Василий Лесников - Пилотируемый космический полет
Стресс с давлением в скафандре все же сказался на Лавейкине. При очередном медобследовании медики обнаружили у него недостатки в работе сердца. При первой же возможности его заменили другим космонавтом.
Ю. Романенко отработал на станции 326 суток.
В дальнейшем В. Титов и М. Манаров отработали на станции ГОД.
В. Поляков пробыл на станции за один полет 438 суток.
Выход в открытый космос
Принято считать, что о водолазах большинство людей знает практически все. Поэтому именно их работу и попытаемся сравнить с действиями космонавтов в открытом космическом пространстве.
Некоторые ставят знак равенства между космонавтами и водолазами по виду их деятельности, и очень при этом ошибаются. Достаточно общее у них только использование технического средства поддержания жизнедеятельности человека под названием «Скафандр», в котором они выходят во враждебную человеку среду обитания. Но даже по устройству скафандр космонавта ближе к высотному скафандру летчика.
Рассмотрим некоторые различия.
Космонавт в скафандре, находясь в открытом космическом пространстве, работает в условиях абсолютного вакуума, величина которого после высот в 200 километров практически не меняется.
Водолаз действует в условиях повышенного давления, которое увеличивается с увеличением глубины погружения.
Скафандр космонавта в открытом космосе подвергается воздействию больших перепадов температуры на солнечной и теневой стороне орбиты.
Опасность представляют также: рентгеновское излучение, ионизирующее излучение, ультрафиолетовое излучение, метеоритный поток, даже случайная встреча с обломком ранее выведенного на орбиту космического аппарата.
На скафандр водолаза действует вода и растворимые в ней элементы.
Следовательно, характеристика материалов, из которых должны изготавливаться скафандры водолаза и космонавта, абсолютно различны.
В первом случае на скафандр воздействует сила давления воды снаружи, которая пытается сплющить и скафандр и человека в нем. Такое давление может выдержать только металл специальных сортов.
Во втором случае скафандр должен выдерживать воздействие постоянной величины, распирающей скафандр изнутри — силы избыточного давления газовой атмосферы самого скафандра.
Космонавты в скафандрах, независимо от высоты полета, дышат либо воздушной смесью, либо чистым кислородом, который подается во внутреннюю оболочку скафандра под определенным избыточным давлением. Способ дыхания определяется еще на этапе разработки скафандра.
Космонавт видит перед глазами бесконечность, водолаз — несколько метров пространства перед собой. С психологической точки зрения это, пожалуй, наиболее эмоциональный фактор.
Немалое значение для обеспечения качественного выполнения работ имеют и методы и средства передвижения человека во враждебной среде.
Невесомость позволяет космонавту, легко оттолкнувшись, свободно перемещаться. Но пока возможность такого перемещения еще не обеспечена достаточно техническими средствами передвижения. Хотя отдельные экземпляры космических мотоциклов и были испытаны в космосе.
В открытом космосе космонавты перемещаются преимущественно по внешней обшивке корабля или станции за счет силы рук. Они как улитка таскают за собой свое тело и свое временное жилище скафандр, в придачу с набором инструментов и приспособлений.
Суммируя вышесказанное, можно утверждать, что скафандр для выхода в открытое космическое пространство должен обеспечивать защиту космонавта от большего числа вредных факторов, чем скафандр водолаза. Но их объединяет одно — очень опасная и рискованная работа в обоих случаях.
Первый скафандр для работы в открытом космосе был разработан для А. Леонова и П. Беляева.
В их скафандрах использовались две герметичных оболочки, из которых одна была резервной, и вступала в действие только при повреждении основной.
Чтобы скафандр не раздувался до бесконечности под действием внутреннего давления, в нем использовалась силовая оболочка. В местах для сгиба рук и ног она была снабжена специальными шарнирами, чтобы обеспечить определенную подвижность космонавту. Использовались специальные шарниры и в перчатках космонавта.
Для подгонки силовой оболочки на конкретного человека в скафандре имелась специальная троссовая система подтяга и регулировочные элементы на конечностях.
Поверх названных трех слоев скафандр покрывали несколькими слоями тончайшей метализованной пленки, которая в свою очередь покрывалась белой плотной тканью, имеющей высокие отражающие свойства. Эти последние слои скафандра надежно защищали космонавта от перегрева солнечными лучами и от переохлаждения.
Шлем скафандра защищал космонавта от травм при ударах. На нем также крепились смотровое стекло, герметично соединенное со шлемом, и светофильтр, защищающий лицо и глаза от тепловых и ультрафиолетовых лучей солнца.
Радиопереговорное устройство было расположено следующим образом: в непосредственной близости от губ и шлемофона вмонтированы микрофоны, а у уха телефоны.
Атмосферу внутри скафандра составляли несколько десятков литров кислорода, заполнявшие зазор между телом космонавта и герметичной оболочкой. Температура и давление внутри скафандра поддерживались автоматически системой жизнеобеспечения, которая располагалась и в самом скафандре и в установке, напоминающей ранец, закрепленный на спине.
В наспинном ранце были размещены запас кислорода в трех баллонах емкостью по 2 литра каждый. На корпусе ранца имелся зарядный штуцер для подзарядки баллонов кислородом в период подготовки к выходу. По специальному манометру можно было контролировать запас кислорода в баллонах. Крепился ранец на спине с помощью быстродействующего разъемного соединения.
Кислород подавался системой в скафандр непрерывно. Часть его использовалась космонавтом для дыхания. Другая часть обтекала тело, насыщалась углекислым газом, теплом, влагой, нагревалась, а затем выбрасывалась в атмосферу.
Давление в скафандре составляло 0,4 или 0,27 атмосферы. Работать с таким избыточным давлением непросто. Ведь для того, чтобы только сжать кисть руки в перчатке, требовалось усилие в 25 килограмм.
Следующий тип скафандра использовался при переходе космонавтов Е. Хрунова и А. Елисеева из космического корабля «Союз-5» в космический корабль «Союз-4» через открытое космическое пространство.
Для данного случая конструкторы учли опыт А. Леонова и особенности выполняемой задачи, связанные именно с операциями перехода.
Новые скафандры были менее жесткими и снабжены съемным пространственным шлемом, который имел поднимавшиеся вверх не только светофильтр, но и защитное стекло.
Использовалась в этом скафандре и новая система жизнеобеспечения — регенерацонная. В ней циркуляция газа происходит по замкнутому циклу. Газовый состав при этом обновляется не полностью. Восполнялись лишь те его составляющие, которые изменяются или расходуются в процессе жизнедеятельности человека. Обновленная смесь вновь используется для дыхания и вентиляции, а углекислый газ и другие отходы жизнедеятельности поглощаются специальными поглотителями и регенераторами. В атмосферу не уходит ничего.
Благодаря системе регенерации значительно снизился расход кислорода. Появилась возможность при тех же габаритах скафандра обеспечить работу человека в космосе в течение нескольких часов.
Ранец системы жизнеобеспечения разместили на этот раз в ногах у космонавта, соединив его со скафандром гибким шлангом. Такое размещение ранца облегчало передвижение космонавта при переходе из корабля в корабль, однако не было абсолютно удобным. Поэтому в дальнейшем конструкторы вновь вернулись к размещению ранца за спиной космонавта.
Третий тип скафандра для работы в открытом космосе разрабатывался конструкторами уже применительно к использованию на орбитальных пилотируемых станциях.
Этот скафандр называют полужестким, исходя из принципов его построения. В его основе жесткий металлический корпус — кираса, который составляет единое целое со шлемом и ранцевой системой жизнеобеспечения. Рукава и оболочка штанин мягкая.
Благодаря такой конструкции скафандр не надо зашнуровывать, затягивать, герметизировать. В него просто входят, что особенно легко сделать в невесомости, через люк в кирасе сзади. Он открывается как дверца. Космонавт входит в скафандр и рычагом закрывает за собой люк, обеспечивая полную герметизацию. Все это он может проделать сам.
Скафандр изготавливается нескольких размеров, а в промежутках между ними космонавты могут подгонять скафандр по себе за счет регулировки рукавов и штанин. Правда, такие регулировки не безграничны, а скафандров на станции постоянно находится только два. Если станция летает несколько лет, то вполне возможно, что очередной смене придется работать в скафандрах, не полностью им подходящих. Такая работа возможна, хотя и создаст определенные дополнительные трудности космонавтам.
