Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №3 за 2003 год

По принятой классификации его можно отнести к «мягким» скафандрам, оснащенным несъемным, почти сферическим шлемом.

Хотя первый космический полет занял всего 108 минут, последующие экспедиции на орбиту планировались более продолжительными. Поэтому на космических скафандрах, в отличие от авиационных, впервые устанавливалось тогда еще экзотическое для пилотов, но крайне необходимое ассенизационное устройство, которым можно было пользоваться не раздеваясь.

СК-1 успешно использовались во время всех полетов кораблей первой серии «Восток», а не только гагаринского. Существовала и его особая модификация – СК-2, разработанная специально для полета в космос первой в мире женщины-космонавта в 1963 году. «Двойка» отличалась от базовой версии лишь теми изменениями, которые были продиктованы особенностями женской анатомии и физиологии. 

В середине 1964-го руководители советской космической программы приняли решение о новом сенсационном эксперименте на орбите – первом выходе человека с борта космического корабля в открытый космос. Это обстоятельство ставило перед разработчиками скафандров целый ряд новых технических задач. Они, конечно, диктовались серьезными различиями между внутренней средой космического корабля и условиями внешнего пространства – царства почти полного вакуума, вредных излучений и экстремальных температур.

«Одежда» для космоса должна была стать радикально иной по сравнению с «космическим домашним халатом» – простым спасательным скафандром.

Во-первых, скафандр для выхода в космос должен был защищать от перегрева, если космонавт находится на солнечной стороне, и, наоборот, от охлаждения – если в тени, разница температур между которыми составляет более 100°С, а также от ослепления солнечной радиацией и от метеорного вещества. Во-вторых, обеспечить максимальную безопасность человеку, быть предельно надежным и иметь минимальный объем и массу. Но самое главное, что при всем этом космонавт в нем должен был также передвигаться около корабля и выполнять определенную работу.

Эти технические задачи удалось эффективно реализовать в конструкции скафандра «Беркут», в котором 18 марта 1965 года А. Леонов покинул борт корабля новой серии «Восход-2». Гермооболочка «Беркута» состояла из двух слоев. Скафандр имел также экранно-вакуумную теплоизоляцию.

По существу, это был комбинезон, сделанный из нескольких слоев пленки с блестящей алюминиевой поверхностью. Место между слоями специально имело зазор для того, чтобы снизить передачу тепла в любую сторону. Принцип термоса – тепло не берется и не отдается. Кроме того, слои пленки-ткани прокладывались специальным сетчатым материалом. В результате удалось добиться очень высокого уровня теплового сопротивления.

Глаза космонавта защищал особый светофильтр из тонированного органического стекла толщиной почти полсантиметра. Он играл двоякую роль – ослаблял интенсивность солнечного света и не пропускал к лицу биологически опасную часть лучей солнечного спектра.

Первый выход в открытый космос имел ограниченные задачи. Потому и система жизнеобеспечения казалась относительно простой (с высоты современного уровня) и была рассчитана на 45 минут работы. Она размещалась в ранце с кислородным прибором и баллонами емкостью по 2 литра. На корпусе ранца крепился штуцер для их заправки и окошко манометра для контроля за давлением. Ранец размером 520х320х120 мм пристегивался к спине при помощи быстродействующего разъема.

На непредвиденный случай в шлюзовой камере установили резервную кислородную систему, которая была соединена со скафандром с помощью шланга.

Так, в середине 60-х годов возник второй по счету принципиально новый тип космической одежды, давший начало целому семейству скафандров, которое на профессиональном языке называется «Скафандр для ВКД» (вне корабельной деятельности).

После полета «Восхода-2» и первой «прогулки» в космосе на повестку дня встал вопрос о выводе на орбиту нескольких кораблей, их стыковке, что предполагало проведение операций, связанных с переходами людей через открытый космос. Кроме того, с 1967-го начались полеты новых кораблей типа «Союз», принципиальное отличие которых от предшественников состояло в том, что они были уже пилотируемыми летательными аппаратами. И, следовательно, потенциальное время работы человека в космосе вне корабля должно было увеличиться.

В НПП «Звезда» начали разрабатывать новые скафандр и систему жизнеобеспечения. Они рассчитывались на 2,5-часовое пребывание космонавта за бортом. Принципиально новой проблемой проекта было обеспечение самостоятельного надевания скафандров на корабле. Программа получила название «Ястреб».

Этот скафандр был в основном схож с «леоновским» «Беркутом», различия же состояли в иной системе дыхательной установки, которая относилась к так называемому регенерационному типу. Дыхательная смесь циркулировала внутри скафандра по замкнутому контуру, где очищалась от углекислоты, вредных примесей, подпитывалась кислородом и охлаждалась. Частью системы остались и кислородные баллоны, однако содержащийся в них кислород использовался только на компенсацию утечек и для потребления космонавта. Для этой системы пришлось создать сразу несколько уникальных агрегатов: испарительный теплообменник, работающий в специфических условиях невесомости; поглотитель углекислого газа; электродвигатель, безопасно функционирующий в чистой кислородной атмосфере и создающий необходимую циркуляцию воздушной среды внутри скафандра, и другие. В «Ястребах» космонавты А. Елисеев и Е. Хрунов переходили из корабля в корабль во время полетов «Союза-4» и «Союза-5» в январе 1969 года. Внутри кораблей они уже могли облачаться в скафандры самостоятельно. Надо заметить, что скафандры «Ястреб» были подготовлены еще к началу 1967-го по планам полета и стыковки самых ранних «Союзов» – 1-го и 2-го. Однако «Союз-1» оказался несчастливым – в результате произошедшей с ним катастрофы погиб космонавт Владимир Комаров и применение скафандра было отложено. Хотя причиной гибели стал отказ парашютной системы, а отнюдь не разгерметизация. В космосе и во время посадок системы жизнеобеспечения работали хорошо и, по-видимому, притупили чувство опасности у ответственных за организацию полета.

В «Союзах» космонавты летали уже без спасательных скафандров, подобных «гагаринскому», против чего, кстати, всегда выступал С. Королев. Беда нагрянула в июне 1971-го, когда, как говорилось в официальных сообщениях, «в посадочном модуле „Союза-11“ были обнаружены тела космонавтов без признаков жизни». Мы потеряли сразу троих – В. Волкова, В. Пацаева, Г. Добровольского. На этот раз виновником стала как раз резкая разгерметизация во время приземления.

В итоге пришлось вновь вернуться к пройденному. Понадобилось срочно создавать новый скафандр 1-го типа – спасательный. Была решена задача сочетания скафандра с индивидуально спроектированным местом космонавта в амортизационном кресле, призванном служить дополнительным подстраховочным средством при режиме «мягкой» посадки. В момент «прохода» космонавта через перегрузки крайне важно, чтобы его тело прилегало к креслу плотно, без всяких зазоров. Поэтому каждое кресло создавалось под конкретного человека, с которого предварительно буквально снимали слепок в формовочной ванне с гипсом.

За достаточно короткий срок был сделан скафандр «Сокол-К» с мягким встроенным шлемом и откидывающимся смотровым стеклом, масса которого составляла 10 кг. Первый практический полет в этих скафандрах был проведен в сентябре 1973 года В. Лазаревым и О. Макаровым на «Союзе-12». С тех пор спасательные скафандры аналогичного типа «летают» в космос до сих пор. Естественно, с течением времени в их конструкцию вносились необходимые изменения. Сегодня «Сокол-К» и его модификация «Сокол-КВ2» в целом отражают новую техническую идею применения спасательных скафандров, суть которой сводится к тому, что пребывание космонавтов в таком снаряжении связано только с отдельными этапами полета, когда опасность разгерметизации максимальна – то есть при выведении корабля в околоземное пространство, при орбитальных стыковках и спуске на планету.

В остальных случаях скафандр снимался. Это и понятно – ведь полеты становились все более продолжительными, длясь днями, неделями, а затем и месяцами. Конечно, человек не мог оставаться в специальной защите столь долго. Дизайн «Соколов» был продуман так, чтобы на их надевание уходило минимальное время.

Третий тип скафандра был предназначен для фантастической цели – высадки человека на Луне. Необходимые предварительные исследования позволили сформулировать обязательный набор требований к этому устройству, ведь по сложности оно было настоящим инженерным сооружением – самостоятельным космическим модулем для одного человека. В скафандре исследователь Луны должен был сохранить такие двигательные и рабочие способности, которые на Земле считаются элементарными. Например, передвигаться по лунной поверхности с учетом того, что «прогулки» могут происходить на различном рельефе; иметь возможность встать на ноги в случае падения, осуществить контакт с лунной «землей», температура которой колеблется в очень широких пределах (в тени и на свету от –130°С до +160°С); работать с приборами, собирать образцы лунных пород и производить примитивное бурение. Космонавту должна была быть обеспечена возможность подкрепиться специальной жидкой пищей, а также выводить из скафандра урину. Словом, вся система жизнеобеспечения рассчитывалась на более тяжелые условия работы, чем те, что существовали во время орбитальных выходов исследователей.