7.9. СКАФАНДРЫ

Скафандр - индивидуальное снаряжение космонавта, состоит из герметичной оболочки, систем и устройств, обеспечивающих необходимые условия для его существования и работоспособности при нахождении в вакууме.

По своему назначению скафандры делят на аварийно-спасательные, для выхода в открытый космос и для выхода на поверхность Луны.

Аварийно-спасательный скафандр предназначен для спасения членов экипажа в случае разгерметизации обитаемых отсеков КК и должен быть постоянно готовым к немедленному использованию. Экипаж, находясь в скафандрах в разгерметизированном отсеке, должен иметь возможность управлять КК. Длительность пребывания в загерметизированном скафандре определяется временем спуска КК на Землю, перехода в другой отсек или другой КК.

Обычно такой скафандр надевают не только после возникновения аварийной ситуации, но и перед операциями, выполнение которых связано с большей вероятностью их возникновения (например, во время прохождения активного участка, при динамических операциях, стыковке и т. п.).

Скафандр для выхода в открытый космос служит для защиты при выходе из КК в окружающее космическое пространство с целью ремонта устройств и систем, находящихся снаружи КК, проведения сборочных работ, монтажа или демонтажа различного оборудования, научных наблюдений. Скафандр должен быть подвижным, позволять выполнять запланированную работу и обеспечивать необходимые тепловые условия как при нахождении его на освещенной, так и на теневой стороне КК.

Скафандр для выхода на поверхность Луны предназначен для передвижения по различным грунтам поверхности Луны и должен позволять подниматься после падения, выполнять запланированные работы с оборудованием и обеспечивать требуемые условия обитания при внешних тепловых условиях на поверхности Луны.

Основным элементом любого скафандра является герметичная оболочка, в зависимости от типа которой скафандры делят на мягкие, жесткие и полужесткие.

Мягкий скафандр имеет герметичную оболочку в виде комбинезона, изготовленного из резины или прорезиненной ткани, поверх которой расположена силовая система из тросов, прочных шнуров или лент, удерживающих герметичную оболочку в определенном объеме для подачи в нее избыточного давления. Шлем, ботинки, перчатки могут быть выполнены как заодно с комбинезоном, так и съемными с герметичными соединениями. Подвижность такого скафандра существенно зависит от избыточного давления в нем. Мягкий скафандр хорошо сочетается с оборудованием КК и, в частности, с креслом космонавта в СА, а в ненаддутом состоянии может длительное время служить и одеждой.

Жесткий скафандр состоит из стеклопластиковых или металлических элементов, соединенных между собой шарнирами на герметичных подшипниках. Преимуществом жесткого скафандра является возможность создания в нем большего избыточного давления и большая пожаробезопасность, так как его корпус изготавливается из негорючих материалов, а недостатками - большая масса и плохая сочетаемость с оборудованием КК.

Рис. 7.3. Схема питания регенерационного скафандра: 1 - баллон с запасами кислорода; 2 - редуктор; 3 - фильтр; 4 - поглотитель влаги; 5 - поглотитель углекислого газа; 6 - вентилятор; 7 - теплообменник: 8 - трубки вентилирующей системы

Полужесткий скафандр имеет жесткий корпус и мягкие «руки» и «ноги», соединенные с корпусом шарнирами на герметичных подшипниках.

Под герметичной оболочкой любого скафандра расположена система вентиляции, которая по трубкам подводит воздух (газ) к различным частям тела. Двигаясь вдоль поверхности тела к выходу, воздух поглощает пот, тепло и газообразные выделения организма. Система вентиляции может обеспечить относительно длительное пребывание человека в скафандре при энерготратах, не превышающих 120 - 150 Вт, что характерно для аварийно-спасательных скафандров.

В скафандрах, предназначенных для проведения работ с большими энерготратами (выход на поверхность Луны), предусмотрен костюм с водяным охлаждением - легкий комбинезон, пронизанный трубками диаметром 1,5 - 3 мм, по которым циркулирует вода.

По типу газоснабжения скафандры могут быть вентиляционными и регенерационными. В вентиляционных скафандрах газ поступает из источников газоснабжения и, пройдя скафандр, выбрасывается в окружающее пространство, а в регенерационных - поступает в систему, где очищается от углекислого газа, водяных паров, охлаждается и вновь направляется в скафандр. Затраты массы на систему регенерации окупаются уже при продолжительности нахождения в скафандре более 4 ч.

Источники кислорода и система регенерации могут находиться как на борту КК, так и в ранце скафандра (рис. 7.3), причем в качестве источников автономного газоснабжения обычно используют баллоны с кислородом.

Скафандр, предназначенный для длительного (более 3 ч) пребывания, снабжается мочеприемником.

В зависимости от назначения скафандра поверх его герметичной оболочки надевают различного рода защитные оболочки:

на аварийно-спасательный скафандр - одежду для защиты оболочки от механических повреждений при нахождении в кабине или после приземления;

на скафандры для выхода в открытый космос - одежду, предохраняющую от механических повреждений и обладающую необходимыми радиационными характеристиками, обеспечивающими на поверхности скафандра на обращенной к Солнцу стороне определенную температуру, под одеждой помещают экранно-вакуумную теплоизоляцию и защиту от микрометеоритов (пористая резина, фетр);

на скафандр для выхода на поверхность Луны - одежду, аналогичную скафандру для выхода в космос, а его ботинки должны иметь изоляцию, предохраняющую ноги космонавта от перегрева или переохлаждения при нахождении на поверхности Луны.

Остекление шлема любого скафандра имеет светофильтры, защищающие глаза от слепящего воздействия Солнца.