BratAtor все записи автора Продолжая рассказ о космический полетах, нельзя не упомянуть индивидуальные системы жизнеобеспечения и защиты, иначе именуемые скафандрами.
Скафа́ндр (от греч. σκάφος — корпус корабля + ανδρός — родительный падеж от ανήρ — человек) — специальное снаряжение, предназначенное для изоляции человека (или животного) от внешней среды.
Скафандры в основном подразделяются на авиационные, водолазные и космические.
Первый шаг на пути освоения открытого космического пространства был сделан 40 лет назад - 18 марта 1965 года, когда летчик-космонавт Алексей Архипович Леонов первым из землян вышел за пределы космического корабля. На этом этапе освоения космоса смельчаки, дерзнувшие покинуть уютную земную поверхность, могли надеяться только на себя и улетевшую вместе с ними технику. Никаких систем спасения в космосе тогда не было - нельзя было пристыковаться, невозможно было и, выйдя из одного корабля, перейти через безвоздушное пространство в другой, спасательный. Технику делали максимально надежной и старались все предусмотреть, но чрезвычайные ситуации все равно случались. Для обеспечения безопасности и повышения эффективности длительных полетов надо было разрабатывать систему спасения и организовывать возможность выхода космонавтов за борт корабля. О такой возможности мечтал еще Константин Эдуардович Циолковский, первым предложивший использовать для выхода в открытый космос специальную шлюзовую камеру.
К выходу в открытое безвоздушное пространство готовились и в США, и в СССР, но первым осуществить эту беспрецедентную по тем временам задачу удалось советским ученым. После того как на орбите побывало 6 одноместных космических кораблей «Восток» (в том числе в июне 1963 года «Восток-6» с первой женщиной - космонавтом Валентиной Терешковой), конструкторское бюро под руководством С.П. Королева приступило к созданию нового трехместного корабля «Восход». Одновременно с подготовкой полета экипажа из трех человек (его осуществили 12-13 октября 1964 года В. Комаров, К. Феоктистов и Б. Егоров) на базе «Восхода» было решено создать двухместный корабль для выхода человека в открытое безвоздушное пространство. При этом освободившееся после удаления третьего кресла пространство использовали для надевания скафандра и организации входа в шлюзовую камеру, который был врезан в основной люк корабля.
Поначалу предполагалась «постановка эксперимента по разгерметизации контейнера с заключенным в нем животным, находящимся в скафандре. После разгерметизации животное будет выдвинуто (или совершит самостоятельный выход) из космического корабля с последующим возвратом в корабль и приземлением совместно с кораблем». Но от такого шага решили отказаться, и не только потому, что эксперимент с животным потребовал бы разработки специального скафандра и другого сложного оборудования. Выход в открытый космос животного не дал бы ответа на главный вопрос: сможет ли человек ориентироваться и двигаться в столь необычной обстановке - ведь животное не предупредишь о том, что его ждет, и оно не расскажет потом о своих впечатлениях и ощущениях.
Проектная группа конструкторского бюро получила задание - разработать технические средства, обеспечивающие выход человека из космического корабля «Восход». Для этого специалисты проанализировали несколько вариантов выхода. Проще всего было использовать люк, который служил для посадки экипажа в корабль. Но потери воздуха при этом были бы слишком велики, и многие приборы в кабине корабля пришлось бы загерметизировать.
В результате проработки различных технических решений предпочтение было отдано варианту со шлюзовой камерой, которая представляет собой небольшое изолированное со всех сторон пространство, где временно находится одетый в скафандр космонавт, пока постепенно выпускается весь окружающий его воздух, после чего открывается люк наружу. Возвращение в корабль происходит в обратном порядке - закрытая изнутри и снаружи шлюзовая камера наполняется воздухом, после чего открывается внутренний люк и космонавт оказывается внутри корабля.
Сама камера была надувной и располагалась вне жесткого корпуса космического корабля. При выходе на орбиту в свернутом виде она помещалась под обтекателем корабля. А после выхода в космос перед спуском на 3емлю основную ее часть отстреливали и корабль входил в плотные слои атмосферы почти в обычном виде - имея лишь небольшой нарост в области входного люка. Проведенные заранее испытания на «Космосе-110» показали, что баллистика спускаемого отсека из-за остатков шлюзовой камеры не пострадала. Если бы «отстрел» камеры по каким-нибудь причинам не состоялся, то экипажу предстояло снова облачиться в скафандры и, разгерметизировав корабль и высунувшись в люк, вручную обрезать мешающую спуску на Землю шлюзовую камеру.

В первые полеты космонавты отправлялись в спасательных скафандрах СК-1, весящих всего 30 кг, с автономным обеспечением кислородом на случай какой-нибудь аварии и так называемой положительной плавучестью - на случай, если вместо приземления произойдет приводнение. Но для выхода в космос и активной работы там были нужны принципиально другие «костюмы», с более мощной системой жизнеобеспечения, терморегуляции и защиты от солнечной радиации и космического холода.
Скафандр «Беркут», в котором тренировались и выходили в открытый космос космонавты, существенно отличался от того, в котором летали на «Востоках». Для повышения надежности ввели дополнительную резервную герметичную оболочку. Верхний комбинезон сшили из многослойной металлизированной ткани - экранно-вакуумной изоляции. По сути он представлял собой термос, состоящий из нескольких слоев пластиковой пленки, покрытой алюминием. Прокладки из экранно-вакуумной изоляции монтировались также в перчатки и в обувь. Наружная одежда предохраняла космонавта и от возможных механических повреждений герметичной части скафандра, так как шилась она из очень прочных искусственных тканей, не боящихся высоких и низких температур. Скафандр заметно потяжелел - добавила веса и система жизнеобеспечения. Она размещалась в наспинном ранце и включала кроме системы вентиляции еще два 2-литровых баллона с кислородом. На корпусе ранца крепился штуцер для их заправки и окошко манометра для контроля за давлением. На случай нештатной ситуации в шлюзовой камере имелась резервная кислородная система, соединяемая со скафандром при помощи шланга.
Общий вес «выходного костюма» приблизился к 100 кг, и во время земных тренировок космонавтам приходилось ездить в своеобразном «бегунке», поддерживающем жесткую часть скафандра. Но в невесомости масса скафандра не играла существенной роли. Гораздо больше помех создавало давление воздуха, заполнявшего герметичную оболочку, делая кафандр жестким и неподатливым. Космонавтам приходилось с усилием преодолевать сопротивление собственного облачения. Алексей Леонов вспоминал: «Для того, например, чтобы сжать кисть руки в перчатке, требовалось усилие в 25 килограммов». Поэтому во время подготовки к полету физической форме придавалось особое значение: космонавты совершали ежедневные кроссы или лыжные пробежки, усиленно занимались гимнастикой и тяжелой атлетикой.
Цвет скафандра также изменился: чтобы лучше отражать солнечные лучи, он из оранжевого стал белым. На шлеме появился светофильтр, защищающий от яркого солнечного света. Словом, современный скафандр - это настоящее чудо техники и, по твердому мнению конструкторов, - «машина посложнее автомобиля».
Одновременно с началом доработки корабля «Восход» к подготовке к полету приступили два экипажа космонавтов: Алексей Леонов с Павлом Беляевым и их дублеры - Виктор Горбатко и Евгений Хрунов. Леонов вспоминал: «В конце 1963 года мы посетили опытно-конструкторское бюро Королева, где изготавливались корабли и мы изучали космическую технику. Нас встретил Сергей Павлович, провел в цех и показал макет корабля «Восход», снабженного какой-то странной камерой. Заметив наше удивление, он сказал, что это шлюз для выхода в свободное космическое пространство. Сергей Павлович предложил мне облачиться в скафандр и попробовать вы полнить эксперимент. После двухчасовой работы, во время которой мне пришлось изрядно потрудиться, я высказал Королеву свои соображения. Помню, сказал, что выполнить задание можно, надо только все хорошо продумать».
Во время тренировок для более свободного владения своим телом космонавты выполняли специальный комплекс физических упражнений, прыгали с высоты в воду, тренировались на батуте, спускались на парашюте, проводили занятия на специальном устройстве - свободно вращающейся «скамье Жуковского». Работа на тренажерах, имитирующих безопорное пространство, должна была помочь космонавтам увереннее чувствовать себя в открытом космосе.
Тренировались космонавты и в условиях настоящей невесомости, но лишь кратковременно - в летящем по особой траектории самолете. «Десятки раз, - вспоминает Леонов, - мы поднимались в воздух и в короткие отрезки времени шаг за шагом оттачивали все детали по выходу в открытый космос и по входу в кабину космического корабля». Для этого в просторном салоне самолета ТУ-104 был установлен макет кабины «Восхода-2» со шлюзовой камерой в натуральную величину. Самолет разгонялся, пикируя вниз, и круто уходил вверх, выполняя фигуру высшего пилотажа «горка», во время которой и наступала невесомость. «Качество» получающейся невесомости при этом всецело зависело от мастерства пилота, который, опираясь только на данные собственного вестибулярного аппарата, заставлял самолет лететь точно по параболе, имитируя свободное падение. При каждом таком маневре невесомость длилась чуть больше 20 секунд, и за это время космонавтам нужно было выполнить запланированную часть тренировки. 3а 1,5 часа полета самолета делалось 5 таких «горок», и в общей сложности набиралось около 2 минут невесомости.
За время существования этой защиты изменились материалы и технологии изготовление. Неизменным оставался высокий уровень защиты человека. Сложно представить, но в России всего одно предприятие обеспечивает изготовление систем защиты и катапультирования - НПП "Звезда":

Научно-производственное предприятие "Звезда", основанное в 1952 году и преобразованное в 1994 году в акционерное общество, - головное предприятие в России в области создания и производства индивидуальных систем жизнеобеспечения летчиков и космонавтов, средств спасения экипажей и пассажиров при авариях летательных аппаратов, систем дозаправки самолетов топливом в полете.
Созданные "Звездой" системы успешно эксплуатируются на тысячах военных и гражданских самолетов и вертолетов в России и за рубежом, на всех российских пилотируемых космических кораблях и орбитальных станциях, а также на международной космической станции.