Скафандр для ВКД, общая информация

[Stark-Revolution]

Скафандр для выхода в открытый космос

Выходы в открытый космос опасны по множеству причин. Глубокий ваккум, экстремальные температуры от минус 150 до плюс 150, излучение солнца, вероятность столкновения с микрочастицами космического мусора и метеоритами. В суловиях открытого космоса космонавта защищает скафандр.
Потенциальную опасность несет возможность недопустимости удаления от космического корабля, грозящая гибелью и-за израсходования дыхательной смеси. Опасны также повреждения и проколы скафандров, разгерметизация скафандров грозит декомпрессией и быстрой смертью, если космонавты не успеют вовремя вернуться на корабль.
Также в скафандре должна быть возможность регуляции давления. Один из достаточно опасных инцидентов случился во время выхода в космос Алексея Леонова. Космонавт испытал трудности с возвращением на корабль, поскольку отпустив поручень в условиях невесомости не мог войти войти ногами в люк шлюзовой камеры. Повернув регулятор давления, космонавт снизил уровень избыточного давления в скафандре, что позволило ему вернуться в шлюзовую камеру.
Скафандр, предназначенный для выхода космонавта из корабля в открытый космос, должен обеспечить необходимые жизненные условия и работоспособность для проведения ремонта, монтажа, различного оборудования на внешней поверхности космического аппарата. Кроме того, в этом скафандре космонавт может проводить сборку орбитальных станций или отдельных секций доставленных с Земли, осуществлять научные наблюдения и эксперименты. Наличие скафандра должно также обеспечить спасение или оказание помощи космонавтам, попавшим в аварийную обстановку.
Скафандр для выхода в космос может быть полностью автономным или связан с кораблем фалом, шлангом и проводами, по которым подается кислородное питание и осуществляется связь с командиром корабля.
Скафандр для выхода в открытый космос должен обеспечивать защиту космонавта от перегрева при выполнении работы на солнечной стороне и. наоборот, от переохлаждения от потери тепла при работе в тени. Кроме того, необходима защита органов зрения от вредного действия солнечной радиации солнца, а гермооболочка скафандра должна быть защищена от микрометеоритов. Наконец, такого рода скафандр должен иметь повышенную прочность, надежность, подвижность, герметичность и стойкость к факторам космического пространства.
Для большей надежности и безопасности в скафандре для выхода в открытый космос применены две гермооболочки. Вторая оболочка является резервной и включается в работу при повреждении основной наружной гермооболочки.
Это достигается путем установки на резервную оболочку второго регулятора давления, который начинает работать после падения давления под основной оболочкой ниже установленного уровня.
Верхняя одежда скафандра для выхода в космос является наружным защитным слоем, предохраняющим скафандр от возможных механических повреждений при выходе в открытый космос. Она должна обладать необходимыми оптическими характеристиками и в возможно большей степени поддерживать оптимальный тепловой баланс.
Экранно-вакуумная – тепловая изоляция (ЭВТИ) применяется для защиты космонавта от перегрева или охлаждения при выходе из космического корабля в открытое пространство. Она предотвращает проникновение тепла во внутрь скафандра при освещении космонавта Солнцем и отвода тепла от скафандра при нахождении в тени корабля.
Внешние тепловые нагрузки во время пребывания космонавта в открытом космосе во многом зависят от положения орбиты. На экваториальной орбите космонавт подвержен действию солнечного излучения на протяжении половины орбиты. На полярной орбите космонавт все время освещен Солнцем. Следовательно, материалы, из которых изготовлена одежда, должны быть температуростойкими и не менять физико-механических свойств при соприкосновении с нагретой поверхностью корабля.
Остеклению шлема скафандра для выхода в космос предъявляются дополнительные требования по защите органов зрения космонавта от биологически вредного коротковолнового излучения Солнца (с длинами волн короче 300 мкм) и инфракрасных лучей, оказывающих тепловое воздействие. Все скафандры для выхода в космос снабжены одним или двумя светофильтрами.
При выборе материала для светофильтра следует стремиться к тому, чтобы у его наружной поверхности отношение коэффициента солнечной энергии к излучательной способности было минимальным. Поставленным требованиям удовлетворяют светофильтры, у которых в качестве наружной поверхности используются тонкие пленки из золота, серебра, алюминия и других материалов, обладающих высоким коэффициентом отражения в видимой части солнечного спектра.
Роль противометеоритной защиты выполняет весь пакет (толщина) скафандра: 1) верхний (наружный) комбинезон экранно-вакуумной изоляции; 2) 5 слоев ЭВТИ; 3) внутренняя подкладка комбинезона с ЭВТИ; 4) силовая оболочка скафандра; 5) внешняя гермооболочка.
Для продолжительного пребывания вне корабля необходим скафандр, который бы позволял находиться в открытом космосе несколько часов и не имел ограничения для передвижения космонавта. Как правило, в полужестком скафандре для выхода в открытый космос есть ранец, в котором размещены все системы жизнеобеспечения.

Примеры скафандра для ВКД времен программы Аполлон:
В состав стандартного скафандра для ВКД входят: внутренний гермокостюм, внешняя объединенная теплоизоляционная и противометеоритная оболочка и костюм с жидкостным охлаждением.
Внутренний гермокостюм
Начиная с полета Аполлона 7 и до Аполлона 14, например, оба астронавта в лунном модуле имели внутренний гермокостюм с шестью разъемами, размещенными в двух параллельных колонках на груди. Четыре нижних разъема предназначались для кислорода, верхний правый электрический разъем для биотелеметрии и радиосвязи, а верхний предназначается для двухсторонней подачи воды в систему охлаждения скафандра.
Внешняя объединенная теплоизоляционная и противометеоритная оболочка
Надевается поверх внутреннего гермокостюма. Этот слой предохранял скафандр от истирания и защищал космонавтов от солнечного излучения и микрометеорных тел, которые могли пробить костюм. Эта оболочка была сделана из тринадцати слоев различных материалов, включая противометеоритный слой и огнестойкую бета-ткань. Во внешней оболочке также использовались накладки специального материала, представляющего собой ткань, металлированную при помощи хромированной стали, для защиты от истирания в местах прилегания ранца носимой системы жизнеобеспечения.
Этот материал, Chrommel-R, также использовался в переделках лунных ботинок и перчатках скафандров. В довершении ко всему, были использованы накладки из тефлона для дополнительной защиты от истирания на коленях, поясе и плечах внешней оболочки.
Костюм с жидкостным охлаждением
Лунные экипажи также носили костюм с жидкостным охлаждением и вентиляцией, или просто комбинезон с пластиковыми трубками, по которым циркулировала вода, охлаждая тело астронавта, уменьшая потение и запотевание стекла гермошлема. Вода подводилась к комбинезону из ранца носимой системы жизнеобеспечения, в которой циркулирующая охлаждалась при помощи сублимационного холодильника.