Не знаю как устроен скафандр космонавта

Содержание

Скафандр космонавта

Скафандр – это костюм, который служит для создания благоприятной обстановки внутри него и защиты человеческого организма от внешнего воздействия. Самое популярное применение скафандров – это космическая сфера. Хотя ранее в первоначальной форме скафандр использовался в качестве водолазного костюма. В настоящее время скафандры модифицированы и позволяют поддерживать все процессы жизнеобеспечения человека в космосе. Средний вес одного скафандра составляет 120 килограмм. Чтобы каждый, кто прочитает эту статью, не мог сказать: «Я не знаю, как устроен скафандр космонавта», разберем подробно, что же входит в эту конструкцию, и почему он имеет такой большой вес.

Скафандр «Орлан»

В настоящий момент самым актуальным и современным является скафандр, названный «Орлан». Впервые «Орлан» был выпущен на орбиту в 1977 году и быстро заменил существующие до этого скафандры такие, как «Кречет», «Беркут» и «Ястреб». Он имел огромное преимущество по сравнению с другими скафандрами, которое заключалось в том, что этот скафандр можно было подогнать под отдельного космонавта. До этого предыдущие модели не обладали такой функцией, поэтому приходилось делать отдельный скафандр на отдельного космонавта на заказ, и другому человеку он уже не мог подойти.

С 1977 года по настоящее время было выпущено 6 новых моделей «Орлана». Самая последняя из них – «Орлан МК». Она начала функционировать в 2009 году. Аббревиатура «МК» означает, что скафандр модернизированный и компьютеризированный. Данная модель первая, в которую спроектирован компьютер. Сейчас уже изобретена новая модель. Она носит название «Орлан МКС», что означает модернизированный, компьютеризированный и синтетический. Главное отличие его от модели «Орлан МК» в том, что в нем установлена автоматизированная система терморегуляции, которая способна самостоятельно контролировать температуру тела космонавта и создавать внутри него наиболее оптимальные условия. Данный скафандр находится на стадии последних испытаний и, возможно, в ближайшее время будет введен в работу.

Модель «Орлан МК» — это первая модель, в которую встроены «мозги», то есть компьютер. Он с помощью нескольких датчиков собирает информацию о состоянии самого космонавта и о работе скафандра. Тем самым он определяет правильность работы всех систем, обеспечивающих жизнеобеспечение человека. В случае нарушения работы системы он посылает сигнал космонавту, меняя подсветку с зеленой на оранжевую, и дает советы, что делать в конкретной ситуации. До появления данной модели космонавт должен был самостоятельно понимать, имеются ли какие-либо нарушения в процессе обеспечения. В случае возникновения проблем космонавт мог полагаться только на свои силы при решении образовавшихся трудностей.

Особенности скафандра «Орлан», которыми он обладает, являются его преимуществами перед другими моделями, в том числе и американскими. Это первый и единственный во всем мире скафандр, который космонавт может надеть самостоятельно, без внешней помощи, и затратит на это не больше 5 минут. На данный момент это самый маленький по весу и объему скафандр, который, несмотря на свою компактность, обладает максимальной защитой и надежностью. Он способен защищать человека, находящегося в нем, от перегрева (в случае сильного воздействия солнечных лучей), от переохлаждения (в случае долго нахождения в тени), от солнечных излучений и радиации, от воздействия посторонних предметов и веществ. Как уже говорилось ранее, скафандр создан единым для всех космонавтов с возможностью подбора отдельных параметров для каждого. Сам скафандр прост в обслуживании и ремонте, в нем достаточно легко заменить один отдельно взятый элемент. Также космонавт может автономно обслуживать свой скафандр, находясь на орбите, без помощи операторов на Земле, и может выполнять необходимые действия вне космического корабля.

Внешний вид скафандра

В первую очередь, разберемся, что мы видим с внешней стороны скафандра, и для чего нужна каждая составляющая. Основу костюма составляет каркас, изготовленный из алюминия или кираса. Он похож на средневековые доспехи. К каркасу присоединяются все остальные части. Внутри и снаружи каркас обшивается мягкими тканями. На самом деле это не просто мягкие ткани. Это несколько слоев, изготовленных из различных материалов, каждый из которых выполняет свои определенные функции. Так, например, самый верхний слой, который мы видим, изготовлен фенилона, и он предназначен для защиты скафандра от механических повреждений извне. Каждый слой необходим, чтобы скафандр мог в совокупности поддерживать герметизацию, нужную температуру, защищать космонавта от излучений. Также весь костюм дополняют перчатки и ботинки. Ботинки имеют два слоя: внешний жесткий и внутренний герметичный.

Что первое бросается в глаза, так это шлем. Как и любая часть скафандра, шлем состоит из нескольких слоев, каждый из которых выполняет свои функции. Мы можем наблюдать, что шлем имеет зеркальную оболочку. На самом деле на стекло шлема наносится специальное напыление, которое защищает космонавта от солнечных лучей. Это напыление делают из настоящего золота, которое способно отражать от себя 95% излучений. Само стекло делают из высокопрочного материала, которое не разбивается при ударе. Максимум, что может с ним произойти, это то, что оно погнется. Внутри большого шлема (иллюминатора) космонавт надевает обычный легкий шлем, как у пилотов, с наушниками, чтобы поддерживать связь с Землей. Помимо этого, шлем слева и справа оснащен фонарями. Главные задачи шлема – это защита головы и лица и поддержание нормального атмосферного давления.

Прежде, чем надеть сам скафандр, космонавты надевают комбинезон-радиатор. Он похож внешне на термозащитное белье. Но этот комбинезон между тканевыми слоями имеет большое количество небольших трубок, по которым без перерыва циркулирует вода. Космонавт сам выбирает для себя при помощи компьютера оптимальную и комфортную температуру воды. Это позволяет на протяжении всего полета сохранять тепло и поддерживать нужную температуру тела.

Помимо того, что скафандр имеет все необходимое для поддержания процессов жизнеобеспечения, он также оснащен оптимально расположенной по всей толще скафандра технической системой для удобства работы космонавта. Там имеется чесалка для носа, мочесборник, отсек с жидкостью для питья, система продувки ушей и многое другое.

Электрический пульт управления

Мы также можем наблюдать различные приспособления, кнопки и рычаги с лицевой стороны скафандра. Сейчас разберемся, что и зачем нужно. С правой стороны на груди космонавта расположен электрический пульт управления. Он нужен для ручного управления процессами, происходящими внутри костюма и в ранце за спиной. На пульте имеются рычаги, которые сооружены во избежание их случайного нажатия. Там имеются рычаги, отвечающие за следующие функции: регулирование освещения, переключение основного радиопередатчика и его дублера, переключение основного насоса и насоса-дублера, переключение между вентиляторами, рычаг отключения ЭВМ и рычаг для переключения по всему меню. Кнопка отключения ЭВМ необходима в случае, если вдруг компьютер начинает барахлить или виснуть. Но даже при отключении компьютера он все равно продолжает работать в автономном режиме и передавать сведения о состоянии внутри скафандра.

Объединенный разъем коммуникаций

Под электрическим пультом управления находится объединенный разъем коммуникаций. Он выполняет функции сохранения запасов энергии и питания, когда космонавт находится внутри космического корабля. В автономном режиме работы скафандр способен поддерживать процессы жизнеобеспечения 7 часов. В разъем коммуникаций через специальные клапаны подсоединяются шланги, через которые поступает воздух и водоснабжение, с той целью, чтобы не уменьшать это время, пока оператор не вышел в открытый космос. Перед тем, как космонавт собирается покинуть борт корабля, он отсоединяет шланги и включает в работу автономные системы обеспечения работы скафандра.

Пневмогидравлический пульт управления

Слева под грудью, в районе расположения желудка на костюме расположен пневмогидравлический пульт управления. Он необходим для регулирования показателей давления, кислорода и температуры. На пульте имеются рычаги для переключения. С помощью них космонавт может самостоятельно регулировать подачу кислорода из основного или резервного баллона, таким же образом следить за состоянием давления внутри скафандра и охлаждать температуру. Также там имеется тумблер-инжектор. Он очень важен в работе скафандра, поскольку он способен поддерживать жизнеобеспечение внутри скафандра в случае отключения электричества. Нажав на эту ручку, оператор может добавить количество кислорода, а также отследить работу системы вентиляции.

Вентиляционная система

Система вентиляции расположена в ранце, который находится за плечами космонавта. В совокупности всё, находящееся в этом ранце, называется автономной системой жизнеобеспечения. Именно она поддерживает работу человеческого организма, когда человек оказывается в космосе. Там находятся:

Основной и запасной кислородные баллоны;
Поглотительный патрон, который очищает кислород от вредных веществ;
Вентиляторы (основной и дублер), через которые очищенный кислород переходит в сублиматор;
Сублиматор – это устройство, которое также очищает кислород, но уже не от примесей, а от лишней влаги. Также он охлаждает кислород для приемлемой для употребления температуры.

После сублиматора кислород попадает в баллоны, где используется по прямому назначению. Поскольку это одна из наиважнейших частей костюма космонавта, все устройства дублируются (резервные устройства), чтобы в случае отказа одного, всегда был запасной.

Другие устройства скафандра

Помимо вышеперечисленных частей, в этом костюме еще имеется большое количество различных предметов, устройств и приспособлений. Это и зеркала, и тросы, и карабины, и шланги, и так далее. Каждая деталь имеет свое предназначение, без которого не обойтись космонавту. Инженеры смогли совместить все детали в «Орлане-МК» таким образом, чтобы имелось все необходимое для работы в космосе. Но при этом все настолько компактно укомплектовано, что данный скафандр является самым прочным, безопасным и малогабаритным во всем мире. Он совмещает в себе системы, необходимые для жизнеобеспечения, а также учитывает физические потребности космонавтов. Даже американские астронавты заимствовали технологии «Орлана» при изготовлении своих скафандров.