Az öltöny a következőkből áll. Az első szkafanderek. Az űr ragadozó madarai

Kezdjük a szkafander szó meghatározásával, amelyet szó szerint fordítanak az ógörögből: „ember hajója” vagy „csónakember”. Az általunk ismert értelemben először a francia apát és matematikus, La Chapelle használta ezt a szót az általa kifejlesztett jelmez leírására. Az említett ruha a búvárruha analógja volt, és a katonák kényelmes átkelésére szolgált a folyón. Valamivel később repülési szkafandereket készítettek a pilóták számára, amelyek célja a pilóta mentésének biztosítása volt a kabin nyomáscsökkenése és a katapultálás során. Az űrkorszak kezdetével egy új típusú szkafander jött létre - az űrruha.

Az első űrhajós („SK-1”), Jurij Gagarin szkafanderét pontosan a Vorkuta repülőruha alapján tervezték. Az „SK-1” egy puha típusú szkafander volt, amely két rétegből állt: hőre lágyuló műanyagból és tömített gumiból. Az űrruha külső rétegét narancssárga borítás borította, a kényelmesebb keresés érdekében. Ráadásul a szkafander alatt hővédő öltönyt is viseltek. Utóbbihoz csővezetékeket erősítettek, amelyek feladata az öltöny szellőztetése, valamint az ember által kibocsátott nedvesség és szén-dioxid eltávolítása volt. A szellőztetés egy speciális tömlővel történt, amely a kabin belsejében volt az öltönyhöz csatlakoztatva. Ezenkívül az „SK-1”-nek volt egy úgynevezett szintetizáló eszköze - valami elasztikus bugyi cserélhető nedvszívó párnákkal.

Az ilyen szkafander fő célja, hogy vészhelyzetben megvédje az űrhajóst a környezet káros hatásaitól. Ezért a nyomáscsökkentés során azonnal elvágták a szellőzőtömlőt, leeresztették a sisakvédőt, és megindult a levegő és az oxigén ellátása a hengerekből. A hajó normál működése során az űrruha működési ideje körülbelül 12 nap volt. Nyomáscsökkenés vagy az életfenntartó rendszer (LSS) meghibásodása esetén – 5 óra.

Modern űrruha

Az űrruháknak két fő típusa van: kemény és puha. És ha az első képes befogadni az életfenntartó rendszer lenyűgöző funkcionalitását és a további védőrétegeket, akkor a második kevésbé terjedelmes, és jelentősen növeli az űrhajós manőverezőképességét.

Az első emberes űrsétával (Alexey Leonov) az űrruhákat további három típusra osztották: vészhelyzet esetén történő mentésre, a világűrben való munkára (autonóm) és univerzálisra.

Az orosz szkafander alapmodellje a világűrbe való kilépés nélkül a Falcon, az amerikai ACES. Az első Sokol modell 1973-ban állt szolgálatba, és a kozmonauták minden Szojuz járaton hordják.

"Sólyom"

A szkafander modern változatának (SOKOL KV-2) kialakítása két ragasztott rétegből áll: kívül egy erőréteget, belül pedig egy lezárt réteget. A szellőztetés érdekében csővezetékek csatlakoznak a konténmenthez. Az oxigénellátó vezeték csak az űrruha sisakhoz csatlakozik. Az űrruha méretei közvetlenül az emberi test paramétereitől függenek, de megvannak az űrhajósra vonatkozó követelmények: magasság 161-182 cm, mellkas kerülete - 96-108 cm Általában nem volt jelentős újítás ebben a modellben és a szkafanderben jól megbirkózik a céljával - az űrhajós biztonságának megőrzésével az űrszállítás során.

"Orlan-MK"

Szovjet űrruha a világűrben való munkához. Az MK modellt 2009 óta használják az ISS-en. Ez a szkafander autonóm, és hét órán keresztül képes támogatni egy űrhajós biztonságos működését a világűrben. Az Orlan-MK kialakítása tartalmaz egy kis számítógépet, amely lehetővé teszi az öltöny összes rendszerének állapotát az extravehicularis tevékenység (EVA) során, valamint ajánlásokat bármely rendszer meghibásodása esetén. Az űrruha sisakja aranyozott, hogy csökkentse a napfény káros hatását. Érdemes megjegyezni, hogy a sisak még egy speciális rendszerrel is rendelkezik a fülek kifújására, amelyek blokkolják, ha megváltozik a nyomás az öltöny belsejében. Az öltöny mögött található hátizsák oxigénellátó mechanizmust tartalmaz. Az "Orlan-MK" súlya 114 kg. A hajón kívüli munkaidő 7 óra.

Csak találgatni lehet egy ilyen szkafander költségét: 500 ezer dollártól 1,5 millió dollárig terjedő tartományban.

"A7L"

Az űrruha-fejlesztők valódi tesztjei az űrhajósok Holdraszállásának előkészítésével kezdődtek. Ennek a feladatnak az elvégzésére fejlesztették ki az A7L szkafandert. Röviden szólva ennek a szkafandernek a kialakításáról, több jellemzőt is meg kell említeni. Az „A7L” öt rétegből állt, és hőszigetelt. A belső nyomású ruha több csatlakozóval rendelkezett az életfenntartó folyadékok számára, a külső tartós héj két rétegből állt: anti-meteor és tűzálló. Maga a héj 30 különböző anyagból készült, hogy biztosítsa a fent említett jellemzőket. Az A7L figyelemre méltó alkotóeleme a háton hordott hátizsák volt, amely az életfenntartó rendszer fő alkatrészeit tartalmazta. Figyelemre méltó, hogy az űrhajós túlmelegedésének, valamint a nyomósisak bepárásodásának elkerülése érdekében a ruha belsejében víz keringett, amely átadta az emberi test által termelt hőt. A felmelegített víz bejutott a hátizsákba, ahol szublimációs hűtőszekrény segítségével hűtötték le.

"EMU MADÁR"

Az Extravehicular Mobility Unit vagy „EMU” egy amerikai ruha a járművön kívüli tevékenységekhez, amelyet az Orlan-MK-val együtt az űrhajósok űrsétákhoz használnak. Ez egy félmerev öltöny, nagyrészt az orosz dizájnhoz hasonló. Néhány különbség a következőket tartalmazza:

• Egy literes víztartály, amelyet egy cső köt össze a sisakkal;
• Megerősített ház, amely –184 °C és +149 °C közötti hőmérsékletet képes ellenállni;
• Működési idő a világűrben – 8 óra;
• Az öltöny belsejében valamivel alacsonyabb nyomás 0,3 atm, míg az Orlan MK-ban 0,4 atm;
• Van egy videokamera;
• A fenti jellemzők jelenléte befolyásolta az öltöny súlyát, amely körülbelül 145 kg.

Egy ilyen szkafander ára 12 millió dollár.

Ruházat a jövő űrhajósainak

Kicsit tovább tekintve, mondjuk az Orlan-ISS űrruha új módosításának 2016-os üzembe helyezéséről. Ennek a modellnek a fő jellemzői az automatikus hőszabályozás, amely az űrhajós által jelenleg végzett munka összetettségétől függ, valamint az űrruha előkészítésének automatizálása az űrséta végrehajtásához.

A NASA új szkafandereket is fejleszt. Az egyik ilyen prototípust már tesztelik - a „Z-1”. Bár a Z-1 nagyon hasonlít a Toy Story filmben szereplő Buzz Lightyear szkafanderére, a funkcionalitásában van néhány jelentős újítás:

• Az öltöny hátulján található univerzális port lehetővé teszi, hogy csatlakoztasson hozzá egy önálló életfenntartó rendszert, hátizsák formájában, és egy életfenntartó rendszert, amelyet a hajó biztosít;
• Az űrhajós megnövekedett mobilitása a szkafanderben az alábbiaknak köszönhető: a „betétek” új technológiája azon helyeken, ahol a testrészek hajlottak, az öltöny puha kialakítása, valamint a viszonylag alacsony súly - körülbelül 73 kg, amikor EVA-hoz szerelve. Az űrhajós mobilitása a Z-1-ben olyan nagy, hogy lehetővé teszi számára, hogy lehajoljon és elérje a lábujjait, leüljön a térdére, vagy akár a lótuszpozícióhoz hasonló testhelyzetbe is üljön.

A Z-1-gyel azonban már a kezdeti szakaszban problémák merültek fel - terjedelmessége nem teszi lehetővé, hogy az űrhajósok benne legyenek néhány űrhajó fedélzetén. Ezért a NASA a Z-1 és a már bejelentett módosítás, a Z-2 mellett egy másik prototípuson is dolgozik, amelynek jellemzőit egyelőre nem hozták nyilvánosságra.

Megjegyzendő, hogy ezen a területen is születnek innovatív, merész javaslatok, amelyek közül a leghíresebb a „Biosuit”. Deva Newman, a világ egyik legjobb egyetemének (Massachusetts Institute of Technology) repüléstudományi professzora több mint 10 évig dolgozott egy ilyen öltöny koncepcióján. A „Biosuit” különlegessége, hogy az öltönyben nincs üres hely a gázokkal való feltöltéshez, hogy külső nyomást hozzon létre a testen. Ez utóbbit mechanikusan állítják elő titán és nikkel ötvözet, valamint polimerek felhasználásával. Vagyis maga a szkafander összehúzódik, nyomást hozva a testre. A szegmensekre osztva a „Biosuit” „nem fél” az űrruha egyik vagy másik helyen történő átlyukasztásától, mivel a szúrás helye nem vezet a teljes ruha nyomáscsökkenéséhez, és egyszerűen lezárható. Ezen túlmenően ez a technológia jelentősen csökkenti az űrruha súlyát, és megakadályozza a nehéz öltönyben végzett munkából származó űrhajós sérüléseket. Ami még hátra van a fejlesztési folyamatban, az egy sisak, ami sajnos nagy valószínűséggel nem ezzel a technológiával készül majd. Ezért valószínűleg a jövőben a „Biosuit” és az „EMU” szkafanderek egyfajta szimbiózisát láthatjuk majd.

Összefoglalva szeretném megjegyezni, hogy a technológia rohamos fejlődése az űrtechnológia, az eszközök és berendezések ugyanolyan gyors fejlődéséhez vezet. A szkafanderek fejlesztésének egyetlen akadályozó tényezője a finanszírozás lehet, hiszen ez a berendezés több millió dollárba kerül.

Az első űrrepülés pillanatától kezdve mindenki felismerte Jurij Gagarin megjelent egy új, különösen fontos. Ezt a munkát speciális sajátosságok, speciális képzés és természetesen speciális ruházat jellemzi. Az űrhajósok fő ruházata az szkafander, rendeltetésüktől függően többféle típus létezik. Vannak szkafanderek a világűrbe, és vannak olyanok is, amelyek a pilótafülkében való tartózkodásra szolgálnak.

Mint minden ruhadarabnak, az űrhajós öltönynek is kényelmesnek kell lennie az erőteljes mozgáshoz és a pihenéshez. Az öltöny több rétegre oszlik:

1. Fehérnemű. Az űrhajó eldobható fehérneműt használ, a készletet egyszerűen kidobják, és újat nyitnak;
2. Repülőruha. Ez a ruha a kabinban való tartózkodáshoz, munkához és pihenéshez ez a réteg közvetlenül a fehérnemű után következik, és eldobható is;
3. Hővédő ruha. Ezt a ruhát vészhelyzetben használjuk, ha a fűtési rendszer meghibásodik, vagy amikor bolygónk hideg részein landolunk.

Jelenleg a legtöbb űrhajós ruházati készletet egyszeri használatra tervezték a hagyományos öltönyök használatához, az űrhajókat fel kell szerelni a mosás lehetőségével, és hasonló projektek még folyamatban vannak.

Nagy ugrás. Szkafander. Evolúció

Fehérnemű

Mint minden fehérnemű, a modern űrhajós öltönyének első rétege közvetlenül érintkezik a bőrrel, ami azt jelenti, hogy kellemes tapintásúnak kell lennie. A len és a pamut a legalkalmasabb erre a funkcióra. A kellemes tapintási érzet mellett az anyagnak rendelkeznie kell a szükséges rugalmassággal, hogy ne akadályozza a mozgást, ne szívja fel a nedvességet és engedje át a levegőt.

Számos tanulmány szerint a legjobb megoldás a kötött pamut egy kis adag mesterséges szál hozzáadása az erő növelése érdekében. Hasonló szintetikus szálként a viszkózt választották. Ezt az opciót számos kísérlet igazolta, még tíz napos állandó szkafander alatt viselése után sem okoz bőrirritációt, és tökéletesen felszívja az összes bőrváladékot, ami azért különösen fontos, mert nem biztosítanak minőségi higiéniai eljárásokat; az űrhajó.

Az ilyen típusú ruházat legújabb fejlesztése az antimikrobiális fehérnemű lehetősége. Alkalmas hosszú repülésekre, nem engedi az irritáció kialakulását, és idővel sikeresen felszívja az összes váladékot.

Repülőruha

Az űrhajósok ruhájának második rétege a fehérnemű után a repülőruha, amelyet különösen nehéz körülmények között szkafander vált fel. Az öltönynek nem szabad korlátoznia a mozgást és kényelmesnek kell lennie a gyártás során, figyelembe kell venni az összes szükséges érzékelőt is, amely a szakma képviselőjének ruházatához van rögzítve. A repülőruha szigorúan egy adott hajóhoz készült, figyelembe véve a kabin páratartalmát, hőmérsékletét és nyomását.

Űrruha a Hold felszínére való feljutáshoz
és autonóm hátizsák életfenntartó rendszer (ARLS)

1. Lezárt sisak;
2. Autonóm hátizsák életfenntartó rendszer vezérlőpanel;
3. Bemeneti és kimeneti csatlakozók az életfenntartó rendszer víztömlőinek csatlakoztatásához;
4. Zseblámpa zseb;
5. Bemeneti és kimeneti csatlakozók az életfenntartó rendszer oxigéntömlőinek csatlakoztatásához;
6. A kommunikációs berendezések kábelei, a hűtőrendszer szellőző- és víztömlői;
7. Zseb holdi talajminták számára;
8. Huzatok a csizmákon;
9. Megerősítő fémszövet réteg a lehűlés és a mikrometeorit hatások elleni védelem érdekében;
10. Szeleppel borított csatlakozó található a vizeletgyűjtő zsák, injekciós nyílás, doziméter és gyógyszeres zacskó csatlakoztatására egy zsinóron;
11. Kesztyűk;
12. Nyomás alatt álló szkafanderhéj;
13. A nyomóruha héjának összekötő részei (elfordítva);
14. Tisztított oxigén bemeneti csatlakozó;
15. Zseb napszemüveghez;
16. Csatlakozó kommunikációs berendezés kábelének csatlakoztatásához;
17. Oxigéntisztító rendszer vezérlőpultja;
18. Autonóm hátizsák életfenntartó rendszer;
19. Oxigéntisztító rendszer.

A legjobb. "Orlan-MK" szkafander

Autonóm hátizsák életfenntartó rendszer (ARLS)

1. Oxigéntisztító rendszer;
2. Vészhelyzeti oxigénellátó egység (AZK). Nagynyomású oxigénpalack;
3. Benzinkút blokk. Alacsony nyomású oxigénellátó rendszer (légzéshez, szellőztetéshez és a töltőnyomás fenntartásához a szkafanderben);
4. Kommunikációs és telemetriai berendezések;
5. Elektromos csatlakozó blokk;
6. Víztartály a hőmérséklet-szabályozó rendszerhez;
7. Ventilátor;
8. Űrhajós folyadékhűtő rendszer;
9. Fő oxigénellátó rendszer. Oxigén palack;
10. Csatlakozók oxigén- és víztartályok feltöltéséhez.

Az ilyen öltöny elkészítéséhez használt anyagnak számos kritériumnak kell megfelelnie, hogy ne bonyolítsa az űrhajós munkáját. A főbb tulajdonságok a rugalmasság, kopásállóság, hőállóság, könnyedség és portaszító tulajdonságok. Maga az öltöny kialakítása általában figyelembe veszi a tulajdonos preferenciáit, ha univerzális típusú öltöny készül, akkor a modell klasszikus, nyugodt árnyalatokban készül.

Az öltöny szintetikus és természetes anyagok keverékéből készült. A szintetikus anyagok kopásállósága és hőállósága nagyobb, de a szintetikus anyagok statikus elektromosságot hoznak létre maguk körül, ami űrhajós ruhában elfogadhatatlan, ezért természetes anyagokkal kell hígítani.

Új űrruha 2017

Hővédő ruha

Minden esetre készül egy hővédő ruha, melynek fő feladata az űrhajós felmelegítése. Az öltöny mellett e szakma képviselője gyapjúzoknit és sapkát is használhat. Az utolsó harmadik ruharéteg ugyanazon kritériumok szerint készül: az anyag rugalmassága, könnyű illeszkedés, természetes és szintetikus szálak keveréke. Ehhez a külső ruhához a környezeti feltételekkel szembeni ellenállás is hozzáadódik. Maga az öltöny két részből áll: egy bélésből és egy felső rétegből.

A fő anyag gyapjú, ez melegít a legjobban, és meglehetősen kényelmes viselet. Az ilyen termikus ruhák a hideg elleni védelem mértékében különböznek: nyári, gyapjú, átmeneti, téli, sarkvidéki és különösen sarkvidéki. A hasonló jelmezekhez azonos típusú kalapok tartoznak. A legnépszerűbb sapkamodell a napellenzővel és hajtókás fejdísz. A sapka kissé világosabb, mint az öltöny, és nem érhet hozzá a hajhoz, és nem lehet túl forró. A fejdísz után lehet egy sisak, amely lehet egy öltöny vagy egy másik meleg ruhadarab. A sisak a fej mellett a mellkas, a vállak és a hát jelentős részét is védi a széles ingfrontnak köszönhetően.

A termoruha utolsó darabja a cipő. Egyedileg, az űrhajós lábának megfelelően készül, és különösen könnyű és meleg. Mindhárom ruharéteg úgy készült, hogy viselője nulla gravitációban maradjon. A jelmezek minden részét gondosan rögzítik hozzájuk, és egyben lehetővé teszik, hogy ez a lehető leggyorsabban megtörténjen. Az öltönyök készítéséhez használt összes anyagot számos vizsgálatnak vetik alá a kényelem és a biztonság biztosítása érdekében. Az űrhajóban semmi sem okozhat kényelmetlenséget vagy további nehézségeket a munkában, ezért az öltönyöket az ilyen típusú ruházathoz különösen óvatosan hozzák létre.

Űrhajós szkafandere. miből készült?

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 jövőbeni űrrepüléseken 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. A világűrben csak rakétahajtómű segítségével mozoghatsz. 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 a környezettől. 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 többféle módon történhet: vagy hengerekből származó tartalékokkal, vagy kémiai reakcióval, illetve a jövőben esetleg fotokémiai úton.

Ilyen regeneratív oxigénellátó rendszerre példa az amerikai űrhajósok szkafandere. 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 kapott 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 gázkeveréket a ruhából, és újra feltöltve a hengerekből származó oxigénnel, új keringési ciklus kezdődik.

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 és amerikai űrhajósok is maszk nélküli szkafandert viseltek repüléseik során. 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 magaslati 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, megterheli az erőhéját. 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 varratokkal rendelkezik, amelyekbe zsinórokat varrnak, hogy megerősítsék.

A nyomáskülönbség második következménye a szkafanderben lévő személy korlátozott mozgása. Itt nem azokra a kellemetlenségekre gondolunk, amelyeket általában az űrruha, mint ruházat 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 rettenetes hideg van az űrben, hogy a hőmérséklet közel van az abszolút nullához. A legfrissebb tudományos adatok szerint azonban a bolygóközi térben a gázrészecskék sebessége olyan nagy, hogy több ezer fokos hőmérsékletnek felel meg. Ez azt jelenti, hogy minden élet az űrben elkerülhetetlenül hamuvá fog égni?

Nem, a bolygóközi gáz sűrűsége olyan elhanyagolható, hogy a vele való hőcsere bármely térbe kerülő testtel gyakorlatilag nulla. 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. Ha egy űrhajó a földgömb hideg részein landol, az űrruha megvédi az űrhajóst a fagytól. Egy űrruhát viselő személy még jeges vízben is órákig úszhat anélkül, hogy félne az egészségétől.

Az űrrepülés során a hőszigetelő ruhával és szellőzőrendszerrel ellátott szkafander kényelmes hőmérsékleti viszonyokat tud biztosítani az űrhajós számára, függetlenül a hajó 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 szkafanderes fotók Általában jó lenne egy esküvőt tartani egy űrhajón, a világűrben készült fotókkal, nem gondolod?

Az ókori Görögországban a jó úszókat vagy búvárokat „öltönynek” nevezték. De ahogy az emberi technológia fejlődött, az emberi védelem minden eszközét elkezdték így nevezni, lehetővé téve az ember behatolását olyan környezetbe, ahol a védtelen emberi test gyors és nem mindig könnyű halállal szembesül. Először a víz alatt, majd a levegőben, és újabban a Földön túl.

Az űrruha története

A modern értelemben vett „szkafander” szót először Jean Baptiste de la Chapelle francia apát-matematikus használta 1775-ben. Így hívta a parafaruháját, aminek a katonáknak kellett volna segítenie a folyókon való átkelést. Az ötletet felkapták, és a 19. század közepére a búvárok rendszeres egységként szerepeltek az összes nagyobb haditengerészeti flottában. A 20. század húszas éveiben John Holden angol fiziológus javasolta a búvárruhák használatát a ballonosok egészségének és életének védelme érdekében. Az első ilyen szkafandert is ő tervezte, és nyomáskamrában tesztelte, a 25 km-es magasságban kialakuló nyomással egyenértékű nyomást szimulálva. De nem sikerült pénzt gyűjtenie a sztratoszférába emelkedő léggömb építésére, és az öltönyt a gyakorlatban nem tesztelték.

A második világháború vége után gyors fejlődés indult meg a sugárhajtású repülésben, és az emberek egyre magasabbra kezdtek mászni a levegőbe. Az új magasságok meghódításához pedig űrruhára volt szükség.

Első és külföldi projektjeink

Az űrruha megalkotása technológiailag az egyik legbonyolultabb és kulcsfontosságú program az űrprojektben. Ezen a területen pedig két űrnagyhatalom rivalizálása révén értek el előrelépést.

Hazánkban Jevgenyij Chertovsky, a Repülési Orvostudományi Intézet munkatársa volt az első, aki űrruhákon dolgozott. A negyvenes években 7 féle zárt berendezést fejlesztett ki, és a világon elsőként oldotta meg a mobilitás problémáját egy 4-2-es zsanéros modell tervezésével. 1936 óta a speciálisan létrehozott Központi Aerohidrodinamikai Intézet szándékosan fejleszti a kozmonauta űrruhákat. Ennek eredményeként a 4-3 modell már szinte minden alkatrészt tartalmazott, amelyet a modern szkafanderekben használnak. A háború utáni években a Repüléskutató Intézet elkezdett szkafandereket tervezni. 1952 októberében pedig a Moszkva melletti Tomilinóban Alexander Boyko mérnök speciális műhelyt hozott létre a 918-as számú üzemben (ma ez a Zvezda Kutatási és Termelő Vállalat). Ezen készült Gagarin szkafandere. Ha hazánkban az új felszerelések tesztelését pilóták végezték, akkor az amerikaiak a sztratoszférikus programon keresztül létrehozták a szkafander saját verzióját. A hatvanas évek elején több sztratoszférikus léggömböt építettek űr- és repülőruhák tesztelésére, amelyeket nyitott gondolákkal szereltek fel a nagy magasságból történő leszálláshoz.

A program halálosnak bizonyult - a hat stratonautából három meghalt. De végül az Excelsior projekt sikerrel zárult. 1960. augusztus 16-án Joseph Kittinger több rekordot is felállított egyszerre. Leesése a sztratoszférából 4 perc 36 másodpercig tartott, ezalatt a pilóta 25 816 métert repült, mintegy 1000 km/órás sebességgel.

Mi az a modern szkafander?

Egy modern szkafandernek egyszerre több fontos problémát kell megoldania. A nyomás csökkenésével az emberi szervezet egyre nehezebbé válik az oxigén felvétele. Problémák nélkül egy személy legfeljebb 4-5 km magasságban lehet. Nagy magasságban oxigént kell hozzáadni a belélegzett levegőhöz, és 7-8 km-től az embernek tiszta oxigént kell lélegeznie. Amikor 12 km fölé emelkedik, a tüdő elveszíti oxigénfelvételi képességét, és nyomáskompenzációra van szükség.

Manapság kétféle nyomáskiegyenlítés létezik: a mechanikai kompenzáció és a túlnyomásos gázkörnyezet kialakítása az ember körül. Az első lehetőség a nagy magasságú kompenzációs repülőruhák. A pilóta teste nyolcas alakra emlékeztető szalagokkal van összefonva, amelyeken keresztül egy gumihólyagot helyeznek át.

Nyomáscsökkenés esetén sűrített levegő kerül a kamrába, ennek átmérője megnő, csökkentve a pilótát behálózó gyűrű átmérőjét. Egy pilóta azonban legfeljebb 20 percet tölthet nyomásmentes kabinban. A második lehetőség az űrruha. Lényegében ez egy lezárt zacskó, amelyben túlnyomás keletkezik. A szkafanderben eltöltött idő gyakorlatilag korlátlan, de a mozgása jelentősen korlátozott. Az űrruha túlnyomásos hüvelye valójában egy légsugár, amelynek nyomása 0,4 atmoszféra. A kar hajlítása ilyen körülmények között olyan, mint egy felfújt belső cső hajlítása. Ezért az űrruha kompozitból készül, és az egyik legbonyolultabb technológia a speciális „puha” zsanérok gyártása.

Az öltöny két kagylóból áll: egy belső zárt héjból és egy külső erősítő héjból. Az első lapgumiból áll, amelynek előállításához kiváló minőségű gumit használnak. A külső héj szövet (az amerikaiak nejlont használnak, mi a hazai megfelelőjét, a nylont). Megvédi a gumihéjat a sérülésektől és megőrzi alakját. Nagyon hasonló a futballlabda felépítéséhez, ahol bőrhuzat védi a felfújt gumihólyagot. Az ember nem maradhat sokáig „gumizsákban”, ezért a szkafander szellőzőrendszerrel rendelkezik.

Az első szkafanderek szellőztetési elven működtek, kidobták a használt levegőt, mint a búvárfelszerelés. Az első SK-1 szkafandereket, a „Berkut” szkafandert, amelyben Leonov a világűrbe ment, és a „Falcon” mentőszkafandereket is ennek az elvnek megfelelően tervezték. Azonban nem voltak alkalmasak hosszú távú tartózkodásra a világűrben és az amerikai holdprogramban. Erre a célra regenerációs szkafandereket fejlesztettek ki (szovjet Orlan és Krechet és amerikai A5L, A6L, A7L). Bennük a kilégzett gázt regenerálják, eltávolítják belőle a nedvességet, a levegőt ismét oxigénnel telítik és lehűtik.

Az űrruha alatt speciális hálós vízhűtő ruha van viselve. A külső ruha szita-vákuumszigetelése pedig a termosz elvén működik, és több rétegű, alumíniummal bevont speciális polietilén fóliából áll. Ennek eredményeként a rendkívül magas és a rendkívül hideg hőmérséklet hatását semlegesíti.

Vigyázz a fejedre

A sisak az űrruha egyik legösszetettebb része. A „repülési korszakban” kétféle sisak létezett: maszkos (a pilóta oxigénmaszkot használt) és maszk nélküli (a sisakot lezárt függönnyel választották el a szkafander többi részétől, és egy nagy oxigénmaszk lett, folyamatos ellátással. légző keverék). Végül a maszk nélküli koncepció nyert, amely jobb ergonómiát biztosított, bár nagyobb oxigénfogyasztást igényelt. Pontosan így kezdték el készíteni az űrsisakokat, amelyeket eltávolíthatóra és nem eltávolíthatóra osztottak. Az első SK-1 nem eltávolítható sisakkal volt felszerelve, de Leonov „Berkut” és „Yastreb” levehető volt. Sőt, egy speciális hermetikus csatlakozóval kötötték össze őket hermetikus csapággyal, ami lehetővé tette, hogy az űrhajós elfordítsa a fejét. A további mobilitás azonban nehézkes kialakítást eredményezett, és később elhagyták.

Az űrséta sisakjának kötelező eleme a fényszűrő. Az első modellek vékony ezüstréteggel bevont repülőgép típusú szűrőket használtak. De védő tulajdonságaik elégtelennek bizonyultak, és később a szkafanderek fényszűrőit meglehetősen vastag tiszta aranyréteggel kezdték bepermetezni, ami csak a fény 34% -ának áteresztését biztosította. A sisak „üvegét” szinte lehetetlen betörni: nagy teherbírású Lexan polikarbonátból készült. Ennek eredményeként ez a mérnöki csoda hihetetlenül drága - egy modern amerikai sisak körülbelül 12 millió dollárba kerül; Az orosz, mint gyakran előfordul, valamivel olcsóbb.

A jövő szkafanderei

Nem titok, hogy mind a Szovjetunió, mind az Egyesült Államok űrprogramjai nagy részét képezték a globális katonai rivalizálásnak. A Szovjetunió összeomlása élesen lelassította az előrehaladást ezen a területen. Hazánknak sokáig nem volt ideje a térre, és csak nemrég húzták ki a szőnyeg alól a legújabb szovjet fejlesztéseket. Az amerikai program finanszírozását is jelentősen csökkentették (a Marsra, Vénuszra, aszteroidákra és ismét a Holdra irányuló expedíciókat határozatlan időre elhalasztották). Kína még nem állítja magát eredetinek, és taikonautáit szovjet jelmezekbe öltözteti.

Tehát egyelőre konkrét, célzott finanszírozási projektek nélkül a tervezők jól szórakoznak a jelmezek létrehozásával a la Hollywoodban. Az ígéretes amerikai Z-1 projekt a rajzfilmfigura öltözékéhez való hasonlósága miatt a „Buzz Lightyear szkafandere” becenevet kapta. A Roscosmos ígéretes ötletgazdája pedig tökéletes a RoboCophoz vagy a Terminátorhoz.

Az űrruha létrehozásának ötlete a 19. században merült fel, amikor Jules Verne tudományos-fantasztikus zseni közzétette „A Földtől a Holdig közvetlen úton 97 óra 20 perc alatt” című művét. Mivel járatos a tudományban, Vern megértette, hogy az űrruha nagyon sokat fejlődik, és teljesen más lesz, mint a búvárruha.

A mai szkafanderek egy olyan összetett ruházati és eszközkészletet alkotnak, amely megvédi az embert az űrutazás káros tényezőitől. A komplexum fejlődésével párhuzamosan nőtt a repülési távolság, és az űrhajósok által végzett munka jellege is összetettebbé vált. A múlt század elejétől napjainkig követtük az űrruha-építés fejlődésének történetét.

Így képzelték el a tudósok a leendő űrhajósok szkafanderét 1924-ben. Akkoriban már megértették, hogy az űrruhának másnak kell lennie, mint a búvárruhának. Alapvetően új öltöny kifejlesztése azonban továbbra is ennek alapján történt.

X-15

1956-ban az Egyesült Államok légiereje elkezdte fejleszteni a magaslati öltönyöket, amelyek megvédik az embert a nyomásváltozásoktól. Vicces megjelenése ellenére ebben a szkafanderben nagyon lehetett mozogni. De ez a prototípus soha nem került gyártásba.

A Rescue suit-1-et a Szovjetunióban fejlesztették ki 1961-ben a Vostok sorozatú hajókon való repülésekhez. Az első szkafanderek a repülésre kiválasztott űrhajósok - Yu Gagarin és tartalékai - G. Titov és G. Nelyubov - méretei szerint készültek.

Alan Shepard, aki részt vett az amerikai űrhajósok első űrrepülésében, a Mercury 7-ben 1961-ben, éppen ilyen öltönyt viselt. Ez a ruha nem változtatta jól az alakját, és a nagy nyomás hatására az űrhajósok gyakorlatilag mozgásképtelenné váltak.

Az AX1-L néven is ismert, 1963-ban gyártották. A térd, könyök és csípő fekete gumitekercsei lehetővé teszik az űrhajósok számára, hogy szabadon hajlítsák végtagjaikat. A mellkason lévő pánttartó rendszer megakadályozza, hogy az öltöny túlságosan kitáguljon. Enélkül a nyomásruha léggömbként fújódott volna fel.

Az ILC Industries, a NASA-val űrruhák fejlesztésére szerződött vállalat 1965-ben készítette el az A5-L-t. A prototípus kék nylonból készült. Az űrhajósok, akik először szálltak le a Holdon, ennek az öltönynek a módosított változatát viselték.

A Gus Grimsson által ugyanabban az 1965-ös G3-C-ben kifejlesztett szkafander 6 réteg fehér nejlonból és egy Nomex (tűzálló anyag) rétegből állt. Az öltönyön lévő többszínű szelepek a levegő szellőzésére szolgáltak. A kékek a „jó” levegő beszívására szolgálnak, a pirosak a szén-dioxid eltávolítására szolgálnak.

A Hawk prototípust 1967-ben hozták létre és tesztelték. Puha típusú szkafander volt, levehető fémsisakkal. Az első űrhajósok, akik a Yastreb szkafandert használták, E. Hrunov és A. Eliszejev voltak a Szojuz-4 és Szojuz-5 űrszondák repülése során.

Az AX-2 üvegszálból és rétegelt habszivacsból készült. Prototípusát az Ames Research Centerben, a NASA egyik ágában fejlesztették ki 1968-ban. A derékrészen lévő acélrugók lehetővé tették az űrhajósok számára, hogy könnyen meghajoljanak, de ennek a terjedelmes öltönynek volt egy jelentős hátránya: nagyon kínos volt mozogni egy űrhajó szűk korlátai között.

Az "Orlan"-t a Szovjetunióban hozták létre, hogy megvédje a világűrben dolgozó űrhajósokat. Ezt az űrruha modellt 1969-ben hozták létre, és azóta folyamatosan módosították és tökéletesítették. Jelenleg az Orlan módosított változata biztosítja az ISS űrhajósainak biztonságos, járművön kívüli tevékenységét.

A Z-1-et az ILC Dover tervezte és tervezte, és a Time magazin 2012 legjobb találmányának választotta. A nylon és a poliészter kombinációját használják a hatékonyabb nyomásszabályozás érdekében. Az öltözködési folyamat felgyorsítása érdekében pedig a szkafander bejárata a korábbi modellekkel ellentétben hátul található.

A mérnökök elképzelése szerint az új generációs szkafander elasztikus szövetét a teljes területen vékony nikkel-titán ötvözet szálakkal bélelik majd. Az áramforráshoz csatlakoztatva a ruha összehúzza a szálakat, szorosan illeszkedve az űrhajós testéhez. Ilyen védőruházatban az emberek könnyedén mozoghatnak majd más bolygók felszínén.