe ütközött a hajóra való visszatéréskor, mivel súlytalanságban a kapaszkodót elengedve lábával nem tudott belépni a légzsilipkamra nyílásába. A nyomásszabályozó elfordításával az űrhajós csökkentette a túlnyomás szintjét az öltönyben, ami lehetővé tette számára, hogy visszatérjen a légzsiliphez.
Az űrhajónak a világűrbe való kilépéséhez tervezett szkafandernek biztosítania kell a szükséges feltételeket életkörülményekés működőképesség javításhoz, telepítéshez, különféle berendezésekhez a külső felületen űrhajó. Ráadásul ebben a szkafanderben az űrhajós is össze tud szerelni orbitális állomások vagy a Földről leszállított egyes szakaszokat végezze el tudományos megfigyelésekés kísérletek. Az űrruha meglétének biztosítania kell a mentést vagy az űrhajósok segítségét is vészhelyzetekben.
Az űrbe való belépéshez szükséges szkafander lehet teljesen autonóm, vagy köthető a hajóhoz kötéllel, tömlővel és vezetékekkel, amelyeken keresztül oxigént szállítanak, és kommunikációt folytatnak a hajó parancsnokával.
Az űrsétához használt szkafandernek meg kell védenie az űrhajóst a túlmelegedéstől a munkavégzés során napos oldalonÉs. éppen ellenkezőleg, az árnyékban végzett munka során a hőveszteség okozta hipotermia miatt. Ezenkívül meg kell védeni a látószerveket káros cselekvés napsugárzás nap, és az űrruha nyomástartó héját óvni kell a mikrometeoritoktól. Végül, ennek a fajta szkafandernek nagyobb szilárdsággal, megbízhatósággal, mozgékonysággal, feszességgel és a világűr tényezőivel szembeni ellenállásával kell rendelkeznie.
A nagyobb megbízhatóság és biztonság érdekében két nyomás alatt álló héjat használnak az űrruhában az űrsétákhoz. A második héj egy tartalék, és akkor lép működésbe, ha a fő külső védőburkolat megsérül.
Ezt úgy érik el, hogy egy második nyomásszabályozót szerelnek fel a tartalék héjra, amely akkor kezd működni, amikor a fő héj alatti nyomás egy beállított szint alá esik.
Az űrsétához használt szkafander felsőruházata az a külső védőréteg, amely megvédi az űrruhát az esetleges mechanikai sérülésektől az űrséta során. Rendelkeznie kell a szükséges optikai jellemzőkkel, és a lehető legnagyobb mértékben fenn kell tartania az optimális hőegyensúlyt.
A képernyő-vákuum hőszigetelés (EVTI) arra szolgál, hogy megvédje az űrhajóst a túlmelegedéstől vagy lehűléstől, amikor kilép az űrhajóból. nyílt tér. Megakadályozza a hő behatolását az űrruha belsejébe, amikor az űrhajóst megvilágítja a Nap, és a hő eltávolítását a szkafanderből, amikor a hajó árnyékában van.
Az űrhajós világűrben való tartózkodása során fellépő külső hőterhelés nagymértékben függ a pálya helyzetétől. Egyenlítői pályán az űrhajós a pálya felén napsugárzásnak van kitéve. A sarki pályán az űrhajóst folyamatosan megvilágítja a Nap. Következésképpen azoknak az anyagoknak, amelyekből a ruházat készül, hőállónak kell lennie, és nem változtathatja meg fizikai és mechanikai tulajdonságaikat, amikor érintkezésbe kerül a hajó fűtött felületével.
Az űrsétához használt szkafander sisak üvegezése további követelményeket támaszt, hogy megvédje az űrhajósok látószerveit a Nap biológiailag káros rövidhullámú (300 mikronnál rövidebb hullámhosszúságú) sugárzásától és a termikus hatású infravörös sugaraktól. Minden űrsétához szükséges szkafander egy vagy két fényszűrővel van felszerelve.
A fényszűrő anyagának kiválasztásakor törekedni kell arra, hogy a külső felületének együtthatóaránya legyen napenergia az emissziós tényező minimális volt. A követelményeknek megfelelnek azok a fényszűrők, amelyek külső felületként aranyból, ezüstből, alumíniumból és más anyagokból készült vékony filmrétegeket használnak, amelyek a napspektrum látható részén nagy visszaverődést mutatnak.
A meteor elleni védelem szerepét a szkafander teljes csomagolása (vastagsága) látja el: 1) a felső (külső) szita-vákuum szigetelés; 2) 5 réteg EVTI; 3) az overall belső bélése EVTI-vel; 4) az űrruha erős héja; 5) külső elszigetelés.
Az űrrepülőgépen kívüli hosszabb tartózkodáshoz olyan szkafanderre van szükség, amely lehetővé teszi, hogy több órán át a világűrben maradjon, és nem korlátozza az űrhajós mozgását. Általában az űrsétákhoz használt félmerev szkafandernek van egy hátizsákja, amelyben minden életfenntartó rendszer található.

Példák az EVA-hoz való szkafanderekre az Apollo programból:
Beleértve standard szkafander Az EVA esetében a következőket tartalmazza: egy belső nyomású ruha, egy külső kombinált hőszigetelő és meteorit elleni héj, valamint egy folyadékhűtéses ruha.
Belső öltöny
Az Apollo 7-től az Apollo 14-ig például a holdmodul mindkét űrhajósának volt egy belső nyomástartó ruhája, hat csatlakozóval, amelyek két párhuzamos oszlopban voltak elhelyezve a mellkason. A négy alsó csatlakozó az oxigénhez, a jobb felső elektromos csatlakozó a biotelemetriához és a rádiókommunikációhoz, a felső pedig a ruha hűtőrendszerének kétirányú vízellátását szolgálta.
Külső kombinált hőszigetelés és antimeteorit héj
A belső nyomóruha felett viselték. Ez a réteg megvédte az öltönyt a kopástól, és megvédte az űrhajósokat a napsugárzástól és az öltönyt áthatoló mikrometeoroidoktól. Ez a héj tizenhárom rétegből készült különféle anyagok, beleértve az anti-meteor réteget és az égésgátló béta szövetet. A külső héj speciális anyagú, krómacéllal fémezett szövet bélést is alkalmaztak, hogy megvédjék a kopást azokon a területeken, ahol a hordható életfenntartó rendszer hátizsákja elfér.
Ezt az anyagot, a Chrommel-R-t a holdcsizmák és szkafanderkesztyűk újratervezésekor is használták. Mindennek tetejébe teflon betéteket használtak a külső héj térd-, derék- és vállai kopásvédelmére.
Folyadékhűtéses öltöny
A Hold-legények folyadékhűtéses és szellőzős öltönyt is viseltek, vagy egyszerűen műanyag csövekkel ellátott öltönyt, amelyeken keresztül a víz keringett, hűtve az űrhajós testét, csökkentve az izzadást és a sisaküveg párásodását. Az overálba egy hordható életfenntartó rendszer hátizsákjából juttatták a vizet, amelyben a keringő vizet szublimációs hűtőszekrény segítségével hűtötték le.

Szkafander... Űrruha... Dokumentumfotókról (és tudományos-fantasztikus filmekről) szkafanderekbe öltözött űrhajósok néznek ránk sisakjaik megemelt szemellenzőjén keresztül. A tudományos-fantasztikus regények lapjain a jövő űrhajósait mutatják be nélkülözhetetlen kellékeikkel - egy szkafanderrel. Milyen szerepet játszik az űrruha az űrrepülésben? Folytatódik a jövőben? Hogyan fog változni?

A modern űrruhának egy fő és egyetlen célja van - meg kell védenie a repülésben lévő személyt a veszélyektől. Az űrruházat „divatja”, „szabása” teljes mértékben ennek a célnak van alárendelve; készítői megpróbálják megjósolni az összes lehetséges veszélyt az űrben. A szkafander megvédi az embert a rakétába betörő űr „ürességétől”, ha egy véletlen baleset nyomásmentesíti a hajót. Levegővel látja el a pilótát, ha hirtelen képtelenné válik belélegezni a kabin levegőjét. Hűtőként és fűtőberendezésként is szolgálhat. Ha egy űrhajós elhagyja a Földre visszatérő hajót, csak az űrruha védi. Megvéd a levegővel való ütközéstől a hajóból való kilökődéskor, a ritka légkörtől, amikor ejtőernyővel ereszkedik le, és véd a zúzódásoktól, amikor erdőben vagy hegyekben landol. Ha pedig az űrhajós a vízre száll, az űrruha a felszínen tartja, és megakadályozza, hogy megfagyjon a jeges vízben.

A jövőben űrrepülések Több munkájuk lesz az űrhajósoknak. Ennek megfelelően az űrruha szerepe bonyolultabbá válik.

Más bolygók meglátogatásához speciális planetáris szkafanderre lesz szükség, amely lehetővé teszi, hogy kiszálljon az űrhajóból, többé-kevésbé hosszú „sétákat” tegyen mind a forró talajon a Hold megvilágított oldalán, mind a jégtakarókon. sarki „sapkák”, és talán a Vénusz forrásban lévő óceánjain.

Az asztronutika fejlődése nyilvánvalóan megköveteli majd az embertől, hogy az űreszközt a nyílt bolygóközi térbe hagyja, például orbitális állomások összeállítása vagy űrhajók vizsgálata és javítása céljából. A világűrbe tervezett űrruha különbözni fog mind a moderntől, mind a jövőbeni bolygótól. Vegyük például a szállítás módját. IN világűr csak a segítséggel tud mozogni rakétamotor. Ez azt jelenti, hogy az öltönynek rakétahajtóművel kell rendelkeznie. Működhet például sűrített levegővel.

MIT LÉLEGZ EGY KOZMONAUTA

A normál légzés minden helyzetben az egyik legfontosabb megoldandó feladat az űrruha elkészítésekor. A szkafanderek felszerelésétől függően két típusra oszthatók, szellőzőre és regenerálóra. Ha a repülés normálisan halad, akkor a test szellőztetéséhez és a légzéshez egyaránt levegőt vesznek a hajó kabinjából. A ventilátor benyomja a szkafander szellőzőrendszerébe, átfújja az emberi testre, és visszatér a kabinba. Az űrhajós a kabin levegőjét szívja be, amely szabadon behatol a sisakba, ha az első ablak felemelkedik. De ha valamilyen oknál fogva a kabin levegője belélegezhetetlenné válik, a sisak elülső üvege (manuálisan vagy automatikusan leengedve) elszigeteli az űrhajóst a kabin légkörétől, és oxigén-levegő keverék kezd áramlani a ruhába. Ezzel egyidejűleg átvált vészhelyzeti sűrített levegős palackokra és szellőztetésre.
A regenerációs ruha teljesen el van szigetelve környezet. Ebben az esetben a gázkeveréket, amelyet az ember belélegzik, és amely szellőzteti a szkafandert, egy vegyszerelnyelőn és szűrőn keresztül kényszerítik. Itt megszabadítják a szén-dioxidtól, a nedvességtől és az ember által kibocsátott egyéb szennyeződésektől. Az oxigén pótlása többféleképpen is végrehajtható: vagy a hengerekből származó tartalékokból, vagy azokból kémiai reakció, és a jövőben esetleg fotokémiai úton is.

Ilyen regeneratív oxigénellátó rendszerre példa az űrruha amerikai űrhajósok. A 28 órás repülésre tervezett oxigénellátást két gömb alakú hengerben tárolják kezdetben 560 atmoszférát meghaladó nyomás alatt. A nyomást 0,36 atmoszférára csökkentő reduktoron keresztül oxigént juttatnak a szkafander szellőzőrendszerébe, és összekeverik a hermetikus sisakból kilépő gázzal. A keletkező gázkeveréket szén-dioxid- és nedvességelnyelőn, szűrőn és hőcserélőn vezetik át. Ebből a tisztítóegységből 18-24 fokra hűtött tiszta oxigén jön ki. A szkafanderbe az űrhajós dereka magasságában elhelyezett szelepen keresztül jut be, és elosztó csöveken (nejlonnal bélelt spirálokon, amelyekben lyukak vannak) átmegy a szkafanderen, átmossa a testet és áthatol a hermetikus sisakon. Ezután egy ventilátor kiszívja a gázelegyet a ruhából, és újra feltöltve a palackokból származó oxigénnel, elkezdődik. új ciklus keringés.

Repülési szkafanderek - regeneráció és szellőztetés két változatban készülhet: maszkos és maszk nélküli. Az első esetben, ahogy a név is sugallja, egy maszkot helyeznek az ember arcára, amelybe a légzési keverék bejut. A második esetben az oxigén közvetlenül a sisakba kerül, a személy arca nyitva marad. Melyek az egyes lehetőségek előnyei és hátrányai?

A maszk lehetővé teszi egy teljesen független légzőrendszer létrehozását, amely el van szigetelve az űrruha szellőzőrendszerétől. Ezenkívül a szelepberendezés csak a belélegzés pillanatában szolgáltat gázkeveréket, ami azt jelenti, hogy az oxigént gazdaságosabban fogyasztják. A nedves kilélegzett levegő a csővezetéken keresztül azonnal távozik tisztítás céljából, anélkül, hogy a sisakba kerülne, és nem rontana a szkafander szellőzésének higiéniai feltételei. Azonban van itt egy „de”. Maszk viselése az egész repülés során, különösen a hosszú repülés során, talán nem igazán kellemes. Zavarja a munkát, nagyon kellemetlen benne enni-inni.

Ezért az első szovjet űrhajósok az amerikaiak pedig maszk nélküli szkafanderbe öltöztek a repülések alatt. A legjobb, ha egy ember az űrrepülésben normális, „földi” levegőt lélegzik.

DEKOMPRESSZIÓ

A repülések során az űrhajósok kabinlevegőt szívtak, a sisak első üvege megemelkedett, arcuk nyitva volt. Nem volt meglepetés. Mi van, ha például egy meteorit becsapódása feltöri a hajó kabinjának pecsétjét?

A légnyomás éles csökkenése – robbanásszerű dekompresszió – a nagy magassági repülésben ismert jelenség. A robbanásszerű dekompresszió annál szörnyűbb, minél nagyobb a légnyomás váratlan különbsége. A baleset pillanatától az eszméletvesztésig eltelt időt tartalékidőnek nevezzük. Például az orvosok által a nagy magasságban repülések elsajátítása során végzett kísérletek azt mutatták, hogy az oxigénkoncentráció éles csökkenése a normál légkörről a megfelelő 10 kilométeres magasságra 40 másodperc után eszméletvesztéshez vezet. Ha a vákuum 15 kilométeres magasságnak felel meg, akkor a tartalék 15 másodpercre csökken.

Amikor egy űrhajó nyomásmentes lesz, a nyomásesés nem következik be azonnal, ez legalább néhány másodpercet vesz igénybe. Ekkor az űrhajósnak lesz ideje leengedni és lezárni a sisak elülső üvegét. Ha összezavarodik, egy automata ezt elvégzi helyette.

De itt egy új bonyodalom jelenik meg: nyomáskülönbség keletkezik a szkafanderen belül és kívül. Az öltönybe zárt levegő, a fogságból menekülni próbál, felfújni kezd, vagy ahogy a szakértők mondják, betölti az erejét. Ezt a tényt két nemkívánatos következmény is kíséri. Mondjunk róluk többet.

Bármilyen anyag kisebb-nagyobb mértékben megnyúlik terhelés hatására. A szkafander erőhéjának anyaga is rendelkezik ezzel a tulajdonsággal. Könnyű elképzelni, hogy egy szkafander milyen nyúláshoz vezet. A sisak pontosan illeszkedik a fejhez, a lábfejet szorosan fűzős csizma patkolja. A nyomáskülönbség hatására a sisak hajlamos lesz leszakadni a szkafanderről, megnő a távolság közte és a csizmák között, és az űrruha feszíteni kezdi az űrhajóst. Milyen erővel?

Könnyen kiszámítható, hogy a kabinban és az öltöny belsejében, mondjuk 0,36 atmoszférának megfelelő nyomáskülönbséggel, ami megfelel az amerikai űrruháknak, ez az erő eléri a 200-300 kilogrammot. Természetesen a szkafandernek rendelkeznie kell valamilyen „erős” elemmel, amely felveszi a terhelést és megakadályozza a nyúlást. Az amerikai űrhajósok szkafanderei olyan zsinórral vannak ellátva, amely a sisakot az erőhéjhoz vonzza. Maga a nagyon strapabíró anyagból készült kagyló varrásokkal rendelkezik, amelyekbe zsinórokat varrnak, hogy megerősítsék.

A nyomáskülönbség második következménye a szkafanderben lévő személy korlátozott mozgása. Itt nem azokra a kellemetlenségekre gondolunk, amelyeket az űrruha, mint ruházat általános terjedelme okoz. Ha a szkafanderben nem voltak speciális eszközök, akkor nyomáskülönbség jelenlétében nagyon nehéz lenne a kart egyszerűen meghajlítani, és a szkafanderben lévő jelentős túlnyomással ez teljesen lehetetlen lenne. Ez azzal magyarázható, hogy puha héja hajlamos kiegyenesedni belső nyomás hatására. Próbáljon meg felfújni egy közönséges fűtőbetétet, majd hajlítsa meg - azonnal kiegyenesedik.

Ahhoz, hogy az űrhajós viszonylag szabadon mozoghasson öltözékében, a szkafandert speciális eszközökkel kell felszerelni, például az amerikai űrruha zsanérjaival, az úgynevezett „narancsbőrrel”. Az ujjak és a nadrágszárak hullámos részei.

Az amerikai tudósok az űrruha csuklópántjai létrehozásának fő nehézségét abban látják, hogy biztosítani kell a hosszirányú merevséget - hogy megakadályozzák az ízület „harmonikájának” megnyúlását. Ez a görgők mentén csúszó vagy vezetőhéjakba zárt zsinórok ötletes kombinációival érhető el.

AZ SZURKA FÖLDI SZEREPE

Egészen a közelmúltig az volt a vélemény, hogy rettentő hideg van az űrben, hogy ott közel van a hőmérséklet abszolút nulla. A legfrissebb tudományos adatok szerint azonban a gázrészecskék bejutásának sebessége bolygóközi tér olyan nagyok, hogy több ezer fokos hőmérsékletnek felelnek meg. Ez azt jelenti, hogy minden élet az űrben elkerülhetetlenül hamuvá fog égni?

Nem, a bolygóközi gáz sűrűsége olyan jelentéktelen, hogy a hőcseréje vele a térbe belépő bármely testnek gyakorlatilag egyenlő nullával. Egy test felszíni hőmérsékletét a világűrben alapvetően a test és a Nap közötti hőcsere határozza meg. És ha nem lenne ez a hőcsere, akkor sok ezer évet kellene várnunk, amíg a Földről felbocsátott műhold hőmérséklete megegyezik a világűrben lévő részecskék hőmérsékletével.

Akkor mi a szerepe az űrruhában lévő hőszigetelő öltönynek? Célja elsősorban földi. Az űrszonda hideg területeken fog leszállni földgolyó- az űrruha megvédi az űrhajóst minden fagytól. Egy űrruhát viselő személy még jeges vízben is órákig úszhat anélkül, hogy félne az egészségétől.

Alatt űrrepülés egy szkafander hőszigetelő ruhájával és szellőzőrendszerével kényelmes hőmérsékleti viszonyokat tud biztosítani az űrhajós számára, függetlenül az űrhajó kabinjában uralkodó hőmérséklettől és páratartalomtól, sőt annak nyomáscsökkenése esetén is.

P.S. Miről beszélnek még a brit tudósok: érdekes tudni, hogyan néznek ki az űrhajósok esküvői fotókönyvei. Vannak képek szkafandert viselő emberekről. Általánosságban elmondható, hogy menő lenne egy esküvőt egy űrhajón tartani a világűrben, nem gondolod?

A modern űrruha egy kicsi, autonóm űrhajó, amelyben egy űrhajós akár napi 10 órát is eltölthet a világűrben. A Popular Mechanics szerkesztői örülnek, hogy a világ legjobb szkafanderei Oroszországban, a Moszkva melletti Tomilinben készülnek

Holdruha rétegei

Gagarin szkafander SK-1

Az Orlan szkafander tesztelése

"Orlan" (balra) és "Krechet" szkafanderek

Az antenna bevetése Orlan-M szkafanderekben

"Orlan-DMA" a világűrben való manőverezéshez szükséges installációval

Kevesen tudják, hogy csak egy alkatrészt készítettek elő és teszteltek teljesen a szovjet Hold-expedícióhoz - a Krechet holdűrruha. Több kevesebb ember tudják, hogyan működik. Nikolay Dergunov, a légiközlekedési és repüléstervezési osztály vezetője űrrendszerek Az Atomerőmű Zvezda életfenntartó részlege, ahol minden űrruhát készítettek, mindent tud az űrruhákról. A vele folytatott beszélgetés után a Popular Mechanics magazin számára világossá vált valami az űrruhákkal kapcsolatban.

A sugárhajtású repülés fejlődésével komolyan felmerültek a magaslati repülések során a személyzet védelmének és megmentésének problémái. Nyomáseséssel az emberi testre egyre nehezebben veszi fel az oxigént, hétköznapi ember minden gond nélkül legfeljebb 4-5 km magasságban lehet. Nagy magasságban oxigént kell hozzáadni a belélegzett levegőhöz, és 7-8 km-től általában tiszta oxigént kell lélegeznie. 12 km felett a tüdő teljesen elveszíti az oxigénfelvétel képességét - a felemelkedéshez nagyobb magasságú nyomáskompenzáció szükséges.

Ma már csak kétféle nyomáskompenzáció létezik: mechanikus és túlnyomásos gázkörnyezet kialakítása az ember körül. Az első típusú megoldás tipikus példája a nagy magasságú kompenzációs repülési ruhák - például a MiG-31 pilótái által használt VKK-6. A kabin nyomáscsökkenése esetén az ilyen ruha nyomást kelt, összenyomva a testet mechanikusan. Ez a jelmez egy meglehetősen zseniális ötlet alapján készült. A pilóta teste nyolcas alakra emlékeztető szalagokkal van összefonva. A kisebb lyukba gumihólyagot helyeznek. Nyomáscsökkenés esetén sűrített levegő kerül a kamrába, ennek átmérője megnő, ennek megfelelően csökken a pilótát behálózó gyűrű átmérője. Ez a nyomáskiegyenlítési módszer azonban szélsőséges: egy képzett pilóta kompenzálóruhában legfeljebb 20 percet tölthet nyomásmentesített kabinban egy magasságban. Egy ilyen ruhával pedig lehetetlen egyenletes nyomást kifejteni az egész testre: a test egyes részei túlfeszülnek, vannak, amelyek egyáltalán nincsenek összenyomva.

Egy másik dolog a szkafander, ami lényegében egy lezárt zacskó, amelyben túlnyomás keletkezik. A szkafanderben eltöltött idő gyakorlatilag korlátlan. De vannak hátrányai is – korlátozza a pilóta vagy az űrhajós mozgását. Mi az a szkafander ujja? A gyakorlatban ez egy légsugár, amelyben túlnyomás keletkezik (szkafanderekben általában 0,4 atmoszféra nyomást tartanak fenn, ami 7 km-es magasságnak felel meg). Próbálja meg hajlítani a felfújt autó belső tömlőjét. Kicsit nehéz? Ezért az űrruhagyártás egyik legjobban őrzött titka a speciális „puha” kötések előállításának technológiája. De először a dolgok.

"Vorkuta"

Az első szkafanderek, amelyeket a háború előtt gyártottak a Leningrádi Intézetben. Gromov-ban jöttek létre kutatási célokraés főleg sztratoszférikus léggömbökben végzett kísérleti repülésekhez használták őket. A háború után megújult az érdeklődés a szkafanderek iránt, és 1952-ben a Moszkva melletti Tomilinben megnyílt az ilyen rendszerek gyártására és fejlesztésére szolgáló speciális vállalkozás - a 918-as üzem, jelenleg a Zvezda atomerőmű. Az 50-es években a cég kísérleti szkafanderek egész sorát fejlesztette ki, de ezek közül csak egyet, a Szu-9 elfogóhoz készült Vorkutát gyártották kis sorozatban.

A Vorkuta kiadásával szinte egy időben a cég azt a feladatot kapta, hogy dolgozzon ki egy szkafandert és egy mentőrendszert az első űrhajós számára. Kezdetben a Koroljov Tervező Iroda műszaki megbízást adott a Zvezdának egy olyan szkafander kifejlesztésére, amely teljes egészében a hajó életfenntartó rendszeréhez kapcsolódott. Egy évvel Gagarin repülése előtt azonban új feladat érkezett - egy hagyományos védőöltözetre, amelyet arra terveztek, hogy az űrhajóst csak a kilökődés és a kifröccsenés során mentse meg. Az űrruhák ellenzői rendkívül alacsonynak tartották a hajó nyomáscsökkenésének valószínűségét. Újabb hat hónappal később Koroljev ismét meggondolta magát - ezúttal az űrruhák javára. A kész repülési szkafandereket vették alapul. Nem maradt idő a hajó fedélzeti rendszerével való dokkolásra, ezért az űrruha életfenntartó rendszerének autonóm változatát fogadták el, amely a kozmonauta katapult ülésében található. Az első SK-1 űrruha héját nagyrészt Vorkutától kölcsönözték, de a sisak teljesen újat készített. A feladatot rendkívül szigorúan tűzték ki: az űrruhának kellett megmentenie az űrhajóst! Senki sem tudta, hogyan viselkedik az ember az első repülés során, ezért az életfenntartó rendszert úgy építették fel, hogy az eszméletvesztés esetén is megmentse az űrhajóst – sok funkció automatizált volt. Például egy speciális mechanizmust telepítettek a sisakba, amelyet nyomásérzékelő vezérel. És ha erősen leesett a hajóban, egy speciális mechanizmus azonnal lecsapta az átlátszó napellenzőt, teljesen lezárva az űrruhát.

Rétegről rétegre

A szkafanderek két fő kagylóból állnak: egy belső zárt héjból és egy külső elektromos héjból. Az első szovjet szkafanderekben a belső héjat lapgumiból készítették egyszerű ragasztási módszerrel. A gumi azonban különleges volt, gyártásához kiváló minőségű természetes gumit használtak. A Sokol mentőruháktól kezdve a lezárt héj gumiszövet lett, de az űrsétára szánt szkafanderekben még nincs alternatíva a lapgumi helyett.

A külső burkolat szövet. Az amerikaiak nejlont használnak hozzá, mi is hazai analóg, nylon Megvédi a gumihéjat a sérülésektől és megőrzi alakját. Nehéz jobb hasonlatot elképzelni a futballlabdánál: a bőr külső borítás megvédi a belső gumihólyagot a futballisták csizmájától, és biztosítja, hogy a labda geometriai méretei változatlanok maradjanak.

Végezzen hosszú ideig gumitáskában senki sem tudja megtenni (ezt különösen jól érti, akinek van katonai tapasztalata a gumírozott kombinált fegyveres védőkészletben erőltetett menetben). Ezért minden szkafandernek rendelkeznie kell szellőzőrendszerrel: egyes csatornákon keresztül a kondicionált levegőt az egész testbe juttatják, másokon keresztül kiszívják.

Az életfenntartó rendszer működési módja szerint az űrruhákat két típusra osztják - szellőztető és regeneráló. Az elsőben, egyszerűbb kialakításban a használt levegőt kidobják, hasonlóan a modern búvárfelszereléshez. Az első SK-1 szkafandereket, Leonov „Berkut” űrsétaruháját és a „Falcon” könnyű mentőruhákat ennek az elvnek megfelelően tervezték.

Termosz

Mert hosszú tartózkodás az űrben és a Hold felszínén hosszú távú regenerációs ruhákra volt szükség - „Orlan” és „Krechet”. Bennük a kilégzett gázt regenerálják, eltávolítják belőle a nedvességet, a levegőt oxigénnel telítik és lehűtik. Valójában egy ilyen miniatűr szkafander egy egész űrhajó életfenntartó rendszerét másolja. Az űrruha alatt az űrhajós speciális hálós vízhűtő ruhát visel, mindezt hűtőfolyadékot tartalmazó műanyag csövekkel áttörve. Fűtési problémák a (űrsétákra szánt) kilépőruhákban soha nem merültek fel, még akkor sem, ha az űrhajós árnyékban dolgozott, ahol a hőmérséklet gyorsan -1000 C-ra csökken. A helyzet az, hogy a külső overál ideálisan hővédő ruházatként szolgál. Erre a célra először a termosz elvén működő szita-vákuum szigetelést alkalmazták. A külső alatt visszatartás Az overál öt-hat réteg speciális polietilénből, teriftalátból készült, mindkét oldalán alumíniumpermettel. Vákuumban a filmrétegek közötti hőcsere csak sugárzás hatására lehetséges, amit a tüköralumínium felület visszaver. A külső hőátadás vákuumban egy ilyen szkafanderben olyan kicsi, hogy nullával egyenlőnek tekintendő, és csak a belső hőátadást veszik figyelembe a számításban. Első alkalommal alkalmaztak képernyővákuum hővédelmet a Berkuton, amelyben Leonov kiment a világűrbe. Az első mentőruhák alatt azonban, amelyek nem vákuumban működtek, meleg steppelt anyagból készült TVK-t (hővédő szellőzőruhát) viseltek, melybe a szellőzővezetékeket fektették le. Ez nem így van a modern Falcon mentőruhákban.

Mindezek mellett az űrhajósok speciális antibakteriális impregnálással ellátott pamut alsóneműt viselnek, amely alatt van az utolsó elem - egy speciális előke, telemetrikus érzékelőkkel, amelyek az űrhajós testének állapotáról továbbítanak információkat.

Sólymok

Szkafanderek nem mindig voltak a hajókon. A Vosztok hat sikeres repülése után haszontalan rakománynak minősültek, és minden további hajót (Voskhod és Soyuz) úgy terveztek, hogy szabványos szkafanderek nélkül repüljenek. Az űrsétákhoz csak külső szkafandert volt célszerű használni. Dobrovolszkij, Volkov és Patsajev 1971-ben bekövetkezett halála a Szojuz-11 kabinjának nyomáscsökkentése következtében azonban arra kényszerített, hogy visszatérjünk a bevált megoldáshoz. Azonban a régi szkafanderek új hajó nem fért bele. Sürgősen megkezdték az eredetileg a T-4 szuperszonikus stratégiai bombázóhoz kifejlesztett „Falcon” könnyű öltöny adaptálását az űrigényekhez.

A feladat nem volt könnyű. Ha a Vostok leszállása során a kozmonauta katapultált, akkor a Voskhod és a Szojuz lágy leszállást hajtott végre a legénységgel. Csak viszonylag puha volt – a leszálláskor érezhető volt a hatás. Az ütést az ugyanazon Zvezda által kifejlesztett Kazbek energiaelnyelő szék nyelte el. A „Kazbek”-et minden egyes űrhajós számára külön-külön alakították ki, egyetlen rés nélkül. Ezért a gyűrű, amelyre az űrruha sisakot rögzítik, minden bizonnyal eltörné az űrhajós nyakcsigolyáját az ütközéskor. Szokolban találták meg eredeti megoldás- a szkafander hátulját nem takaró szektorsisak, ami puhára van készítve. A Falconról számos vészhelyzeti rendszert és egy hővédő réteget is eltávolítottak, hiszen a Szojuz elhagyásakor bekövetkező kicsapódás esetén az űrhajósoknak speciális ruhába kellett öltözniük. Az űrruha életfenntartó rendszerét is jelentősen leegyszerűsítették, mindössze két órás működésre tervezték. Ennek eredményeként a „Falcon” bestseller lett: 1973 óta több mint 280 darabot gyártottak belőlük. A 90-es évek elején két Falcont adtak el Kínának, és az első kínai űrhajós az orosz szkafander pontos másolatában repült az űr meghódítására. Igaz, engedély nélkül. De világűrbe szánt szkafandereket még senki nem adott el a kínaiaknak, így egyelőre nem is terveznek kimenni a világűrbe.

Cuirassiers

A külső szkafanderek tervezésének megkönnyítése és mobilitásuk növelése érdekében egy egész irány volt (elsősorban az USA-ban), amely a mélytengeri búvárruhákra emlékeztető, teljesen fémből készült merev szkafanderek létrehozásának lehetőségét vizsgálta. Az ötlet azonban csak részben valósult meg a Szovjetunióban. A "Krechet" és az "Orlan" szovjet űrruhák kombinált héjat kaptak - kemény testet és puha lábakat és karokat. Maga a karosszéria, amelyet a tervezők cuirass-nak neveznek, AMG típusú alumíniumötvözet egyes elemeiből hegesztettek. Ez a kombinált séma rendkívül sikeresnek bizonyult, és most az amerikaiak másolják. És kényszerből jött.

Az amerikai holdbéli szkafander klasszikus dizájn szerint készült. Az egész életfenntartó rendszer egy szivárgó hátizsákban volt az űrhajós hátán. Szovjet tervezők, talán mi is ezt a sémát követtük volna, ha nem egy „de”. szovjet hatalom holdrakéta Az N-1 lehetővé tette, hogy két amerikaival ellentétben csak egy űrhajóst szállítsanak a Holdra, és egy klasszikus szkafandert sem lehetett egyedül felvenni. Ezért vetették fel a merev cuirass ötletet, amelynek hátoldalán egy ajtó van a bejutáshoz. Speciális rendszer kábelek és egy oldalsó kar tette lehetővé a fedél biztonságos zárását maga mögött. Az egész életfenntartó rendszer egy csuklós ajtóban volt elhelyezve, és nem vákuumban működött, mint az amerikaiak, hanem normál légkörben, ami leegyszerűsítette a tervezést. Igaz, a sisakot nem forgóvá kellett tenni, mint a korai modellekben, hanem a testtel monolitra. A látványt jóval nagyobb üvegfelület kompenzálta. Maguk a szkafanderek sisakjai annyira érdekesek, hogy külön fejezetet érdemelnek.

Mindenki feje sisak

A sisak az űrruha legfontosabb része. Még a „repülési” időszakban is az űrruhákat két típusra osztották - maszkos és maszk nélküli. Az elsőben a pilóta oxigénmaszkot használt, amelyen keresztül levegőkeveréket szállítottak a légzéshez. A másodikban a sisakot egyfajta gallér, egy lezárt nyakfüggöny választotta el a szkafander többi részétől. Ez a sisak egy nagy oxigénmaszk szerepét töltötte be, folyamatos légzési keverékkel. Ennek eredményeként a maszk nélküli koncepció nyert, amely jobb ergonómiát biztosított, bár a légzéshez több oxigénfogyasztásra volt szükség. Az ilyen sisakok az űrbe vándoroltak.

Az űrsisakokat két típusra is osztották - eltávolítható és nem eltávolítható. Az első SK-1 nem eltávolítható sisakkal volt felszerelve, de Leonov „Berkut” és „Yastreb” (amelyben Eliszeev és Khrunov hajóról hajóra költözött 1969-ben) eltávolítható sisakokkal rendelkezett. Sőt, egy speciális hermetikus csatlakozóval kötötték össze őket hermetikus csapággyal, ami lehetővé tette, hogy az űrhajós elfordítsa a fejét. A forgatási mechanizmus elég érdekes volt. A híradó felvételein jól láthatóak az űrhajósok fülhallgatói, amelyek szövetből és vékony bőrből készültek. Kommunikációs rendszerekkel vannak felszerelve - fejhallgatóval és mikrofonnal. Tehát a fejhallgató domború fejhallgatója a kemény sisak speciális barázdáiba illeszkedik, és amikor elfordította a fejét, a sisak a fejével együtt forogni kezdett, mint egy tank tornya. A tervezés meglehetősen nehézkes volt, és később elhagyták. A modern szkafandereken a sisakok nem levehetők.

Az űrséta sisakjának kötelező eleme a fényszűrő. Leonovnak volt egy kis belső repülőgép-típusú szűrője, vékony ezüstréteggel bevonva. Amikor az űrbe ment, Leonov nagyon intenzív melegedést érzett az arca alsó részén, és amikor a Nap felé nézett. védő tulajdonságok Az ezüstszűrő elégtelennek bizonyult - a fény vakítóan erős volt. Ezen tapasztalatok alapján az összes későbbi szkafandert teljes külső fényszűrőkkel kezdték felszerelni, amelyek meglehetősen vastag tiszta aranyréteggel voltak porlasztottak, és csak a fényáteresztés 34%-át biztosították. A legtöbbet nagy területüvegezés - Orlanban. Sőt, a legújabb modellek tetején egy speciális ablak is található a láthatóság javítása érdekében. A sisak „üvegét” szinte lehetetlen betörni: nagy teherbírású Lexan polikarbonátból készült, amelyet például harci helikopterek páncélozott kabinjainak üvegezésére is használnak. Az Orlan azonban annyiba kerül, mint két harci helikopter. A Zvezda pontos árát nem közölték, de azt javasolják, hogy az amerikai analóg költségére összpontosítsanak - 12 millió dollárra.

Szeretünk űrről szóló filmeket nézni, de az életről meríteni nem mindig helyes belőlük. Így a filmek azt mutatják be, hogy az ember szkafander nélkül az űrben találva felrobbanhat vagy megfagyhat.

Felrobban az ember?

Nem, az ember nem fog felrobbanni, akármilyen élénken is mutatják a sci-fi filmekben. Ezért fantasztikusak - a műfaj törvényei kötelezik, de a valóságban ez nem fog megtörténni az emberrel. El kell ismerni, hogy ebben a mítoszban még mindig van logika, hiszen teljesen logikus azt feltételezni, hogy a nagy nyomáskülönbség miatt az ember „felfújódik” és szétrobbanhat, mint pl. ballon.

Valójában az ember egyszerűen kilélegzi az összes levegőt, mivel 1 atmoszféra nyomáseséssel egy szkafanderben a lágy szájpadlás, amelynek területe hagyományosan 4-nek tekinthető. négyzetcentiméter, a terhelés 40 kilogramm lesz. Bármennyire is próbálkozik az ember, nem fogja tudni visszatartani a lélegzetét. És persze nem fog felrobbanni. Az emberi szövet nem rugalmas léggömb, és nem olyan törékeny, mint a tűzifa.

Lefagy az ember?

Az elképzelésekkel ellentétben, aki szkafander nélkül az űrben találja magát, az nem válik jéggé és nem fagy meg azonnal, hiszen a tér vákuum, se nem hideg, se nem meleg, a hő csak sugárzással kerül oda, az emberben pedig elhanyagolható. . A személy hűvösnek érzi magát, és a víz elpárolog a test felszínéről. Az azonnali fagyás határozottan nem fenyegeti az embert - légkör hiányában a hő nagyon lassan távozik a testből

Felforrnak a folyadékok?

Egy szkafander nélkül az űrbe kerülő ember vére biztosan nem fog felforrni, hiszen ha 120/80-as vérnyomás mellett a külső nyomás nullára csökken, akkor a vér forráspontja 46 fok lesz, ez pedig magasabb. mint a testhőmérséklet. A vér, ellentétben a nyállal, zárt rendszerben van, és az erek lehetővé teszik, hogy benne legyen folyékony állapot még alacsony nyomáson is.

A víz, a vértől eltérően, gyorsan elkezd elpárologni, és a test minden felületéről, beleértve a szemet is. Ezenkívül a lágy szövetekben felforrt víz egyes szervek térfogata körülbelül megkétszereződik, és károsítja a szerveket. Azt is hiszik, hogy egy személy, aki vákuumban találja magát, érezheti a jeleket dekompressziós betegség, de ez nem valószínű, mivel a nyomáskülönbség csak egy atmoszféra lesz.

Kigyullad az ember?

Ha meggyullad, nem fog lángra kapni, de megéghet. Az űrben nincs UV-védelem. Egyáltalán nyílt területek közvetlen hatásnak kitett testek napsugárzás, ultraibolya égési sérülések jelennek meg.

Megfullad az ember?

Igen, az ember megfullad. Körülbelül 30 másodperc múlva elveszíti az eszméletét, mivel a levegőt, mint tudjuk, ki kell lélegeznie, a személy mély hipoxiás állapotot fog tapasztalni. A tájékozódás és a látás elvesztése következik be.

Ha azonban másfél percen belül egy személy mégis oxigénkamrába kerül, akkor valószínűleg észhez tér.

Az űrhajózás történetében számos előzmény volt, amikor egy személy nyomáscsökkenést tapasztalt az űrben. 1960. augusztus 19-én Joseph Kittinger űrhajós 31 300 méteres magasságból ugrott le. Kittinger jobb kesztyűjének pecsétje eltört, amitől a keze nagyon megdagadt és fájdalmas lett.