Limitele proprietăților de protecție ale costumului spațial al astronauților. Salut student. Costum spațial modern

Părțile echipamentului formează o carcasă care este impenetrabilă pentru componentele mediului extern (lichide, gaze, radiații). Costumele sunt împărțite în principal în costume de aviație, scufundări și spațiale.

Nume

Gravura înfățișează costumul de scafandru de la La Chapelle (1775).

În Grecia antică, înotătorii și scafandrii buni erau numiți „costume”.

În vremurile moderne, termenul „costum spațial” a fost propus pentru prima dată în 1775 de către abatele La Chapelle în cartea sa. Traité de la construction théorique et pratique du scaphandre ou du bateau de l "homme. Abatele La Chapelle a numit costumul de plută pe care l-a propus, care să permită soldaților să treacă râurile.

Pericolele plimbărilor în spațiu

Antrenament scafandru. normobarică costum spațial- echipament proiectat pentru lucru la adâncime (până la 600 de metri), în timpul căruia pilotul costumului continuă să fie la presiunea atmosferică normală, ceea ce, în consecință, elimină preocuparea pentru decompresie, elimină azotul, oxigenul și alte otrăviri

Este semnificativ faptul că primul incident destul de periculos a avut loc în timpul primei plimbări spațiale a unui astronaut în 1965. După ce a finalizat programul primei plimbări în spațiu, Alexei Arkhipovici Leonov a întâmpinat dificultăți la întoarcerea pe navă, deoarece, după ce a eliberat balustrada, nu a putut intră în trapă cu picioarele în camera de blocare cu gravitate zero a navei spațiale Voskhod. Acest lucru s-a datorat unor neajunsuri în pregătirile pentru prima plimbare în spațiu. Costumul i se umfla. De asemenea, balamalele costumului spațial Berkut aveau o mobilitate insuficientă, care depinde direct de nivelul de presiune din costumul spațial. După ce a făcut mai multe încercări de a intra mai întâi în picioarele de blocare, astronautul a decis să intre cu capul întâi. Rotind regulatorul de presiune, cosmonautul a redus nivelul de suprapresiune din costum de la 0,4 atm la 0,27 atm, ceea ce i-a permis să se întoarcă în camera de blocare. Posibilitatea reducerii presiunii a fost prevăzută de designul costumului. În interiorul camerei, cosmonautul s-a întors cu mare greutate și a închis trapa în urma lui. Apoi camera de blocare a fost presurizată, presiunea din ea a fost egală cu presiunea din cabina navei. Cosmonautul Leonov s-a întors pe navă.

Un alt eveniment potențial periculos a avut loc în timpul celei de-a doua plimbări în spațiu a astronauților navei spațiale Discovery (zborul STS-121). Un troliu special desprins din costumul spațial al lui Piers Sellers, care ajută la întoarcerea la stație și împiedică astronautul să zboare în spațiul cosmic. Observând problema la timp, Sellers și partenerul său au reușit să atașeze dispozitivul înapoi și ieșirea a fost finalizată în siguranță.

În prezent (în 2008) au fost făcute sute de plimbări în spațiu. Au fost rezolvate multe probleme științifice, au fost reparate nave spațiale, stații și sateliți. Cea mai faimoasă reparație a telescopului Hubble, care a fost reparată de astronauți. Costumele spațiale pentru plimbări în spațiu au suferit o evoluție semnificativă de pe vremea lui Berkut. Cosmonauții și astronauții au asamblat multe structuri (antene, ferme, panouri solare etc.). Posibilitatea muncii de succes a unei persoane în spatiu deschis. Dezvoltarea roboților speciali telecomandati sau autonomi nu a avut încă succes.

"Stratonauti"

Edwin Aldrin pe suprafața lunii. Costum Apollo A7L

Fundația Wikimedia. 2010 .

Vedeți ce este „Suitsuit” în alte dicționare:

O casca de scufundare cu ochelari, purtata pe cap, iti permite sa vezi sub apa si protejeaza capul scafandrului de vanatai. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Pavlenkov F., 1907. SPAFANDER din lat. scapha, navetă. Înot ...... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

- (Scaphander) vezi Aparat de scufundare sau costum spațial. Dicţionar marin Samoilov K.I. M. L .: Editura Navală de Stat a NKVMF a URSS, 1941 Costum individual sigilat ... Dicționar marin

- (din grecescul skaphe boat și aner genus andros man), echipament ermetic individual (cochilie, cască, mănuși, bocanci) care asigură viața omului în condiții diferite de cele normale (sub apă, în spațiu etc.) ).… … Dicţionar enciclopedic mare

costum spațial- a, m. scaphandre m. gr. barca skaphe, naveta + cap kephale. 1. învechit. Corset sau camisol din lemn de plută, realizat, prins și acoperit cu pânză densă, cu ajutorul căruia o persoană poate pluti confortabil pe apă și poate traversa râul fără ... ... Dicționar istoric galicisme ale limbii ruse

- (din grecescul skaphe boat si aner, genitiv andros man), echipament individual sigilat (costum) care asigura viata si munca unei persoane in conditii care difera de cele normale (sub apa, in spatiu si... ... Enciclopedia modernă

SCUFFANDER, îmbrăcăminte ermetică care permite astronautului să fie în spațiu. Constă din mai multe straturi, constând din opt materiale. Stratul exterior este tratat cu nailon, ceea ce împiedică particulele mici să pătrundă în costum... ... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

SPAFANDER, costum spațial, soț. (din greacă skaphe boat și aner man). 1. Costum de scafandru cu dispozitive speciale pentru respiratie si lucru sub apa. 2. Costum special pentru stratonauti. Dicţionar Uşakov. D.N. Uşakov. 1935 1940... Dicționar explicativ al lui Ushakov

Fiecare dintre noi știe numele primilor cosmonauți, ei sunt glorificați și lăudați, li se ridică monumente, sunt scrise în toate manualele de istorie. Dar cine poate numi acum acei oameni care au reușit toate acestea? Cine a creat primele costume spațiale, rachetele, acele dispozitive complexe, datorită cărora o persoană a făcut un salt uriaș înainte cu un singur pas? Personal, nu am putut răspunde la aceste întrebări, care mi s-au părut surprinzătoare și triste. Dacă și tu te îndoiești, atunci această colecție este pentru tine.

1. Cine a inventat primul motor de rachetă?

Pentru prima dată, Konstantin Tsiolkovsky a formulat prevederile matematice de bază ale motoarelor de rachete. El a prezentat ideea de a folosi rachete pentru zborurile în spațiu și a susținut că cel mai eficient combustibil pentru ele ar fi o combinație de oxigen lichid și hidrogen.

2. Cine a propus primul ideea unei mașini de zbor cu rachetă?

Robert Goddard este considerat părintele rachetelor. În 1926, a lansat prima rachetă cu propulsie lichidă, alimentată cu benzină și oxigen lichid. În întreaga sa viață, a lansat 34 de rachete, care au ajuns la o înălțime de până la 2,6 kilometri și o viteză de până la 885 km/h.

3. Cine a inventat costumul spațial?

Primul costum spațial numit SK-1 a fost inventat în URSS în 1961-193. A fost dezvoltat de o echipă de oameni de știință sovietici condusă de K. P. Feoktistov. Cântărea 20 kg și putea lucra 12 zile într-o cabină presurizată, 5 ore când era depresurizat. A fost una dintre cele mai importante invenții ale astronauticii.

4. Cine a trimis primul om în spațiu?

Cred că ar fi potrivit să ne amintim aici că primul om a fost trimis în spațiu pe 12 aprilie 1961. În 1957, cu participarea lui Vladimir Petrovici Barmin, a fost finalizat un proiect de construire a unui complex de lansare pentru R-7, o rachetă balistică intercontinentală în două etape care l-a lansat pe cosmonautul Yu. Gagarin pe orbita Pământului. Centura principală de asteroizi 22254 Vladbarmin a fost numită după el.

5. Cine a inventat racheta Saturn-V (aceeași care a luat Apollo și a livrat primii oameni pe Lună)?

Wernher von Braun, nazist, a lucrat în SUA după război. După ce s-a mutat în SUA, a dezvoltat o rachetă balistică cu rază medie. A devenit arhitectul șef al rachetei Saturn V și directorul Centrului de Zboruri Spațiale Marshall.

În ciuda faptului că în ultimii doi ani am auzit mai multe despre prăbușirile proiectelor spațiale interne, rușii pot fi în continuare mândri că costumele noastre spațiale sunt mai ușoare și mai ieftine decât cele americane și că NASA ne achiziționează stațiile de canalizare. Vom vizita fabrica unde sunt produse.

Zvezda a început să funcționeze în 1952. Adevărat, atunci fabrica nu avea un nume - întreprinderea a fost deținută ca „Nr. 918” și a fost unul dintre cele mai secrete obiecte ale Ministerului URSS al Industriei Aviației. După perestroika, ștampila secretului a fost eliminată de pe ea, a fost transformată într-o companie publică și a devenit unul dintre cei mai importanți dezvoltatori de echipamente pentru întreaga industrie aerospațială. În anii 50, aici a fost realizat un sistem de susținere a vieții, în care a fost ținut câinele Laika, și un costum spațial pentru pasagerul navei Vostok, Yuri Gagarin. Acum Zvezda produce echipamente de mare altitudine pentru piloți - costume spațiale, costume, căști de protecție, măști de oxigen, sisteme de stingere a incendiilor, scaune ejectabile, parașute și scări gonflabile.

Fabrica nu numai că produce costume spațiale și neopină, dar le testează și în condiții apropiate de reale. De exemplu, în această cameră de presiune staționară, personalul este testat pentru pregătirea pentru zboruri la mare altitudine și adaptare într-o atmosferă rarefiată. Viitorii cosmonauți sunt îmbrăcați, desigur, în produse Zvezda. Chiar într-o astfel de cameră, Alexei Leonov s-a antrenat înainte de a ieși în spațiu.

Toți astronauții care zboară către ISS urmează un antrenament obligatoriu în această cameră. Anterior, echipajul era format din trei persoane, acum zboară în același timp 6. Trei dintre ei stau șase luni în stație, iar o parte din echipaj se schimbă la mijlocul acestei perioade.

Costumul spațial „Orlan-MK” pentru lucru în spațiu deschis cântărește 110 kg. Analogul american cântărește 136 kg și, spre deosebire de cel rusesc, nu este adaptat anilor de autoservire la stație. În plus, nu poate fi pusă de la sine. EMU-urile americane și MEGA-EMU-urile sunt, de asemenea, mult mai scumpe: acum 10 ani costau aproximativ 15 milioane de dolari, în timp ce Orlan costă doar 3 milioane de dolari. EMU-urile trebuie coborâte pe Pământ pentru reparații - pentru referință: livrarea a 1 kg de marfă către ISS costă 25.000 USD, retur - 60.000 USD.

Acum „Orlan” este cusut în a cincea modificare. Mânecile și picioarele sunt atașate corpului din duraluminiu. Toate firele și furtunurile sistemului de susținere a vieții sunt montate sub cuirasă. Pe ușa trapă este montat un computer, care analizează informațiile de la toți senzorii costumului - sunt aproximativ 50 dintre ei. Astronautul reglează singur temperatura trăgând de pârghia de răcire a apei. Orlan este o navă spațială mică. Producția sa durează mai mult de șase luni, iar termenul de valabilitate oficial este de 4 ani. Desigur, de fapt funcționează mai mult timp.

Fiecare cosmonaut trebuie să-și îmbrace independent un costum spațial și apoi să petreacă două ore în gravitate zero sub supravegherea specialiștilor. Dar chiar dacă inginerii sunt distrași, computerul încorporat în costum îi spune astronautului ce să facă în această sau acea situație.

Costumul spațial moale Sokol folosit în timpul decolării și aterizării este întotdeauna cusut individual pentru fiecare cosmonaut. Pe lângă aceasta, pentru fiecare astronaut este turnată o locuință individuală - un scaun special. Mai întâi, se face o turnare a spatelui și a preoților din gips, apoi se face un model din poliuretan. Acest lucru este pentru a preveni rănirea în cazul unei defecțiuni a motorului de aterizare moale. Fiecare cosmonaut care merge la ISS vine la Zvezda pentru a face măsurători. Apoi costumul este cusut timp de două luni. El testează personal Sokolul finit timp de două ore într-o cameră de presiune, iar dacă nu simte niciun inconvenient, costumul este considerat gata. Un astfel de echipament cântărește 10-12 kg.

Pe lângă costumele spațiale pentru cosmonauți și piloți, costumele profilactice „Penguin” (în stânga) și „Chibis” (albastru închis) sunt cusute în fabrică. Costumul „Chibis” este necesar pentru antrenarea sistemului cardiovascular înainte de a coborî la sol. datorită lui, sângele este reținut în partea inferioară a corpului, așa cum este cazul gravitației. "Penguin" este de dorit să fie purtat în mod constant pe ISS pentru a preveni impactul negativ al imponderabilității. Pe "Star" se coase, de asemenea, mai simplu lucruri - treninguri, haine calde, lenjerie de pat, lenjerie termică.Dar costumul de neopină „Trout” (în extrema dreaptă), împreună cu un costum de lână, se încălzește și se menține pe linia de plutire - în cazul în care pilotul se găsește într-o mare rece.

Costumul spațial al lui Yuri Gagarin, în care a zburat în spațiu, este și el atârnat în muzeu, în ciuda zvonurilor constante că ar fi fost vândut. În apropiere atârnă costumul spațial al Valentinei Tereshkova.

În interiorul costumului Penguin există benzi elastice care exercită presiune asupra mușchilor și oaselor. Este necesar ca într-o ședere lungă de imponderabilitate corpul să fie într-o formă bună și mușchii să nu se atrofieze. Acum astronauții preferă simulatoarele, dar în medicină este încă popular și este folosit în unele clinici pentru prevenirea și tratamentul paraliziei cerebrale. Până de curând, fabrica avea un atelier separat care făcea lame Penguin pentru nevoi, dar acum o companie privată face acest lucru. Pe lângă acest costum, costumul antișoc Chestnut este folosit și în medicină: în caz de pierderi mari de sânge, comprimă puternic venele de la picioare și împinge sângele în sus, menținând astfel aportul de sânge către organele vitale. Datorită „Kashtan”, este posibil să susținem viața victimei până la livrarea la spital.

Sistemul ACS - un dispozitiv de canalizare sau pur și simplu o toaletă - este mândria CNE Zvezda. Designul s-a dovedit a fi atât de reușit încât americanii au cumpărat tocmai unul pentru segmentul lor al ISS.

Un costum spațial modern este o navă spațială autonomă mică în care un astronaut poate petrece până la 10 ore pe zi în spațiul cosmic. Editorii Popular Mechanics sunt încântați că cele mai bune costume spațiale din lume sunt fabricate în Rusia, în Tomilin, lângă Moscova.

Straturi de costum lunar

Costum spațial Gagarin SK-1

Testarea costumului spațial „Orlan”

Se potrivește „Orlan” (stânga) și „Krechet”

Instalarea antenei în costume Orlan-M

"Orlan-DMA" cu instalatie pentru manevrare in spatiu deschis

Puțini oameni știu că, pentru expediția sovietică pe Lună, o singură componentă a fost complet gata și testată - costumul spațial lunar Krechet. Și mai puțini oameni știu cum funcționează. Nikolai Dergunov, șeful departamentului pentru proiectarea sistemelor de susținere a vieții aviatice și spațiale la NPP Zvezda, unde au fost create toate costumele spațiale, știe totul despre costumele spațiale. După o conversație cu el, ceva despre costumele spațiale a devenit clar pentru revista Popular Mechanics.

Odată cu dezvoltarea aviației cu reacție, au apărut serios problemele de protecție și salvare a echipajului în timpul zborurilor la mare altitudine. Pe măsură ce presiunea scade, corpul uman devine din ce în ce mai dificil să absoarbă oxigenul, o persoană comună fara probleme, poate fi la o altitudine de cel mult 4-5 km. La altitudini mari, este necesar să adăugați oxigen în aerul inhalat, iar de la 7-8 km o persoană ar trebui să respire în general oxigen pur. Peste 12 km, plămânii își pierd complet capacitatea de a absorbi oxigenul - este necesară compensarea presiunii pentru a crește la o înălțime mai mare.

Până în prezent, există doar două tipuri de compensare a presiunii: mecanică și crearea unui mediu gazos în jurul unei persoane cu exces de presiune. Un exemplu tipic de soluție de primul tip sunt costumele de zbor de compensare la mare altitudine - de exemplu, VKK-6, utilizate de piloții MiG-31. În cazul depresurizării cabinei, un astfel de costum creează presiune, strângând mecanic corpul. În centrul unui astfel de costum se află o idee destul de spirituală. Corpul pilotului este împletit cu panglici asemănătoare unei cifre opt. O cameră de cauciuc este trecută printr-o gaură mai mică. În cazul depresurizării, în cameră este furnizat aer comprimat, acesta crește în diametru, reducând, în consecință, diametrul inelului care încurcă pilotul. Cu toate acestea, această metodă de compensare a presiunii este extremă: un pilot antrenat într-un costum de compensare nu poate petrece mai mult de 20 de minute într-un cockpit depresurizat la o altitudine. Da, și este imposibil să creați o presiune uniformă asupra întregului corp cu un astfel de costum: unele părți ale corpului se dovedesc a fi strânse, altele nu sunt strânse deloc.

Un alt lucru este costumul spațial, care, de fapt, este o pungă sigilată în care se creează un exces de presiune. Timpul pe care o persoană îl petrece într-un costum spațial este practic nelimitat. Dar are și dezavantajele sale - restricția mobilității unui pilot sau astronaut. Ce este o mânecă de costum spațial? În practică, acesta este un aerobulk în care se creează o presiune în exces (în costumele spațiale se menține de obicei o presiune de 0,4 atmosfere, ceea ce corespunde unei altitudini de 7 km). Încercați să îndoiți o cameră de mașină umflată. Este dificil? Prin urmare, unul dintre cele mai păzite secrete ale producției de costume spațiale este tehnologia pentru producerea de balamale speciale „moale”. Dar mai întâi lucrurile.

"Vorkuta"

Primele costume spațiale, înainte de război, au fost fabricate la LII. Gromov, au fost create în scopuri de cercetare și au fost folosite în principal pentru zboruri experimentale în baloane stratosferice. După război, interesul pentru costumele spațiale a reluat, iar în 1952, la Tomilin, lângă Moscova, a fost deschisă o întreprindere specială pentru fabricarea și dezvoltarea unor astfel de sisteme - Uzina nr. 918, acum NPP Zvezda. În anii 50, întreprinderea a dezvoltat o întreagă linie de costume spațiale experimentale, dar numai una dintre ele, Vorkuta, proiectată pentru interceptorul Su-9, a fost produsă într-o serie mică.

Aproape simultan cu lansarea lui Vorkuta, întreprinderii a primit sarcina de a dezvolta un costum spațial și un sistem de salvare pentru primul cosmonaut. Inițial, biroul de proiectare Korolyov a emis termenii de referință pentru Zvezda pentru dezvoltarea unui costum spațial complet închis la sistemul de susținere a vieții navei. Cu toate acestea, cu un an înainte de zborul lui Gagarin, a fost primită o nouă sarcină - pentru un costum de protecție obișnuit, menit să salveze cosmonautul numai atunci când acesta a ejectat și s-a împroșcat. Oponenții costumelor spațiale au considerat că probabilitatea depresurizării navei este extrem de mică. Șase luni mai târziu, Korolev s-a răzgândit din nou - de data aceasta în favoarea costumelor spațiale. S-au luat ca bază costume de aviație gata făcute. Nu a mai rămas timp pentru andocare cu sistemul de bord al navei, așa că a fost adoptată o versiune autonomă a sistemului de susținere a vieții al costumului spațial, plasată în scaunul ejecțional al astronautului. Carcasa pentru primul costum spațial SK-1 a fost în mare parte împrumutată de la Vorkuta, dar casca a fost complet refăcută. Sarcina a fost stabilită extrem de grea: costumul spațial trebuia să salveze fără greșeală astronautul! Nimeni nu știa cum se va comporta o persoană în timpul primului zbor, așa că sistemul de susținere a vieții a fost construit în așa fel încât să salveze astronautul, chiar dacă și-a pierdut cunoștința - multe funcții au fost automatizate. De exemplu, în cască a fost instalat un mecanism special, controlat de un senzor de presiune. Și dacă cădea brusc în navă, un mecanism special trântea instantaneu viziera transparentă, sigilând complet costumul spațial.

în straturi

Costumele spațiale constau din două carcase principale: etanșat intern și putere externă. În primele costume spațiale sovietice, carcasa interioară a fost realizată din foaie de cauciuc prin lipire elementară. Cu toate acestea, cauciucul a fost special; pentru producerea sa a fost folosit cauciuc natural de înaltă calitate. Începând cu costumele de salvare Sokol, învelișul ermetic a devenit o țesătură de cauciuc, dar în costumele spațiale concepute pentru plimbări în spațiu nu este încă prevăzută o alternativă la cauciucul foaie.

Carcasa exterioară este din material textil. Americanii folosesc nailon pentru asta, noi folosim analogul intern, capron. Protejează carcasa de cauciuc de deteriorare și își păstrează forma. Este greu de găsit o analogie mai bună decât o minge de fotbal: un capac exterior din piele protejează camera interioară de cauciuc de ghetele de fotbal și asigură că dimensiunile geometrice ale mingii rămân neschimbate.

Nicio persoană nu poate petrece mult timp într-o pungă de cauciuc (cine are experiență militară în marșuri forțate într-un kit de protecție cauciucat pentru brațe combinate va înțelege acest lucru deosebit de bine). Prin urmare, fiecare costum spațial trebuie să aibă un sistem de ventilație: aerul condiționat este furnizat întregului corp printr-un canal și este aspirat prin altele.

Conform metodei de funcționare a sistemului de susținere a vieții, costumele spațiale sunt împărțite în două tipuri - ventilație și regenerare. În primul, mai simplu ca design, aerul folosit este aruncat, asemănător cu echipamentul de scuba modern. Conform acestui principiu, au fost aranjate primele costume spațiale SK-1, costumul spațial lui Leonov pentru plimbări în spațiu „Berkut” și costumele ușoare de salvare „Sokol”.

Termos

Pentru o ședere lungă în spațiu și pe suprafața Lunii, erau necesare costume de regenerare de lungă ședere - „Orlan” și „Krechet”. În ele, gazul expirat este regenerat, umiditatea este luată din el, aerul este saturat cu oxigen și răcit. De fapt, un astfel de costum în miniatură copiază sistemul de susținere a vieții al unei întregi nave spațiale. Sub costumul spațial, cosmonautul își îmbracă un costum special din plasă răcit cu apă, totul străpuns de tuburi de plastic cu lichid de răcire. Problemele de încălzire în costumele de ieșire (concepute pentru plimbări în spațiu) nu au apărut niciodată, chiar dacă astronautul a lucrat la umbră, unde temperatura scade rapid la -1000C. Problema este că salopetele exterioare îndeplinesc în mod ideal funcții de haine de protecție împotriva căldurii. Pentru aceasta, pentru prima dată, a fost folosită izolația ecran-vid, care funcționează pe principiul unui termos. Sub carcasa de protecție exterioară a salopetei există cinci sau șase straturi dintr-o peliculă specială din polietilenă specială, teriftalat, pe ambele părți ale cărora este pulverizat aluminiu. În vid, transferul de căldură între straturile de film este posibil numai datorită radiației, care este reflectată înapoi de o suprafață de aluminiu asemănătoare oglinzii. Transferul extern de căldură în vid într-un astfel de costum este atât de mic încât este considerat egal cu zero și numai transferul intern de căldură este luat în considerare în calcul. Pentru prima dată, pe Berkut a fost folosită protecție termică ecran-vid, în care Leonov a intrat în spațiul cosmic. Totuși, sub primele costume de salvare care nu funcționau în vid, s-a purtat un TVK (costumul ventilat de protecție termică), din material matlasat cald, în care erau așezate liniile de ventilație. Acesta nu este cazul costumelor moderne de salvare Sokol.

Pe lângă toate acestea, astronauții sunt îmbrăcați pe lenjerie de bumbac cu impregnare antibacteriană specială, sub care se află ultimul element - o bavetă specială cu senzori telemetrici atașați, care transmite informații despre starea corpului astronautului.

Sokolyata

Costumele spațiale nu erau întotdeauna pe nave. După șase zboruri de succes ale Vostoks, acestea au fost recunoscute ca marfă inutilă, iar toate navele ulterioare (Voskhods și Soyuz) au fost proiectate să zboare fără costume spațiale obișnuite. Era oportun să se folosească numai costume exterioare pentru plimbări în spațiu. Cu toate acestea, moartea în 1971 a lui Dobrovolsky, Volkov și Patsaev, ca urmare a depresurizării cabinei Soyuz-11, ne-a forțat să revenim la o soluție dovedită. Cu toate acestea, costumele spațiale vechi nu se potriveau în noua navă. În regim de urgență, costumul spațial ușor Sokol, dezvoltat inițial pentru bombardierul strategic supersonic T-4, a început să fie adaptat nevoilor spațiale.

Sarcina nu a fost una ușoară. Dacă cosmonautul a ejectat în timpul aterizării Vostoks, atunci Voskhods și Soyuzs au efectuat o aterizare blândă cu echipajul înăuntru. A fost doar relativ moale - impactul la aterizare a fost palpabil. Impactul a fost amortizat de scaunul Kazbek, care absoarbe energie, dezvoltat de același Zvezda. Kazbek a fost modelat individual pentru fiecare astronaut care stătea întins în el fără un singur gol. Prin urmare, inelul, de care este atașată casca costumului spațial, ar sparge cu siguranță vertebra cervicală a cosmonautului la impact. Găsit în șoim solutie originala- o cască sectorială care nu acoperă spatele costumului spațial, care este moale. O serie de sisteme de urgență și un strat de protecție termică au fost, de asemenea, îndepărtate din Sokol, deoarece în cazul unei stropiri la părăsirea Soyuz, astronauții trebuiau să se schimbe în costume speciale. Sistemul de susținere a vieții al costumului a fost, de asemenea, foarte simplificat, conceput pentru doar două ore de muncă. Drept urmare, Sokol a devenit un bestseller: din 1973, au fost fabricate peste 280 dintre ele. La începutul anilor 90, două Sokol au fost vândute Chinei, iar primul cosmonaut chinez a zburat pentru a cuceri spațiul într-o copie exactă a costumului spațial rusesc. Adevărat, fără licență. Dar nimeni nu a vândut chinezilor costume spațiale pentru spațiul cosmic, așa că nici măcar nu plănuiesc încă o plimbare în spațiu.

Cuirasieri

Pentru a facilita designul și pentru a crește mobilitatea costumelor externe, a existat o întreagă tendință (în primul rând în SUA), care a studiat posibilitatea creării de costume rigide integral metalice, asemănătoare cu costumele de scufundări de adâncime. Cu toate acestea, ideea a fost parțial implementată doar în URSS. Costumele spațiale sovietice „Krechet” și „Orlan” au primit o carcasă combinată - un corp rigid și picioare și brațe moi. Coca în sine, pe care designerii o numesc o cuirasă, este sudată din elemente individuale din aliaj de aluminiu de tip AMG. O astfel de schemă combinată s-a dovedit a fi extrem de reușită și acum este copiată de americani. Și a venit din necesitate.

Costumul spațial lunar american a fost realizat după schema clasică. Întregul sistem de susținere a vieții era amplasat într-un ghiozdan nepresurizat pe spatele astronautului. Designerii sovietici ar fi putut, de asemenea, să urmeze acest model, dacă nu pentru un „dar”. Puterea rachetei lunare sovietice N-1 a făcut posibilă livrarea pe Lună a unui singur cosmonaut, spre deosebire de doi americani, și nu a fost posibil să se îmbrace singur un costum spațial clasic. Prin urmare, s-a propus ideea unei curase rigide cu o ușă pe spate pentru a intra în interior. Un sistem special de cabluri și o pârghie laterală au făcut posibilă închiderea sigură a capacului în spatele lor. Întregul sistem de susținere a vieții a fost amplasat într-o ușă cu balamale și nu a funcționat în vid, ca americanii, ci într-o atmosferă normală, ceea ce a simplificat designul. Adevărat, casca nu trebuia făcută pivotantă, ca în modelele timpurii, ci monolitică cu un corp. Revizuirea a fost compensată de o suprafață de sticlă mult mai mare. Căștile în sine în costume spațiale sunt atât de interesante încât merită un capitol separat.

Casca in jurul capului

Casca este cea mai importantă parte a costumului. Chiar și în perioada „aviație”, costumele spațiale erau împărțite în două tipuri - mascate și fără mască. În primul, pilotul a folosit o mască de oxigen, prin care i-a fost furnizat un amestec de aer pentru respirație. În al doilea, casca era separată de restul costumului spațial printr-un fel de guler, o perdea ermetică pentru gât. O astfel de cască a jucat rolul unei măști mari de oxigen cu o alimentare continuă cu amestec de respirație. Drept urmare, a câștigat conceptul fără mască, care a oferit o ergonomie mai bună, deși necesita mai mult oxigen pentru respirație. Astfel de căști au migrat în spațiu.

Căștile spațiale au fost, de asemenea, împărțite în două tipuri - detașabile și nedemontabile. Primul SK-1 a fost echipat cu o cască nedetașabilă, dar Leonov „Berkut” și „Hawk” (în care Eliseev și Khrunov s-au mutat de la o navă la alta în 1969) au avut căști detașabile. Mai mult, acestea au fost conectate cu un conector ermetic special cu un rulment ermetic, care a făcut posibil ca astronautul să-și întoarcă capul. Mecanismul de întoarcere a fost destul de interesant. Filmările din știri arată clar căștile astronauților, care sunt din material textil și piele subțire. Sunt echipate cu sisteme de comunicare - căști și microfoane. Așadar, căștile convexe ale căștilor au fost incluse în canelurile speciale ale căștii dure, iar când capul a fost întors, casca a început să se rotească împreună cu capul, ca o turelă de tanc. Designul a fost destul de greoi, iar ulterior a fost abandonat. La costumele spațiale moderne, căștile nu sunt detașabile.

Un element obligatoriu al unei căști pentru a merge în spațiu este un filtru de lumină. Leonov avea un filtru interior de lumină mic de tipul aeronavei acoperit cu un strat subțire de argint. Când a plecat în spațiu, Leonov a simțit o încălzire foarte intensă a părții inferioare a feței, iar când se uită spre Soare, proprietățile protectoare ale filtrului de lumină argintie s-au dovedit a fi insuficiente - lumina era orbitor de strălucitoare. Pe baza acestei experiențe, toate costumele spațiale ulterioare au început să fie echipate cu filtre de lumină exterioare complete cu un strat destul de gros de aur pur depus, care asigură transmiterea a doar 34% din lumină. Orlan are cea mai mare suprafață de vitrare. Și pe ultimele modele există chiar și o fereastră specială deasupra - pentru a îmbunătăți vizibilitatea. Este aproape imposibil să spargi „sticlă” căștii: este fabricată din policarbonat Lexan rezistent, care este, de asemenea, folosit, de exemplu, în vitrarea carlingelor blindate ale elicopterelor de luptă. Cu toate acestea, Orlan costă ca două elicoptere de luptă. Prețul exact pe Zvezda nu este numit, dar ei sugerează să se concentreze pe costul omologului american - 12 milioane de dolari.

Costumele spațiale utilizate în prezent la zborurile spațiale în Statele Unite și în Rusia sunt piese de echipamente extrem de complexe care au fost dezvoltate în ultimii 40 de ani prin eforturile multor țări. Deși aceste costume sunt rezultatul multor ani de cercetare și îmbunătățire continuă, principiul din spatele lor este destul de simplu. Constă în crearea unei capsule gonflabile mobile în jurul corpului uman. Această capsulă izolează o persoană de mediu, creează și menține o constantă Presiunea atmosferică si ofera conditii pentru respiratia normala si schimbul de caldura, pentru aportul de alimente si lichide, pentru administrarea nevoilor naturale, in timp ce iti permite sa te misti si sa faci o munca utila. Scopul principal al unui costum spațial este similar cu scopul oricărei cabine presurizate și poate fi realizat în diferite moduri, în funcție de sarcinile și condițiile de zbor spațial, precum și de designul general al tuturor celorlalte sisteme de susținere a vieții și componente. aeronave. Costumele utilizate în prezent în astronautică sunt concepute pentru a permite unei persoane să opereze în siguranță în vidul spațiului cosmic, pe suprafața Lunii, independent de nava spațială principală și să supraviețuiască în cazul unei depresurizări bruște a cabinei navei spațiale, în timp ce la toate timpurile trebuie susținute de un anumit nivel de confort și trebuie menținută capacitatea de a efectua lucrări utile. Acest capitol descrie sistemele de costume spațiale, discută în detaliu cerințele fiziologice și operaționale pe care aceste sisteme trebuie să le îndeplinească și descrie îmbunătățirile tehnice utilizate în cele mai promițătoare costume.

Costumele întărite pentru protejarea unei persoane de presiunea ridicată au fost propuse pentru prima dată în 1838, când Taylor a inventat un costum blindat articulat pentru operațiuni subacvatice. Jules Verne pare să fi fost primul care a propus utilizarea unui costum gonflabil sub presiune pentru a proteja împotriva presiunii scăzute la altitudini mari. În 1872, el a descris munca unui costum spațial pentru a rămâne în afara navei atunci când zboară în jurul Lunii. În jurul anului 1875, chimistul rus Dmitri Ivanovici Mendeleev a propus o gondolă ermetică pentru a proteja oamenii în zborurile cu baloane stratosferice. Deși brevetele pentru costume gonflabile de vară au fost emise în Franța în 1910 și în Statele Unite în 1918, primii care au proiectat un costum de protecție cu absorbție de dioxid de carbon și au testat-o ​​într-o cameră de joasă presiune au fost britanicii D. Holden și G. Davis. În 1933, ca răspuns la o solicitare a aeronautului american Mark Ridge, fiziologul Holden și specialistul în costume de scafandru Davis au proiectat și fabricat un costum spațial conceput pentru a urca în stratosferă.

Orez. 1. Caracteristicile sistemului de costum în timpul decompresiei explozive (de la altitudinea 5490 m până la altitudinea 22875 m în 110 ms)

1 - presiune absolută în costum;

2 - nivelul presiunii de echilibru în costum este de 195 mm Hg. Artă. (corespunde unei altitudini de 10.065 m), atins in 3000 ms;

3- nivelul de presiune în camera de presiune 27,9 mm Hg. Artă. (cu

corespunde unei înălțimi de 22.570 m), atinsă în 110 ms;

4- presiunea absoluta in camera de presiune

Orez. 2. Schema sistemului de control al presiunii din costum

1- aneroid,

2- recipient cu aneroid,

3- alimentare cu oxigen 375 cm 3 sub presiune 122 kg / cm 2,

4- din sistemul de oxigen al navei, presiune 122 kg /

/ cm 2,

5 - un reductor care reduce presiunea de la 122 kg/cm2 la

3,4 kg/cm2,

6- reductor care reduce presiunea de la 122 kg/cm2 la

4,76 kg / cm 2,

7- container conectat la costum,

8- compartiment de control al presiunii din costum,

9- priza regulatorului,

10 - primavara,

11- admisie aer de ventilație,

12 - evacuare aer de ventilație,

13 - costum spațial,

14- diafragme,

15 - compartimentul de control al supapei de debit,

16- capacitate consumabilă,

17 - supapă de debit (rotativă),

18 - gaura de eliberare a presiunii,

19 găuri

Ridge și-a îmbrăcat un costum spațial și l-a testat de multe ori în camere de joasă presiune. La ultimul test, a fost în 30 de minute. a fost într-o cameră cu o presiune de 17 mm Hg. Art., care corespunde unei înălțimi de 25,6 km, și nu a simțit niciun fenomen dureros. Acestea au fost primele teste din lume în care un bărbat într-un costum spațial gonflabil a rezistat cu succes la presiunea barometrică scăzută, simulând o altitudine foarte mare. Din păcate, zborul planificat într-un balon folosind un costum spațial nu a avut loc niciodată.

Având în vedere interesul pentru zborul de mare viteză, la începutul anilor 1930 s-au făcut eforturi suplimentare pentru a dezvolta un costum spațial.

Statele Unite și URSS în 1934, Germania și Spania în 1935 și Italia în 1936 s-au alăturat dezvoltării unui prototip de costume spațiale de mare altitudine.

În august 1934, americanul V. Post cu avionul său Winnie May a efectuat primul zbor într-un costum spațial de mare altitudine lângă Akron, Ohio.

Costumul pe care l-a îmbrăcat Post a fost testat anterior într-o cameră de presiune la o presiune corespunzătoare unei altitudini de 7015 m timp de 35 de minute. Costumul spațial avea o gaură mare în guler, prin care se punea costumul spațial (în loc de talie despicată). Era în două straturi: carcasa interioară de cauciuc este concepută pentru a menține presiunea gazului care umple costumul, iar carcasa exterioară din țesătură este concepută pentru a menține forma dorită a costumului. În acest costum, Post a efectuat cel puțin 10 zboruri până când a murit în august 1935 într-un accident de avion care nu are legătură cu programul de testare a costumului la mare altitudine. Eforturile lui Post au arătat în mod clar fezabilitatea costumelor spațiale în aeronavele de mare altitudine și fezabilitatea utilizării oxigenului lichid pentru respirație și pentru presurizarea costumului spațial.

În 1936, la Institutul de Medicină Aviatică al URSS, V. A. Spassky a început cercetările pentru a determina criteriile medicale pe care proiectanții le puteau folosi atunci când creează echipamente stratosferice. În același timp, sub îndrumarea inginerilor E. E. Chertovsky și A. I. Boyko, au fost dezvoltate mai multe modele de costume spațiale care au trecut testele de laborator și de zbor.

A existat puține lucrări de cercetare privind costumele spațiale în Statele Unite înainte de cel de-al Doilea Război Mondial. Până în acel moment, Forțele Aeriene și Marina SUA au început programe de dezvoltare pentru Casca cu bile din Perspex și secțiuni detașabile pentru brațe și picioare care se ghemuiau pe corpul principal al costumului.

În anii 1950, aviația militară a început să acorde o atenție sporită caracteristicilor de înaltă altitudine ale aeronavelor. Simularea zborurilor în camere de presiune le-a dat piloților, îmbrăcați în costume spațiale, încredere în posibilitatea depășirii recordurilor mondiale de altitudine existente.

Orez. 3. Balonistii M. Ross si V. Prazer, protejati doar de costume spatiale de mare altitudine, intr-o gondola deschisa, inainte de inceperea balonului stratosferic

72 de ore de zbor simulat la o altitudine de 42.395 m într-un costum ușor Guide Reach al Marinei SUA în 1958 au deschis calea pentru zborul record al lui Flint în 1959 într-un avion cu reacție F-4 (Phantom) (30.060 m).

Între timp, Forțele Aeriene ale SUA lucrau cu mare succes la crearea de costume de compensare la mare altitudine folosind principiul capstan. Era o îmbrăcăminte de pânză poroasă care nu avea nevoie de dispozitivul de răcire pe care îl necesita un costum spațial. La acea vreme, astfel de costume erau utilizate pe scară largă în aviația militară.

Costumul Navy, cu modificări minore, a devenit primul costum spațial din SUA și a fost folosit pe zborul Mercury. Acest costum a fost dezvoltat în primul rând cu asistența Naval Flight Equipment Laboratory (Philadelphia, PA) și a mai multor contractori civili.

În 1949, angajații acestui laborator au adus o contribuție importantă la știința costumelor spațiale prin dezvoltarea unui regulator de respirație compensat combinat. Acest regulator permitea utilizarea unui sistem respirator complet separat de gazul care umflă costumul și a unei măști de respirație simplificată care nu necesita supape. Costumul a fost echipat cu fermoare, ceea ce a făcut posibilă crearea unei serii de deschideri în el pentru a facilita îmbrăcarea și scoaterea. Problema scurgerilor a fost rezolvată în mare măsură prin utilizarea metodei de vulcanizare. Mobilitatea structurii a fost asigurată de dispozitivul de rulmenți rotativi ermetici și îmbinări ondulate. Dezvoltarea de către Compania Fievel a unui dispozitiv automat pentru presurizarea unui costum spațial a oferit pentru prima dată experimente eficiente.

Orez. 4. Prima plimbare spațială într-un costum spațial, realizată de Alexei Leonov în martie 1965.

Orez. 5. Astronautul Edward White în spațiu deschis într-un costum spațial tip G-IV-C, iunie 1965

cu un bărbat într-un costum spațial de mare altitudine în camere de presiune la presiuni foarte scăzute. Presurizarea automată a făcut posibilă evaluarea gradului de protecție pe care costumul îl asigură în condiții de altitudini foarte mari și în condiții de decompresie explozivă.

Pe fig. 1 prezintă rezultatele unui studiu privind efectele decompresiei explozive asupra oamenilor, realizat la Laboratorul de echipamente de zbor naval. În aceste studii, subiecții în costum spațial au fost decomprimați de la o presiune corespunzătoare unei altitudini de 5490 m la o presiune corespunzătoare unei altitudini de 22875 m într-un timp scurt de 110 ms. Trebuie remarcat faptul că presiunea din costum a fost redusă treptat pentru a asigura condiții sigure pentru viață. Pe fig. Figura 2 prezintă o diagramă a unui sistem de control al presiunii pentru una dintre primele costume spațiale de succes ale Marinei.

Costumul de mare altitudine al Marinei a fost pus la încercare în mai 1961, când Malkelom Ross și Victor Prazer au urcat la o altitudine record de 34.169 m într-o gondolă deschisă pentru doi oameni a balonului stratosferic Stratolab (Fig. 3). Acest balon din stratosferă, ridicat de pe USS Antietum, a fost cel mai mare folosit vreodată pentru zboruri cu echipaj.

Stratostatul a atins înălțimea maximă după 2 ore și 36 de minute. după decolare. În timpul perioadei de zbor de 9 ore la mare altitudine, controlul termic al gondolei a fost asigurat într-o oarecare măsură de amenajarea specială a jaluzelelor laterale, care puteau fi deschise manual pentru a lăsa să intre cantitatea dorită de lumina directă a soarelui. Costumele de mare altitudine au început să funcționeze la altitudinea de 7930 m și au asigurat aeronauților protecția necesară pe tot parcursul zborului, inclusiv 2 ore la altitudine maximă. Zborul a arătat fiabilitatea utilizării pe termen lung a costumelor spațiale de mare altitudine pentru protecția personală a corpului la altitudini mari.

După cum s-a menționat mai sus, costumele de mare altitudine utilizate în programul spațial al SUA s-au bazat pe costumul militar de mare altitudine.

În 1959, costumul Navy MK IV a fost folosit în Proiectul Mercur. Costumele spațiale pentru programul Gemini s-au bazat pe costumul Air Force conceput pentru prototipul de aeronavă X-15. Costumele Apollo au fost special concepute pentru scopurile Administrației Naționale pentru Aeronautică și Spațiu.

Până în 1965, tehnologia costumului de mare altitudine a atins punctul în care oamenii puteau merge în spațiul cosmic. Anul acesta, cosmonautul sovietic Alexei Leonov a fost primul care s-a aventurat în vidul spațiului; purta un costum spațial special conceput. Activitățile sale în afara navei au durat 10 minute. A fost în martie 1965, în timpul zborului navei spațiale Voskhod-2 (Fig. 4). Primul astronaut american care a mers în spațiul cosmic într-un costum spațial a fost Edward White. Acest lucru s-a întâmplat în luna iunie a aceluiași an, în timpul zborului navei spațiale Gemini 4. Activitatea lui White în spațiul cosmic (Fig. 5) a durat 21 de minute. Cu ajutorul unui dispozitiv manual de manevră (despre care va fi discutat mai jos), astronautul White ar putea face mișcări drepte și viraj. În același timp, nu și-a pierdut niciodată orientarea și controlul asupra mișcărilor sale. Mobilitatea costumului spațial a fost suficientă pentru a îndeplini misiunea în afara navei. Rezultatele primelor plimbări în spațiu ale cosmonauților au arătat necesitatea unei răciri mai mari a cavității costumului spațial. În același timp, au arătat (și acest lucru este mai important) că activitățile din afara navei pot deveni o activitate comună și sigură.

CERINȚE PENTRU PROIECTAREA ȘI CARACTERISTICILE COSTUMELOR SPAȚIALE EXISTENTE ȘI SISTEMELOR PORTABILE DE SUPORT DE VIAȚĂ

CERINȚE GENERALE PENTRU COSTUL SPATIAL DE WEEKEND

În funcție de modalitățile de utilizare a costumelor spațiale, acestea din urmă pot fi împărțite în două clase:

1. Costume spațiale pentru activități în spațiul cosmic, permițând astronauților să efectueze diverse lucrări pe suprafața unei nave spațiale sau a unei stații spațiale sau la o anumită distanță de acestea.

2. Costume spațiale pentru activități în afara bordului pe suprafața corpurilor cerești. Acest tip include costume spațiale pe care astronauții le pun atunci când merg și lucrează pe suprafața lunii.

W. Smith citează următoarele patru grupuri de factori care determină perspectivele pentru construcția costumelor spațiale pentru următorii 5, 10, 15 ani:

1) legate de programul de zbor,

2) cu sistem de navă,

3) cu funcționarea costumului spațial,

4) cu interacțiune om-mașină.

Primul grup de factori este prezentat în fig. 6, care enumeră principalele operațiuni spațiale ale Programului de zbor avansat al SUA, principalele etape care pot fi prevăzute în majoritatea acestor zboruri și caracteristicile de performanță rezultate pe care trebuie să le satisfacă costumele spațiale dezvoltate pentru a susține aceste zboruri. În general, aceste cerințe operaționale sunt legate de capacitatea astronautului de a îndeplini sarcinile specifice care i se vor cere în cadrul acestor zboruri.

Pe fig. 7a arată că factorii determinați de sistem includ tipul de sistem, subsisteme specifice - tipuri de costume spațiale, proiecte de subsisteme și constrângeri de proiectare. Grupul de soluții de proiectare pentru subsisteme include caracteristicile costumelor spațiale: un costum spațial „moale” este un subsistem al costumelor spațiale realizat aproape în întregime din materiale flexibile; Un costum spațial „semi-rigid” este realizat din materiale flexibile și inflexibile, luate în proporții aproximativ egale; într-un costum spațial „dur”, materialele inflexibile sunt folosite pentru majoritatea pieselor. Trebuie remarcat faptul că unii designeri folosesc termenul „hibrid” în loc de termenul „semi-rigid”.

Factorii asociați cu sistemul, adică puterea, greutatea, volumul etc., sunt principalele considerații pentru un inginer care trebuie să combine cerințele pentru sistemele de susținere a vieții cu cerințele pentru alte elemente ale navei spațiale.

Factorii de funcționare așa cum se arată în fig. 7b sunt legate fundamental de condițiile fizice în care vor fi folosite costumele spațiale. Există probleme de aprovizionare, întreținere și uz general, precum și impacturile fizice, care trebuie luate în considerare în fiecare caz de utilizare a costumelor spațiale. Aceasta include și luarea în considerare a factorilor psihologici care pot apărea atunci când se lucrează în aceste condiții. Proiectantul trebuie să țină cont de faptul că acești factori pot duce la un consum crescut de rezerve de sistem.

Pe fig. Figura 8 prezintă factorii „om – mașină”.

Orez. 6. Caracteristicile de zbor luate în considerare la proiectarea sistemelor de costume spațiale

Orez. 8. Factori „om – mașină” luați în considerare în proiectarea sistemelor de costume spațiale

Ele se referă la utilizarea costumului spațial și la definirea sarcinilor sistemului om-mașină, deoarece gradul de coordonare dintre om și mașină afectează îndeplinirea sarcinilor.

Cerințele descrise mai sus se referă în principal la caracteristicile funcționale ale costumului. Există, totuși, și alte cerințe importante care trebuie luate în considerare și care pot avea un impact semnificativ asupra designului final al costumului. În primul rând, pentru a efectua o muncă utilă, este necesară mobilitatea costumului. Acest element important al designului costumelor spațiale este discutat mai detaliat în ultima secțiune. O altă cerință este legată de această cerință - dimensiunile acceptabile ale costumului spațial. A treia cerință este rezistența la foc. În unele cazuri, costumul poate fi ventilat cu un gaz îmbogățit cu oxigen. Costumul poate fi folosit și în interiorul unei nave spațiale, care poate avea o presiune parțială mare a oxigenului în atmosferă. Numeroase țesături refractare nemetalice au fost dezvoltate în legătură cu programul de zbor spațial uman. În tabel. 1 arată ratele de ardere ale acestor țesuturi împreună cu acestea proprietăți fiziceși formarea gazelor. O cerință suplimentară este ușurința de a pune și de a scoate costumul. În sfârșit, pentru materialele alese pentru fabricarea costumului spațial, cele mai importante calități sunt rezistența și durabilitatea. Materialul nu trebuie doar să reziste pe deplin la toate diferențele de presiune posibile, dar să nu fie șters atunci când astronautul merge, când îngenunchează și să nu fie rupt în caz de cădere accidentală; în același timp, costumul ar trebui să permită astronautului să efectueze lucrări utile și să efectueze experimente atât în ​​interiorul navei spațiale, cât și pe suprafața exterioară, cum ar fi, de exemplu, pe suprafața Lunii.

CERINȚE GENERALE PENTRU RUCHETE

Principala sursă de aprovizionare pentru un astronaut care poartă un costum spațial este un sistem portabil de susținere a vieții pe care astronautul îl poate purta pe spate. Această unitate furnizează persoanei oxigen pentru respirație, reglează presiunea din costum, tratează gazul recirculat prin eliminarea dioxidului de carbon, mirosurile, anumite urme de impurități gazoase și excesul de umiditate, reglează temperatura sistemului prin eliminarea excesului de căldură, dă o alarmă pentru defecțiuni, comunicare vocală și transmitere a parametrilor de bază prin telemetrie. Sistemul de îndepărtare a căldurii trebuie proiectat nu numai pentru căldura generată în timpul metabolismului astronautului și degajată de nodurile sistemului portabil de susținere a vieții, ci și pentru căldura furnizată (sau descărcată) din mediul lunar sau planetar prin izolație termică.

PARAMETRI FIZIOLOGICI ȘI PERFORMANȚI

În tabel. 2 sintetizează parametrii fiziologici și operaționali ai sistemelor de susținere a vieții actuale și viitoare. Este interesant de observat că încă din 1940, V. A. Spassky a dat recomandări de proiectare pentru echipamentele pentru regenerarea aerului în compartimentele navelor spațiale, multe dintre ele fiind foarte apropiate de recomandările dezvoltate pentru sistemele de astăzi.

GAZ RESPIRAT, VENTILAȚIE ȘI CONTROL TERMIC

Principalii parametri ai atmosferei din costum (presiunea barometrică, compoziția gazului, temperatura, umiditatea și rata de ventilație) trebuie selectați în funcție de nevoile fiziologice ale unei persoane (la nivelul dorit al activității sale) și de capacitatea tehnică de a satisface aceste cerințe.

Fiziologic importantă pentru un astronaut este presiunea din cavitatea costumului spațial, care trebuie să fie aceeași ca și în compartimentul navei spațiale sau al stației.

Cu toate acestea, crearea unui costum spațial cu o astfel de atmosferă, în special cu o atmosferă apropiată în compoziție de pământ,

dificil din punct de vedere tehnic, în principal din cauza faptului că mobilitatea unei persoane îmbrăcate într-un costum spațial cu o cădere mare de presiune pe pereți este puternic limitată.

Pentru a asigura o mobilitate mai mare a unui astronaut într-un costum spațial, pentru a-l ușura, pentru a reduce scurgerile și pentru o serie de alte motive tehnice, este de dorit să se mențină o presiune minimă acceptabilă din punct de vedere fiziologic în cavitatea costumului (ținând cont de presiunea ambientală). ).

Până de curând, factorii de mai sus i-au determinat pe ingineri și fiziologi să caute o soluție de compromis pentru condițiile și sarcinile speciale ale zborului planificat. Evoluțiile recente au deschis posibilitatea creșterii mobilității cu un compromis redus sau deloc. Aceste evoluții sunt discutate mai jos.

În funcție de condițiile reale de zbor și de posibilitatea de desaturare a azotului din corp, presiunea dintr-un costum spațial conceput pentru ca un astronaut să rămână în el pentru o perioadă lungă de timp este de obicei aleasă în intervalul de la 200 la 300 mm Hg. Artă.

În cazuri extreme, presiunea din costum poate fi redusă la un nivel la care poate fi încă menținută o cantitate suficientă de oxigen pentru a efectua munca dată.

Desigur, în orice regim de presiune ales, astronautul are nevoie de un amestec de gaz îmbogățit cu oxigen pentru a asigura presiunea parțială necesară a oxigenului în aerul alveolar.

Pentru a determina procentul optim de oxigen din amestecul de gaze, se poate folosi o formulă ușor modificată, care este utilizată pentru a controla conținutul de oxigen din dispozitivele cu oxigen.

unde P sp este presiunea absolută din costum în mm Hg. Art., Co 2 - conținut de oxigen în procente.

Dacă aplicăm această formulă în cazul în care presiunea din costum este de 300 mm Hg. Art., rezultă că amestecul de gaz pentru respirație trebuie să conțină cel puțin 60% oxigen, și la o presiune în costum de 200 mm Hg. Artă. trebuie furnizat oxigen aproape pur. În practica zborurilor Apollo și Skylab, s-a folosit oxigen pur (atmosfera cu un singur gaz) la o presiune nominală de 194 mm Hg. Artă.

Dioxidul de carbon expirat de o persoană este îndepărtat din atmosfera costumului spațial prin ventilație forțată. Cantitatea de ventilație necesară pentru aceasta depinde de cantitatea de dioxid de carbon emisă de cosmonaut, de conținutul acestuia în atmosfera costumului și de concentrația sa în amestecul de gaz provenit din exterior sau din cartuşul de regenerare (concentrație de străpungere). Acest volum poate fi determinat aproximativ folosind formula clasică Pettenkofer, care a fost folosită pentru prima dată de V. A. Spassky pentru a calcula ventilația în costumele spațiale. Pentru comoditate, formula a fost ușor modificată,

unde V este viteza de ventilație (în l/min); q este cantitatea de dioxid de carbon expirată de astronaut (în l/min); P r este presiunea parțială admisibilă a dioxidului de carbon în atmosfera costumului spațial (în mm Hg); Р re - presiunea parțială a dioxidului de carbon în amestecul de gaz provenit din cartuşul de regenerare (în mm Hg).

La calcularea volumului de ventilație, S. A. Gozulov și L. G. Golovkin și D. M. Ivanov și A. M. Khromushkin recomandă să se concentreze asupra eliberării medii așteptate de dioxid de carbon și a presiunii parțiale permise (de la 7 la 8 mm Hg. Art. ). Un astfel de conținut de dioxid de carbon în amestecul de gaz inhalat nu duce la răspunsuri vizibile în starea funcțională a corpului uman, chiar și cu expunerea prelungită la o astfel de atmosferă timp de câteva zile.

Calculele de ventilație se bazează pe emisiile medii de dioxid de carbon, presupunând că concentrația de dioxid de carbon în timpul creșterii munca fizica astronautul poate depăși de 2 ori valoarea recomandată. În acest caz, presiunea parțială a dioxidului de carbon se poate apropia de valoarea limită indicată de V. A. Spassky, adică până la 15 mm Hg. Artă.

Caracteristicile de proiectare ale sistemului de rucsac costum spațial Apollo în raport cu dioxidul de carbon au fost următoarele: 1) în primele 2,5 ore, nivelul presiunii parțiale a dioxidului de carbon nu trebuie să depășească 7,6 mm Hg. Art., 2) următoarea jumătate de oră - 10 mm Hg. Artă. și 3) restul timpului - 15 mm Hg. Artă. Nivelurile reale de presiune parțială a dioxidului de carbon în timpul zborului Apollo în timpul lucrului pe suprafața lunii au fost de aproximativ 2 mm Hg. Artă. mai mica. Pentru costumul spațial dezvoltat în afara bordului cu o presiune de 414 mm Hg. Artă. presiunea parțială a dioxidului de carbon nu trebuie să depășească 7,6 mm Hg. Artă. (lângă cavitatea nazală) la o viteză de ventilație de 3304 cm 3 /sec și la o rată metabolică la starea de echilibru de 302 kcal/oră. Ritmul metabolic este un element critic în proiectarea sistemelor de respirație cu cască. O presiune parțială crescută a dioxidului de carbon într-un costum spațial, dacă a avut loc pentru o perioadă scurtă de timp, nu duce la consecințe negative, deși provoacă o sarcină crescută asupra sistemelor fiziologice ale corpului.

Temperatura și umiditatea sunt printre parametrii mediului gazos din interiorul unui costum spațial care sunt cel mai puțin susceptibili de standardizare. Acest lucru poate fi explicat prin condițiile speciale ale sistemului de control termic al costumelor spațiale. Acest lucru se poate explica și prin marea capacitate a corpului uman de a se adapta la condițiile schimbătoare de schimb de căldură și fluctuațiile semnificative ale valorilor căldurii și umidității eliberate de astronaut atunci când efectuează diverse operațiuni într-un costum spațial. La efectuarea unei munci fizice grele, degajarea de căldură de către o persoană este de 5-6 ori mai mare decât degajarea de căldură în repaus (450-500 kcal/oră față de 80-90 kcal//oră, respectiv). Mai mult mare diferență observate în legătură cu eliberarea corpul uman umiditate în aceleași condiții comparate (600-800 g/oră față de 40-50 g/oră).

Pentru a asigura condiții normale de schimb de căldură în diferite condiții de eliberare a căldurii, este necesar ca sistemele de control termic și de control al umidității într-un costum spațial să aibă o gamă largă.

Având în vedere diferențele semnificative între cerințele de confort termic uman și complexitatea dispozitivelor de control automat care ar putea monitoriza căldura umană și nivelurile de umiditate, este de preferat să controlați manual umiditatea și eliminarea excesului de căldură într-un costum spațial. Acest lucru permite astronautului să creeze condiții în costumul său spațial care să corespundă nevoilor sale individuale și gradului de activitate fizică într-o anumită perioadă.

Metoda tradițională de reglare a schimbului de căldură și de îndepărtare a umidității, care este utilizată în majoritatea costumelor spațiale pentru piloții de luptă și aeronavele civile, este purjarea cavității costumului spațial cu aer deshidratat (conținutul de umiditate nu mai mult de 5-8 g//m 3) , răcit sau încălzit la o temperatură semnificativă (de la 10 la 80°C). O evaluare aproximativă a posibilităților acestei metode arată că pentru ventilarea costumelor spațiale la debite acceptabile (până la 300 l/min), utilizarea aerului de ventilație va permite eliminarea până la 200 kcal/oră de căldură și până la 200- 270 g/oră de vapori de apă din costum.

La nivel inalt consumul de energie al astronauților care efectuează lucrări într-un spațiu restrâns și o scădere semnificativă a schimbului de căldură între costumul spațial și mediul extern, este necesar ca, pe lângă ventilația costumului spațial, să fie și alte metode mai eficiente de control al căldurii folosit. Aceste metode ar trebui să asigure îndepărtarea întregii călduri și a umidității generate de astronaut, precum și căldura generată ca urmare a funcționării sistemelor și dispozitivelor individuale ale costumului în sine.

Dacă în aceste scopuri sunt folosite metode de răcire prin contact sau radiații, astronautul poate experimenta anumite fluctuații de temperatură și umiditate, care sunt greu de calculat și standardizat. În plus, valorile gradului de ventilație al costumului spațial (50 l/min), temperatura (de la +10 la +15° C) și umiditatea (de la 20 la 85%), date în unele studii, au fost stabilite fără a ține cont de fluctuațiile individuale ale eliberării de căldură și de eliberare de umiditate.astronauți și ar fi nesăbuit să acceptăm aceste valori ca fiind normale pentru un costum spațial.

În sistemele americane, două tipuri de răcire sunt utilizate pentru lucru pe termen lung în afara navei. În timpul operațiunilor în afara bordului, ventilația la o viteză de 2832 cm 3 /sec (real) asigură o oarecare răcire datorită evaporării umidității de pe suprafața corpului cosmonautului. Practic, răcirea se face prin utilizarea îmbrăcămintei răcite cu lichid (LCG) prin conducție. O astfel de îmbrăcăminte constă din șifon de nailon, între ale cărui straturi sunt tuburi de polivinil, aranjate astfel încât îmbrăcămintea să fie destul de confortabilă. Pentru a asigura răcirea datorită conductivității termice, este prevăzut un strat de spandex (Spandex), care presează strâns tuburile pe corp. Această metodă de răcire permite cosmonautului să reziste la încărcături de căldură metabolică de până la 300 kcal/oră cu un câștig extern de căldură de 75 kcal/oră timp de 5 ore.

Oamenii de știință sovietici descriu mai multe metode pentru îndepărtarea căldurii din costumele spațiale în timpul activităților în afara bordului cosmonauților.

1. Răcirea amestecului de gaze care circulă în costumul spațial în schimbătoare de căldură cu radiație, evaporare sau sublimare sau în schimbătoare de căldură unde oxigenul lichid este sursa de frig.

2. Îndepărtarea căldurii datorită evaporării apei în panouri speciale amplasate în costumul spațial sau în mâneci.

3. Îndepărtarea căldurii cu ajutorul unui agent frigorific care circulă prin conductele unui sistem special de răcire, urmată de răcirea lichidului circulant în schimbătoare de căldură. Un sistem de răcire cu apă de acest tip poate elimina până la 400-500 kcal/oră de căldură dintr-un costum spațial. Temperatura apei la intrarea în costumul spațial ar trebui să fie între 10-12°C, debitul de apă ar trebui să fie de 1,5-2 l/min. Metodele de îndepărtare a căldurii pot fi combinate, una poate fi, de asemenea, completată cu alta. Problema managementului căldurii asociată cu utilizarea costumelor spațiale autonome poate fi rezolvată fie prin alegerea unui material care să acopere exteriorul costumului spațial, cu proprietăți atent selectate pentru a reduce schimbul de radiații termice între costum și mediu, fie prin folosind termoizolație ecran-vid. Se propune folosirea unei folii aluminizate in acest scop.

MĂSURAREA CERINȚELOR METABOLICE

Asigurarea performanței maxime a unui astronaut îmbrăcat într-un costum spațial necesită un studiu al biomecanicii sistemului bărbat-costum în diferite condiții. E. Roth a prezentat calcule biomecanice ale performanței umane și ale consumului de energie în diferite situații de lucru. Aceste date sunt utile în calcularea unui costum spațial care ar fi adecvat pentru costul metabolic total al muncii efectuate într-un costum spațial. Cu toate acestea, extrapolarea directă nu se poate face, deoarece caracteristicile mediului lunar

foarte diferit de caracteristicile mediului terestre.

Una dintre cele mai importante probleme care au apărut înainte de aterizarea pe suprafața lunii a fost predicția consumului de energie a astronautului. Nivelul consumului de energie este un parametru important legat de durata de alimentare pe care o poate asigura dispozitivul de rucsac, si de gradul de confort al astronautului. Când lucrează mai mult, o persoană generează mai multă căldură metabolică, folosește mai mult oxigen și eliberează mai mult dioxid de carbon și vapori de apă. Toate acestea au o influență puternică asupra designului și utilizării sistemului de rucsac purtat de astronaut. Nivelurile de energie, așa cum sa indicat deja, pot fi determinate pentru aceste probleme sub gravitația terestră, dar nu se știa dacă aceste proporții vor fi mai mari sau mai mici sub gravitația lunară. Greutatea redusă a omului însuși, costumul spațial, sistemul de susținere a vieții etc. de pe Lună, s-ar părea, ar trebui să conducă la o scădere a ratei metabolice. Cu toate acestea, greutatea redusă poate însemna o tracțiune redusă la mers. Iar acest lucru, combinat cu proprietățile solului lunar și posibilul dezechilibru dintre astronaut și echipament, poate duce la o creștere a metabolismului.

Lucrări semnificative privind determinarea nivelului real de consum de energie au fost efectuate în timpul zborurilor lunare în sine. Aceste informații sunt de mare valoare pentru planificarea și dezvoltarea componentelor sistemelor de susținere a vieții pentru viitoarele zboruri spațiale. În tabel. Figura 3 prezintă valorile medii ale consumului de energie al astronauților navei spațiale Apollo în timpul operațiunilor pe suprafața lunară. Nivelul consumului de energie a fost determinat folosind telemetrie în trei moduri: prin măsurarea bilanţului termic, consumului de oxigen şi pulsului. Bilanțul de căldură a fost determinat comparând temperaturile apei la intrarea și ieșirea îmbrăcămintei răcite cu apă în timpul activităților pe suprafața lunară, consumul de oxigen a fost măsurat direct într-un sistem portabil de susținere a vieții și frecvența pulsului în timpul lucrului pe luna. suprafața a fost comparată cu curba de calibrare a consumului de energie obținută pe Pământ pe o bicicletă ergometru înainte de zbor.

Tabelul 3. Timpul activității în afara bordului pe Lună și nivelul mediu al consumului de energie

Metodă de determinare a bilanţului termic. Această metodă (Figura 9) presupune calcularea căldurii totale eliminate de sistemul închis de răcire cu lichid și a căldurii latente eliminate de circuitul de ventilație cu oxigen. Cantitatea totală a acestei călduri este echivalată cu suma căldurii metabolice, câștigul de căldură în costum și căldura stocată de persoană. Căldura sensibilă îndepărtată de circuitul de ventilație este considerată neglijabilă și nu este luată în considerare.

Ecuații de bază ale echilibrului termic:

unde Q este transferul, acumularea sau eliberarea de căldură, kcal/oră; m - debitul masic, kg/oră (determinat în testele pre-zbor); С - capacitatea termică specifică, kcal/kg * °С; AT - diferența de temperatură pe îmbrăcăminte cu răcire lichidă (determinată prin telemetrie); Ah - increment de entalpie, cal/kg; TL - circuit de transfer termic; VENT - circuit de ventilație; MET - metabolic; ST - acumulat; H L - scurgere de căldură; O 2 - oxigen uscat.

Căldura latentă de vaporizare transportată de fluxul de ventilație se calculează prin înmulțirea variației de entalpie a gazului de ventilație cu consumul real de oxigen uscat. Entalpia poate fi determinată din diagrame psihrometrice pentru oxigen la o presiune egală cu presiunea din costum, dacă sunt cunoscute punctele de rouă la intrare și la ieșire. Punctul de rouă pentru ieșirea din sistemul portabil de susținere a vieții este egal cu temperatura gazului care iese din sublimator. Punctul de roua la intrarea in sistemul portabil se stabileste in functie de teste pre-zbor. În plus, debitul în circuitul de ventilație este determinat de la capul ventilatorului folosind curbele de dependență a debitului de presiunea din costum. Debitul de oxigen uscat se găsește prin scăderea debitului de vapori de apă din debitul total al gazelor de ventilație.

Nivelul consumului de energie, calculat din aceasta metoda, pentru comandantul expediției Apollo 12 în timpul primei ieșiri s-a dovedit a fi egal cu de la 229 la 265 kcal / oră. Metoda trebuie să presupună un punct de rouă stabil la intrarea sistemului portabil de susținere a vieții și are câteva alte surse de eroare, cum ar fi inexactitățile în măsurarea debitului de lichid de răcire, debitele de ventilație, scăderea temperaturii pe îmbrăcămintea răcită cu lichid și căldură. scurgere.

Metoda de determinare a consumului de oxigen. Consumul de oxigen depinde doar de viteza

1- astronaut,

2- radiația de căldură a corpului,

3- depozit de căldură în organism,

4- fluxul de căldură prin cască,

6- apa de baut,

7- circuit de transfer de căldură,

8- căldură din circuitul de transfer de căldură,

9- circuit de ventilație,

10- căldură din circuitul de ventilație,

11- echipamente electrice,

12- căldură de la echipamente electrice,

13- hidroxid de litiu,

14- căldură de la hidroxid de litiu,

15- sublimator,

16- căldură de la sublimator,

17- căldură pentru apă potabilă

metabolism. Prin urmare, această metodă reprezintă cea mai directă măsurare a ratei metabolice și a scurgerilor de costume spațiale care poate fi efectuată pe baza datelor de telemetrie. Relația dintre consumul de oxigen și rata metabolică este cunoscută de mult timp. Ecuația de bază care exprimă această relație este

unde Q a întâlnit - sarcina metabolică, kcal; mo 2 - debitul masic de oxigen, kg; RQ este coeficientul respirator, care exprimă raportul dintre volumul de dioxid de carbon eliberat și volumul de oxigen consumat.

Masa de oxigen furnizată de un sistem portabil de susținere a vieții este calculată din căderea de presiune din cilindru (date de telemetrie) folosind un factor de compresibilitate care ia în considerare diferența dintre oxigen și gazul ideal. Masa de oxigen consumată se află scăzând scurgerea de oxigen din costum din masa de oxigen produsă de sistemul portabil de susținere a vieții. Valoarea coeficientului respirator se ia conform testelor la sol.

Folosind această metodă, s-a constatat că nivelul de consum de energie al comandantului expediției Apollo 12 în timpul primei ieșiri a fost de 211 kcal/oră. Sursa de eroare în această metodă este incertitudinea scurgerilor de costum, inexactitatea citirilor presiunii oxigenului și alegerea arbitrară a coeficientului respirator RQ.

MOBILITATE

Una dintre principalele probleme în crearea costumelor spațiale gonflabile încă de pe vremea lui B. Post este mobilitatea acestora. Atunci când costumul spațial este sub presiune, își pierde flexibilitatea și interferează cu mișcările astronautului. Din acest motiv, designerii încearcă să echilibreze presiunea minimă dintr-un costum cu cerințele fiziologice de susținere a vieții și decompresie.

Cerința de mobilitate pentru un costum spațial gonflabil este cel mai greu de satisfăcut din punct de vedere tehnic. Articulațiile scheletului permit două tipuri de mișcare: rotație și flexie.

Tabelul 4. Clasificarea și mecanizarea principalelor mișcări ale corpului

(corespunde racordurilor tehnice: arbore cu manșon și articulație sferică). Mișcările complexe care sunt permise de rotula (articulația umărului sau șoldului) pot fi descompuse în cele două mișcări simple indicate mai sus. Succesul tehnic al unui costum rigid este determinat de designul articulațiilor sale, care se pot mișca ca articulațiile corpului cu frecare minimă și modificare minimă a volumului costumului. Natura mișcărilor în articulații și articulații este prezentată în tabel. patru.

Problema mobilității articulațiilor cotului și genunchiului poate fi rezolvată prin utilizarea secțiunilor sub formă de felii de portocală într-un costum spațial cu șiruri longitudinale puternice situate de-a lungul liniei neutre, a căror lungime nu se modifică atunci când articulația este flectată. Articulațiile umărului și șoldului costumului sunt cel mai adesea realizate din foi metalice ondulate, care sunt echipate cu tije suplimentare care alunecă de-a lungul rolelor sau tijelor de ghidare. Mobilitatea mâinii este asigurată de îmbinări închise ermetic cu rotație redusă. Articulația umărului permite mișcarea liberă a brațelor în plan vertical. Articulația cotului permite mișcarea brațului de-a lungul axei longitudinale.

Mănușile pentru costum spațial asigură mobilitate și confort în felul următor: sunt tăiate astfel încât degetele să fie pe jumătate îndoite și echipate cu articulații portocalii. Căștile sunt de două tipuri - spațiale sau rotative. În căștile spațiale (tridimensionale), este posibilă mișcarea liberă a capului în interiorul lor. Căștile rotative se rotesc pe măsură ce astronautul își întoarce capul. Etanșarea în timpul rotației este asigurată la joncțiunea căștii cu gulerul costumului.

VIZIBILITATE ȘI PROTECȚIA OCHILOR

Zborul spațial pe termen lung necesită ca omul să lucreze în condiții de mediu destul de deosebite, în care intensitatea radiației vizibile și invizibile variază, nivelurile de contrast se schimbă și ele, iar semnalele vizuale bazate pe efectele intensității luminii și al împrăștierii sunt complet diferite.

Una dintre cele mai critice provocări pentru designerii de costume spațiale este crearea unui dispozitiv de vedere care oferă protecția ochilor necesară.

În tabel. 5 enumeră câțiva dintre principalii factori care trebuie luați în considerare atunci când proiectați un dispozitiv de vizualizare pentru o cască de costum spațial.

Tabelul 5. Factori fiziologici care influențează soluțiile de proiectare ale dispozitivului de vizualizare

Dispozitivul de observare conceput pentru varianta costumului spațial Apollo destinat accesului pe suprafața lunară a fost proiectat ținând cont de factorii enumerați în Tabelul 1. 5. Vizorul exterior al acestui dispozitiv dublu reflectă foarte mult radiația infraroșie (transparență totală aprox. 18%). Această proprietate a fost asigurată prin depunerea în vid a unui strat subțire de aur (grosimea stratului 375 A). Problema eliminării reflexiei din spate a imaginii astronautului însuși, care poate provoca o oarecare distorsiune vizuală, a fost rezolvată cu ajutorul unui strat de interferență. În studiul său, s-a constatat că reflexia din spate este de doar 8-9%.

Geamurile interioare protejează astronautul de razele ultraviolete. Se caracterizează printr-o transparență ridicată, necesară pentru lucrul în condiții de noapte cu lumina lunii. Sticla reflectă razele infraroșii, ceea ce face posibilă utilizarea radiației termice a capului astronautului pentru a preveni condensul și înghețarea umezelii pe suprafața interioară a ferestrei de vizualizare. Filtrul de lumină al unui costum spațial proiectat în URSS reduce intensitatea luminii solare la 3-15%; o parte a radiației solare cu o lungime de undă mai mică de 0,35 microni, care este deosebit de dăunătoare din punct de vedere biologic, nu trece prin geam, iar transparența pentru regiunea infraroșu a spectrului este limitată la 5-10%

COSTURĂ SPAȚIALĂ ȘI SISTEME PORTABILE DE SUPPORT VITAL

În tabel. 6 prezintă date privind funcționale și caracteristici de proiectare costume spațiale din SUA și în Tabel. 7 - despre sistemele de costume de ieșire și despre activitățile astronauților în afara navei spațiale. Costumele spațiale* folosite în programul sovietic de explorare spațială sunt împărțite în două tipuri. Sistemele de costume spațiale „Vostok” și „Voskhod-2” se disting prin ventilație în circuit deschis. Pe fig. 10 prezintă o diagramă a sistemului de costum spațial utilizat pe nava spațială Vostok.

În costumul spațial Voskhod-2, cosmonautul a ieșit în spațiul cosmic, purtând un rezervor pe spate. cu oxigen pur.

Al doilea tip de costum spațial folosit în cercetarea spațială în URSS este de tip regenerativ. Un astfel de costum spațial a fost folosit în programul Soyuz. Pe fig. 11 este o diagramă bloc a sistemului de susținere a vieții pentru astfel de costume spațiale.

Elementele principale ale costumelor spațiale sunt o carcasă, mănuși detașabile, o cască de presiune și un sistem de susținere a vieții autonom sau la bord. Carcasa constă dintr-un strat de putere format dintr-o țesătură durabilă și un sistem de cablu și șireturi. Această carcasă conferă costumului rezistență, își păstrează forma, rezistă la presiunea excesivă și oferă, de asemenea, capacitatea de a regla dimensiunea. Un strat ermetic este plasat sub stratul de putere. Izolarea termică este asigurată de un strat elastic cu conductivitate termică scăzută. Pe suprafața interioară a acestui strat se realizează un sistem de ventilație prin care curge gazul: un amestec în diverse zone, un costum spațial. Acestea: straturile costumului spațial, în diverse modele, pot fi simple sau combinate.

Primul costum spațial american care a rămas în afara navei este cunoscut sub denumirea G-IV-C (Fig. 12). Stratul cel mai exterior al acestui costum a fost realizat din material nailon rezistent la căldură. Următorul strat de rezistență este realizat dintr-un material plasă special conceput pentru a oferi mobilitate și a rezista presiunii într-un costum spațial. Stratul ermetic este realizat din nailon acoperit cu neopren. Pentru protecție împotriva radiațiilor termice și micro-

Tabelul 7. Rezultatele activităților off-board în spațiu deschis

Orez. 10. Sistemul de susținere a vieții al unui costum spațial pe o navă de tip Vostok

1 - ventilator principal,

2- ventilator standby,

3- economizor,

4- cilindri cu aer,

5- cilindru cu oxigen,

6.7 - fitinguri de încărcare,

8- reductor pentru reglarea debitului,

9- dispozitiv de oxigen,

10- reductor de butelie de oxigen,

11- conector,

12- cilindru cu oxigen,

13- regulatoare de presiune,

14- furtun de ventilatie

Stratul ermetic este realizat din nailon acoperit cu neopren. Pentru a proteja împotriva radiațiilor termice și a micrometeoriților, costumul are un strat de material aluminizat.

Casca este prevăzută cu o vizor rabatabil conceput pentru a proteja viziera internă de impact și pentru a oferi o protecție suplimentară a ochilor împotriva nivelurilor crescute de radiații ultraviolete în afara atmosferei Pământului.

Oxigenul a fost furnizat costumului printr-un furtun legat de 7,6 m lungime, conectat la sistemul de oxigen al navei spațiale, și mai departe printr-o cutie mică atașată la costumul spațial. Această cutie adăpostește un mic dispozitiv care controla cantitatea de presiune și debitul de ventilație. Pe fig. 13 prezintă sistemul de susținere a vieții pentru acest costum.

Colectarea urinei și fecalelor în costumul Gemeni, precum și în costumul Mercur, s-a efectuat cu ajutorul pungilor de colectare.

1 - ventilator,

2- unitate de absorbție a dioxidului de carbon,

3- bloc de termoreglare și separare a umidității,

4- cilindru principal de oxigen,

5- unități de echipamente de oxigen,

6 - senzor de presiune absolută în costumul spațial și în sistem,

7- senzor de temperatură a aerului care intră în costum,

8- senzor de conținut de dioxid de carbon,

9- la costumul spațial,

10- pentru a livra dispozitive de control și sistem de telemetrie,

11- eliminarea vaporilor,

12- din costumul spațial

Colectorul de urină era un rezervor de latex elastic atașat la o pungă cauciucată. O colecție de fecale - o pungă de plastic cu o căptușeală circulară adezivă.

În toate zborurile spațiale cu echipaj, monitorizarea medicală în timp real a astronauților a fost efectuată folosind dispozitive telemetrice.

Parametrii măsurați au fost obținuți folosind autocolante cu biosenzori moi. În acest fel, a fost posibilă obținerea unei electrocardiograme, măsurarea frecvenței respiratorii și obținerea de informații fiziologice suplimentare, inclusiv temperatura corpului sau costumului spațial și nivelurile de dioxid de carbon. Dispozitivul de autocolante moi cu biosenzori este prezentat în fig. 14. În timpul explorării Lunii, împreună cu răcirea lichidă a îmbrăcămintei interioare, un sistem portabil de susținere a vieții (într-un rucsac) și un sistem de oxigen de urgență, geamul de vizualizare lunar al căștii și alte dispozitive incluse în off-ul mobil special. -s-au folosit unitatea de bord "Apollo".

1- lenjerie intimă,

2 - strat de ventilație pentru a crea condiții confortabile,

3- înveliș ermetic,

4- manta de alimentare (plasa de conectare),

5 - strat tampon,

6- strat termic cu strat de aluminiu,

7- tampon de pâslă,

8- stratul exterior

1- supapa,

2- regulator de presiune,

3- supapă de închidere,

4- cilindru cu oxigen,

Regulator pentru costum cu 5 căi și supapă de limitare a presiunii,

6 - manometru,

7- supapă manuală de urgență pentru oxigen,

8- restrictor al canalului de alimentare al fluxului,

9- montarea canalului de alimentare,

10- biotelemetrie și comunicații,

11- toamna,

12- conectarea cu o parașuta,

13- supapa de control,

14 - ansamblu de prindere cu lungimea de 25 picioare (7,62 m),

15- limitator de debit,

16- Fitinguri în formă de U,

17- conector rapid,

18- supapă de recuperare a presiunii în cabină

(UEM). Pe fig. 15 prezintă echipamente pentru activități pe suprafața lunară în cadrul programului Apollo. După cum se poate vedea în fotografie, costumul de afară era alcătuit din costumul spațial principal Apollo, peste care erau purtate îmbrăcăminte pentru a proteja împotriva radiațiilor termice și meteoriților. Costumul principal a constat dintr-un strat interior de nailon, o carcasă de presurizare din neopren din cauciuc din nailon și un strat de limitare a carcasei de nailon. Straturile exterioare din interior au fost realizate din material Nomex și două straturi de țesătură Beta acoperite cu teflon. Conexiunea de oxigen, comunicațiile și firele senzorilor biomedicali au fost atașate la conectorii de pe trunchiul costumului. Sub acest echipament a fost purtată îmbrăcăminte interioară răcită cu lichid. Era realizat din material tricotat nailon-spandex cu o rețea de tuburi de plastic prin care circula apa de răcire.

Suportul de viață în timpul activităților pe suprafața lunară a fost realizat folosind un sistem portabil de susținere a vieții în rucsac. Acest sistem a furnizat astronautului oxigen și a furnizat apă de răcire îmbrăcămintei interioare (Fig. 16). De asemenea, includea echipamente de comunicație și telemetrie, surse de alimentare etc. Sistemul a îndepărtat dioxidul de carbon din fluxul de ventilație și a asigurat transmiterea informațiilor prin telemetrie. Un sistem suplimentar de alimentare cu oxigen a fost amplasat în partea superioară a pachetului (vezi Fig. 15), care a fost proiectat pentru a furniza oxigen gazos în caz de urgență pentru cel puțin 40 de minute.

Funcționarea sistemului portabil de susținere a vieții a decurs după cum urmează. Apa care circula prin tuburile de răcire ale îmbrăcămintei interioare a luat energie metabolică și a asigurat răcirea prin conducție. Apoi această apă a trecut în sublimator și s-a răcit acolo. Un sistem de ventilație cu oxigen a furnizat oxigen, a îndepărtat dioxidul de carbon și alte gaze și a controlat umiditatea. Contaminanții au fost îndepărtați din oxigen pe măsură ce acesta a intrat în ghiozdan folosind un cartuş de cărbune activ. Dioxidul de carbon a fost legat chimic de

Orez. 14. Autocolante cu biosenzori (programul Gemini)

Orez. 15. Echipament pentru a merge la suprafața Lunii (programul Apollo)

hidroxid de litiu. Excesul de umiditate din curentul de gaz a fost reținut de un separator de apă cu fitil. Fluxul de gaz a fost răcit într-un schimbător de căldură (sublimator). Sistemul de alimentare cu oxigen era un dispozitiv independent cu circuit deschis care putea fie furniza oxigen în cazul unei defecțiuni a sistemului principal de alimentare, fie deschide circuitul de flux în cazul unei defecțiuni complete a sistemului de ventilație la rucsac.

Îndepărtarea deșeurilor din costumul în afara bordului a fost efectuată folosind o pungă de colostomie și un colector de urină și un dispozitiv de transfer (Fig. 17). Sacul de colostomie era format din chiloți elastici cu căptușeală absorbantă în zona feselor și cu deschidere pentru organele genitale în față. Acest sistem permitea defecarea neintenționată în momentul în care astronautul este îmbrăcat în costum spațial, iar acesta din urmă este sub presiune. Subsistemul a colectat fecale și a împiedicat-o să ajungă pe haine. Umiditatea din fecale a fost absorbită de stratul de căptușeală și evaporată în atmosfera costumului, de unde a fost apoi îndepărtată prin sistemul de ventilație. Capacitatea sistemului de colectare a fecalelor a fost de aproximativ 1000 cm 3 solide. Până acum, sistemul de colectare a fecalelor nu a fost folosit de astronauți în timpul călătoriilor pe Lună. Dispozitivul de colectare și transfer de urină al costumului a prevăzut colectarea și depozitarea intermediară a deșeurilor lichide în timpul lansării, activităților în afara bordului sau în situații în care sistemul de eliminare a deșeurilor de la bordul navei spațiale nu a putut fi utilizat. Acest sistem poate colecta până la 950 cm3 de lichid cu o viteză de până la 30 cm3/sec.

1- fermoar,

2- montaj,

3- autostrada,

4 tuburi,

5- dozimetru

1 - sticla laterala,

2- geam central,

3- vizor,

4- dispozitiv de protecție solară,

5- dispozitiv de protecție,

6- acoperire,

7- dispozitiv de fixare

Orez. 19. O pungă cu apă pentru a fi folosită atunci când mergeți la suprafața Lunii într-un costum spațial Apollo

Nu au fost necesare ajustări manuale pentru ca acest sistem să funcționeze. O supapă de reținere cu clapă a împiedicat returul din sacul de colectare. Urina colectată ar putea fi turnată prin carcasa costumului în recipientele de urină de la bord ale compartimentului de comandă sau ale modulului lunar în timpul presurizării sau decompresiei sale. Dispozitivul de colectare a urinei a fost plasat deasupra sau sub îmbrăcămintea interioară; era conectat printr-un furtun de mamelonul urinar de pe costum.

Geamul căștii (LEVA) în costumul lunar, ca și în echipamentul Gemeni, era dublu. Ochelarii au fost montați pe balamale pe o carcasă din policarbonat atașată de cască. Geamurile au oferit protecție astronautului de impactul micrometeoriților, de radiațiile termice, ultraviolete și infraroșii.

Sticla frontală interioară a fost folosită pentru lucrul pe întuneric sau la umbră și se distingea prin transparență ridicată în regiunea razelor vizibile. Această sticlă a fost fabricată din policarbonat care oferă protecție UV. Sticla exterioară l-a protejat pe astronaut de razele infraroșii reflectate de suprafața lunară datorită acoperirii suprafeței sale interioare cu un strat subțire de aur. Începând cu zborul lui Apollo 12, un parasolar a fost adăugat la geamurile de deasupra, în partea de mijloc a marginii căștii. Pe fig. 18 prezintă geamurile costumului spațial lunar.

O altă modificare de la zborul Apollo 12 a fost adăugarea unei pungi de apă potabilă de 1080 cm3, care este atașată în interiorul inelelor pentru gâtul costumului spațial (Fig. 19). Astronautul putea lua o înghițitură de apă de la 15,3 până la 20,3 cm 3 din pungă printr-un tub de 3,2 mm diametru, al cărui capăt era situat lângă gură. Punga a fost umplută cu apă din rezervorul de apă portabil al modulului lunar.

NOUĂ TEHNOLOGIE A COSTURILOR SPATIALE

În prezent, se fac eforturi mari pentru a rezolva noi probleme și a elimina neajunsurile constatate în utilizarea costumelor spațiale și a sistemelor acestora. Ca urmare a acestor eforturi, mobilitatea costumului a fost crescută (Fig. 20). Reducerea cuplului și creșterea duratei de viață (numărul de mișcări de rotație) a articulațiilor realizate în toate articulațiile costumelor spațiale avansate pentru operațiuni off-board pare a fi o mare realizare tehnică. Acest lucru a fost realizat prin utilizarea îmbinărilor cu volum constant în care nu se lucrează pentru a schimba volumul împotriva presiunii.

1- "Mercur",

2- „Gemeni”,

3- „Apollo-Skylab”,

4- costume noi

* Mobilitatea crescută este definită ca grade crescute de libertate în toate planurile plus momente de frecare ale articulațiilor reduse plus stabilitatea articulației în mai multe poziții

** Costumele sunt concepute pentru operațiuni în afara bordului pe orbite și pe suprafața lunară

Spre comparație, se poate observa că îmbinările primelor costume spațiale Gemini foloseau o plasă de legătură (nu menținând un volum constant), iar îmbinările primelor costume spațiale Apollo erau îmbinări ondulate modelate, de asemenea, nemenținând un volum constant.

Un exemplu de costum rigid cu articulații cu volum constant este costumul spațial RX-1 (Fig. 21). În stare de funcționare, costumul păstrează aproape orice formă, deoarece menține un volum constant. În același timp, vă permite să efectuați aproape orice mișcare a corpului cu un consum minim de energie. Principiul de bază al unui costum cu volum constant este utilizarea îmbinărilor ondulate rotative.

Imbinarea ondulata rotativa foloseste inele rigide echipate cu limitator de miscare longitudinala; acest lucru permite țesutului articulației să se plieze și să se desfacă cu ușurință, menținând volumul articulației, menținând în același timp un interval maxim de mișcare.

Inelele metalice din îmbinarea ondulată se potrivesc unul în celălalt. Un manșon din material cauciucat este fixat între aceste inele și acționează ca o carcasă etanșă. Inelele sunt așezate astfel încât materialul dintre ele să se potrivească sub formă de pliuri sau acordeon. În acest caz, sarcina maximă este tensiunea pură, care poate fi absorbită cu ușurință de cablurile mobile de oțel care leagă toate inelele. Primul și ultimul inel sunt sudate pe părțile rigide ale structurii costumului spațial. Când îmbinarea este îndoită, materialul se pliază sau se îndreaptă între inele; în acest caz, creșterea de volum pe o parte a îmbinării este compensată de aceeași scădere a volumului pe cealaltă parte.

Astfel, modificarea totală a volumului este zero și nu este cheltuit niciun efort pentru aceasta. Prin urmare, momentul de rotație necesar pentru îndoirea îmbinării este determinat doar de frecarea internă a țesăturii și a cablurilor.

Centrul de Cercetare Ames al NASA a dezvoltat un alt costum dur, AX. Cu excepția mănușilor moi, întregul costum este realizat din materiale rigide și are o mobilitate excepțională, cu momente de frecare reduse și scurgeri reduse. O caracteristică a programului de dezvoltare pentru acest costum, care oferă o mobilitate atât de mare, a fost utilizarea articulațiilor sub forma unei „țevi de samovar” (Fig. 22).

Pentru a depăși dezavantajele asociate cu plierea „costumelor rigide rigide”, NASA a întreprins dezvoltarea unui costum „hibrid”. Un astfel de costum este construit dintr-un material rigid, dar cu zone de material mai moale (Fig. 23).

Această combinație combină avantajele costumelor spațiale rigide și moi. În aceste costume spațiale, articulațiile de tip „samovar pipe” sunt folosite în articulațiile umărului și șoldului, iar falduri în formă de burduf sunt folosite în articulațiile cotului, genunchiului, gleznelor și în zona taliei. Când costumul spațial este pliat, țesătura articulațiilor se prăbușește.

Pentru a facilita îmbrăcarea, costumul spațial are un singur conector în talie. Momentele de frecare într-un astfel de costum sunt aproape jumătate decât în ​​modelele existente. În plus, se dovedește „fără dimensiuni”. Acest costum are, de asemenea, o articulație a umărului nou dezvoltată pe cinci rulmenți. În general, costumul, împreună cu izolația termică și protecția împotriva meteoritilor, poate fi pliat într-un pachet cu dimensiunile de 37,46 cm înălțime, 71,1 cm în lungime și 66 cm în lățime.

Designul hibrid al acestui costum, combinat cu articulații îmbunătățite cu volum constant, oferă caracteristici excelente de mobilitate. Articulația umărului are patru secțiuni de segment și cinci rulmenți etanșați. Unghiurile segmentelor sunt alese astfel încât să vă puteți mișca mâna în orice plan fără restricții și fără programare prealabilă. Articulația cotului folosește o articulație pliată uniaxială de volum constant. Articulația permanentă este formată din două secțiuni pliate eliptice; îmbinările uniaxiale sunt realizate astfel încât planurile de îndoire să fie la un unghi de 90° unul față de celălalt. Înclinațiile laterale ale taliei sunt permise în intervalul de aproximativ ±20°. Înclinarea în față a taliei este permisă în intervalul de 65°; în costumele anterioare, această gamă era mult mai mică.

Orez. 22. Costum spațial tip AH-1

Orez. 23. Cel mai recent costum spațial (hibrid) pentru activități în afara bordului

Orez. 24. Cupluri necesare pentru îndoirea taliei în costumele spațiale cu articulație cu volum neconstant (1) și într-un costum hibrid cu articulație cu volum constant (2); presiunea în costum 191 mm Hg. Artă.

Orez. 25. Mănuși pentru costum spațial pentru o mobilitate mai mare

Pe fig. Figura 24 prezintă momentele necesare pentru diferite grade de îndoire la talie pentru costumele existente cu îmbinări de volum variabil și pentru costumul hibrid dezvoltat, al cărui interval de îndoire este extins la 100° sau mai mult.

Un costum conceput pentru o presiune de 414 mm Hg. Art., corespunzătoare unei altitudini de 4880 m. În dezvoltarea unui astfel de costum spațial pentru activități off-board se va folosi tehnologia creării unui costum spațial hibrid.

Atunci când utilizați acest costum, este posibil să refuzați respirația preliminară (prerespirația) cu oxigen, ceea ce previne tulburările de decompresie. Astronauții expedițiilor Apollo, înainte de a intra în atmosfera navei spațiale, constând din oxigen pur la o presiune de 252-264 mm Hg. Art., a trebuit să inspire oxigen pur timp de aproximativ trei ore. Cu această precauție, nu au fost observate incidente de decompresie în programul spațial al SUA.

Cu toate acestea, dacă dezvoltarea unui costum spațial pentru o presiune de 414 mm Hg. Artă. va fi încununată de succes, la trecerea de la o presiune de 760 mm Hg. Artă. într-o navă spațială, la presiunea din costum, necesitatea unei astfel de proceduri va dispărea.

În procesul de implementare a acestui program, până în prezent, au fost create sisteme de articulare a costumelor spațiale care pot funcționa în intervalul de presiune în costum de la 258 la 363 mm Hg. Artă. Aceste sisteme de înaltă presiune se bazează pe tehnica și utilizarea articulației cu volum constant procese tehnologice, satisfacand in principiu cerintele de performanta, fiabilitate si forta de rupere impuse unui costum spatiu cu o presiune de 414 mm Hg. Artă.

Mănuși îmbunătățite. Pe măsură ce volumul și complexitatea muncii în spațiul cosmic crește, cerințele pentru mobilitatea articulațiilor degetelor și încheieturii costumelor spațiale cresc. Instrumentele spațiale în viitor vor deveni mai diverse și mai complexe, așa că este necesar să se îmbunătățească tehnologia de fabricare a mănușilor pentru costume spațiale.

Pe fig. 25 prezintă o mănușă îmbunătățită care utilizează o articulație cu volum constant pentru a oferi o aderență mai bună. În plus, combinația de țesături folosite la realizarea degetelor mănușilor le îmbunătățește caracteristicile tactile.

FACILITĂȚI AUXILIARE PENTRU ACTIVITĂȚI OFF-BORD

Instrumente spațiale. Diferitele tipuri de instrumente care sunt necesare pentru a efectua lucrări în spațiu, cum ar fi explorarea suprafeței lunare, pot fi văzute în Fig. 26.

Cercetările arată că: 1) uneltele electrice trebuie să fie compacte; 2) este necesar să se dezvolte un fel de sistem care să țină unealta lângă persoană, indiferent de tipul de instrumente utilizate

în activitățile în afara bordului și 3) dacă o persoană este legată, uneltele fără recul nu au niciun avantaj deosebit față de uneltele convenționale.

Platformă mobilă pentru activități în afara bordului. Dezvoltarea proiectării unei platforme de lucru pentru activități în afara bordului (Fig. 27) a arătat că un cărucior manevrabil cu bază deschisă poate ajuta un astronaut să-și îndeplinească sarcinile în spațiu.

1 lingura,

2- stivuire pentru 20 de saci,

3- camera video cu obiectiv de 20 mm,

4- ciocan,

5- sistem portabil de susținere a vieții,

6- rucsacul pilotului,

7- așezarea capacelor tuburilor de prelevare,

8- ghiozdanul comandantului,

9 - tuburi de prelevare înlocuibile și baghetă,

10 - pungă de colectare a probelor,

11-marker creion,

12- creion cu iluminare de fundal,

13 - un recipient special pentru prelevarea de probe din mediul extern,

14- cameră cu obiectiv de 500 mm,

ceas cu 15 mâini - cronograf,

16- manșetă pentru înregistrări,

17- clește,

18- buzunar pentru pliante cu note

Mișcatorul platformei îl va duce pe astronautul la locul de muncă. Manipulatoarele vor ajuta astronautul în timpul acostării și vor servi ca prelungire a brațelor sau „brațelor exterioare” după acostare. Platforma este atașată la platforma de lucru cu ancore.

operatori TV. Pentru a extinde capacitățile umane spațiale, pentru a pătrunde într-un mediu dăunător pentru oameni, precum și pentru a-și crește capacitățile de energie și putere, se pot folosi cameramani. Aceste dispozitive pot primi diferite forme. Pe fig. 28 prezintă umărul și brațul unui distanțier dur. un costum spațial NASA conceput pentru lucru în afara bordului cu un manipulator bioelectric (teleoperator). Aici, între mișcările mâinii astronautului într-un costum spațial și executantul mecanic plasat pe platforma de lucru, există o conexiune controlată unu-la-unu.

O gamă largă de funcții ale cameramanilor include instalarea sateliților, repararea acestora, întreținerea, construcția și utilizarea dispozitivelor de urgență.

DISPOZITIVE DE MANEVRARE ÎN SPAȚIU DESCHIS

Unitate manuală autonomă de manevră. Pe fig. 29 prezintă dispozitivul folosit de astronautul Edward White în misiunea Gemini 4. Acest sistem conține propria sa sursă de gaz rece de înaltă presiune, cu supapele și duzele necesare pentru a crea o tracțiune controlată. Pentru a merge înainte, astronautul apasă pe partea din față a trăgaciului. Pentru a opri sau a vă deplasa înapoi, trebuie să apăsați partea din spate a declanșatorului. Acest sistem face posibilă efectuarea de mișcări în afara navei spațiale cu o cheltuială semnificativ mai mică a energiei cosmonautului.

Vehicule astronauților. Pentru programul Skylab au fost create dispozitive de manevră mai complexe, care au fost testate experimental în zboruri în cadrul acestui program. Aceasta include vehiculul de cercetare de manevră pentru cosmonauți și vehiculul de manevră acționat cu piciorul. Vehiculul de cercetare de manevră (Fig. 30) poate fi utilizat în patru moduri: ca

Orez. 27. Platformă de lucru pentru activități în afara bordului

Orez. 28. Cameraman

Orez. 29. Instalatie manuala autonoma de manevra

a - diagramă, b - vedere generală;

2- supapă de închidere,

3 - conductă de ramificație,

4- cuplare,

5- regulator de presiune,

6- supapă duză împingătoare,

7 - unitate de control manuală,

8- duza de tragere,

9- supapa duzei de tragere. 10 - duză de împingere,

11 cilindri,

12 pini

Orez. 30. Astronaut manager al instalatiei de transport

unitate de manevra manuala, pentru asigurarea miscarii rectilinie, pentru stabilizarea giroscopica a pozitiei spatiale si pentru control giroscopic mișcare de rotație. Dispozitivul oferă șase grade de libertate la manevrare cu subsisteme autonome reîncărcabile și este echipat cu o gamă largă de instrumente pentru măsurarea caracteristicilor sistemului în zbor, a mișcărilor umane și a mișcării unei drize prinse. Aparatul de transport al piciorului (Fig. 31) folosește pârghii de control al piciorului, motoare de atitudine dezechilibrate și motoare de mișcare care acționează aproximativ în direcția axei verticale a corpului. Astronautul stă pe acest aparat, ca pe o bicicletă. Motoarele atașate la cadru asigură accelerații de deplasare de aproximativ 0,03 m/s 2 și accelerații nominale de schimbare a atitudinii de aproximativ 4 grade/s 2 .

Descărcați rezumatul: Nu aveți acces pentru a descărca fișiere de pe serverul nostru.