Эксперты сравнили российские и американские скафандры
При создании скафандров используются общие требования, российские и американские образцы различаются только конструктивно, существенных преимуществ для работы на окололунной станции у них нет, считают опрошенные РБК эксперты.
«Требования для строения скафандров общие для всех, и важно учитывать возможность пребывания в космосе, обеспечение теплорежима, проведение операций и гибкость самого скафандра. Вот американские в перспективе имеют некоторое преимущество, поскольку в них можно проводить больше сложных операций», — рассказал РБК научный сотрудник института космических исследований РАН Натан Эйсмонт. В пример эксперт привел разработку США для программы по исследованию астероидов.
Эйсмонт добавил, что сравнивать скафандры России и США сложно, однако российские «значительно дешевле».
Отвечая на вопрос о постройке шлюзовых модулей для МКС под американские стандарты, из-за которых Вашингтон может настаивать на своих скафандрах, эксперт сказал, что «в этом нет необходимости». «Шлюзовые камеры нашего производства более надежны и герметичны, нареканий не получали», — добавил Эйсмонт.
Академик Российской академии космонавтики им. К.Э.Циолковского Александр Железняков заявил РБК, что американские и российские скафандры различаются только конструктивно. «Назначение одно, габариты одни, ресурс работы схож. И те, и другие предназначены для работы вблизи Земли, где космонавтов защищает магнитное поле. А около Луны такого поля нет, следовательно, необходима дополнительная защита от космического излучения. Все равно придется дорабатывать оба вида скафандров», — считает академик.
По его словам, у российских скафандров лучше разработана система охлаждения, у американских — система комфорта.
Железняков считает, что все будет зависеть от того, как будет организована работа на окололунной станции. «Если по американским стандартам, то логичнее использовать их технику, если будут выработаны новые — то и наши скафандры будут подгоняться под нормы», — поясняет он.
Ранее «РИА Новости» со ссылкой на источник сообщили, что США предлагают заменить российские «Орланы» скафандрами своего производства для выходов в открытый космос с окололунной станции Lunar Orbital Platform — Gateway.
«Речь идет о том, что выходы в открытый космос из российского шлюза предлагается проводить в американских скафандрах», — рассказал собеседник агентства. Он отметил, что Россию «вынуждают» строить шлюзовой модуль под американские стандарты и разрабатываемые в США скафандры.
По его словам, такие требования обусловлены тем, что в России сейчас не создают лунные скафандры, а держать на станции два разных комплекта скафандров нерационально. Таким образом, при использовании американских скафандров системы выхода в открытый космос также должны быть построены под оборудование из США, отметил собеседник агентства.
С 1967 по 1973 год было проведено 13 пусков «Сатурна-5» — 12 по программе «Апполон» (пилотируемые космические полеты с целью высадки человека на Луну) и один — для выведения на околоземную орбиту орбитальной станции «Скайлэб».
«Сатурн-5» обошелся бюджету США в $47,3 млрд (в ценах 2014 года). Одной из причин досрочного закрытия лунной программы стала именно ее дороговизна.
Сегодня ступени ракеты-носителя «Сатурн-5» можно увидеть в космическом центре имени Линдона Джонсона (город Хьюстон, штат Техас) и в космическом центре имени Кеннеди (округ Бревард, штат Флорида).
В сентябре 2017 года «Роскосмос» анонсировал создание совместной с США окололунной станции, первые модули которой планируется вывести на орбиту в 2024–2026 годах. На первом этапе запланировано строительство орбитальной части с дальнейшей перспективой применения отработанных технологий на поверхности Луны и впоследствии Марса.
В декабре 2017 года президент США Дональд Трамп поручил NASA начать «инновационную программу освоения космоса, чтобы отправить американских астронавтов обратно на Луну». В марте 2018 года президент России Владимир Путин рассказал, что приоритетом российской лунной программы будет высадка на полюсах, на которых может быть обнаружена вода.
Источник
Чем отличаются российские и американские скафандры
Проектировать первые высотные скафандры, создающие вокруг человека среду с избыточным давлением по отношению к окружающей атмосфере, начали еще в 1930-е годы. Тогда их изобретали для полетов человека на стратостатах (высотных воздушных шарах). Сейчас существует всего три «ателье», где делают скафандры. Находятся они в России, США и Китае.
РОССИЙСКИЙ СКАФАНДР
Скафандр «Орлан-МК» производится ОАО «НПП „Звезда“» имени академика Г.И. Северина» (Московская область). Это пятая модификация отечественных скафандров, она оборудована встроенной компьютеризированной системой. Используется на МКС.
1. Шлем имеет светофильтр с золотым напылением — для защиты от солнечного света. Внутри шлема встроена «Вальсальва» — устройство для продувки ушей при изменениях давления в скафандре (выглядит как маленькая подушечка с двумя бугорками, которые, если в них упереться, зажимают нос).
2. Рукава и штанины съемные и могут регулироваться по длине. Внутри внешней части костюма — кираса (жесткий металлический корпус).
3. Перчатки изготавливаются по индивидуальным меркам и имеют термоизолирующие подкладки, чтобы не мерзли руки.
4. Электрофал — провод, по которому в скафандр поступает электричество, когда космонавт еще находится на борту.
5. Электронный блок управления. Надписи на блоке нанесены в зеркальном отражении, чтобы космонавт мог читать их с помощью надетых на рукава зеркал 6.
7. Кнопка входа в меню блока управления и отключения аварийного сигнала.
8. Ранец системы жизнеобеспечения. Содержит основную и запасную системы снабжения кислородом и блок коммуникаций.
9. Светодиоды. Оповещают космонавта в аварийных ситуациях (при утечке, проблемах с вентиляцией, кислородом и пр.).
10. Крепление троса, закрывающего люк скафандра на спине. Через этот люк космонавт попадает в скафандр.
Вес — 114 кг, внутри скафандра поддерживается постоянное давление в 0,4 атмосферы.
Время работы системы жизнеобеспечения скафандра в одном цикле (от надевания до снятия) — 10 часов (из них 7 часов отводится на работу в открытом космосе, остальное время — на нахождение в отсеке перед выходом в космос и после возвращения).
Внешняя оболочка скафандра — ткань фенилон, способная выдерживать значительные статические и динамические нагрузки и многослойная экранно-вакуумная теплозащита, состоящая из алюминиевой фольги и минеральных волокон.
СКАФАНДР США
Костюм для выхода в открытый космос EMU (Extravehicular Mobility Unit) производится компанией ILC Dover, системы жизнеобеспечения поставляются Hamilton Standard. Первая версия EMU использовалась с 1979 по 2002 год, в настоящее время в эксплуатации ее модернизированный вариант. Стоимость одного скафандра — 12 млн долларов.
1. Шлем имеет светофильтр с золотым напылением — для защиты от солнечного света. Шлем соединен трубкой с контейнером воды объемом 0,95 литра.
2. Светодиоды — необходимы для работы на теневых участках.
3. Блок управления и контроля, включающий регуляторы температуры, поступления кислорода и связи. Надписи на блоке нанесены в зеркальном отражении, чтобы космонавт мог читать их с помощью вшитых в рукава зеркал.
4. Ранец системы жизнеобеспечения, содержащий основную и запасную системы снабжения кислородом и блок коммуникаций.
5. Система обеспечения кислородоом. Наряду с основной существует аварийная, запаса которой хватает на 30 минут.
6. Перчатки с подогревом. Позволяют сохранять чувствительность пальцев за счет прорезиненных элементов.
7. Видеокамера.
8. Страховочный карабин.
Вес — 178 кг, внутри скафандра поддерживается постоянное давление в 0,3 атмосферы.
Время работы в открытом космосе — до 7 часов.
Скафандр состоит из 14 слоев (в том числе нейлон, неопрен, синтетическое полиэфирное волокно и термопластик) и способен выдерживать перепады температуры от –184 до +149 градусов Цельсия.
Источник
Дизайн против функциональности: разбираем новый скафандр SpaceX
Скоро к Международной космической станции стартует новый пилотируемый космический корабль Crew Dragon! И пока все ждут этого эпохального события, мы решили разобрать последние фотографии модных скафандров, разработанных компанией SpaceX, и взяли комментарий у Николая Моисеева — специалиста по скафандростроению и основателя компании Final Frontier Design.
Скоро к Международной космической станции стартует новый пилотируемый космический корабль Crew Dragon! И пока все ждут этого эпохального события, мы решили разобрать последние фотографии модных скафандров, разработанных компанией SpaceX, и взяли комментарий у Николая Моисеева — специалиста по скафандростроению и основателя компании Final Frontier Design.
Терминология
Для начала определимся с терминами. Скафандры, которые мы разбираем, — аварийно-спасательные. В них не нужно шастать по Луне или выходить в открытый космос. Они защитные и предназначены для ситуации внезапной разгерметизации космического корабля во время полёта к Международной космической станции или обратно.
‘ title=>Обычно скафандр — это 95 процентов функциональности, а оставшиеся пять процентов — дизайн. Со скафандрами SpaceX ситуация другая — их заранее разрабатывали с оглядкой на « героический облик». Для этого привлекли одного из голливудских специалистов — дизайнера Хосе Фернандеса, специалиста по созданию костюмов и скафандров для кино. И да, первые макеты, показанные в 2017 году, действительно выглядели шикарно! Но что у этих скафандров с функциональностью?
Вот что рассказал нам Николай Моисеев — специалист по скафандростроению и основатель компании Final Frontier Design, которая сотрудничает с NASA и космическими агентствами других стран.
Выживание через боль
Что мы знаем о скафандре SpaceX? Из материалов открытой печати известно, что идею и облик владелец компании Илон Маск заказал у модного дизайнера.
Скафандр имеет две оболочки — силовую и герметичную. Вход в скафандр — через гермомолнию от лодыжки до лодыжки. Выполнен он одним куском — ни шлем, ни перчатки не отстыковываются и присоединены постоянно. Чтобы кисть руки пролезла в перчатки через узкие места на запястьях, есть гермомолнии, которые можно расстегнуть для надевания/снятия перчаток. Кстати, они позволяют работать с сенсорными экранами.
Шлем скафандра отпечатан на 3D-принтере. Разъём вентиляции — на правом бедре. Скафандр — персонального размера, изготавливается индивидуально на конкретного астронавта.
Дальше по пунктам. Дизайнер модной одежды задал облик, и при этом учитывались только личные предпочтения Маска. Пострадала ли функциональность при таком подходе? Давайте разберёмся.
Мы видим перед собой только силовую оболочку, внутренняя составляющая нам неизвестна. Оболочка других скафандров, русских или американских, имеет силовую систему и шарниры, но тут нет ничего.
Зачем нужна силовая система? Для предотвращения вырастания скафандра под давлением. Когда кабина потеряет давление, скафандр надуется и обеспечит дыхание и выживание, если снаружи низкое давление или даже вакуум. То есть скафандр — это только отчасти одежда космонавта. Большинство требований к нему — инженерные, как к сосудам под давлением.
Что мы видим на фото и на видео? Скафандр SpaceX вырастает в размерах. Большие плечи, шейная часть вырастает по длине в два раза, кривые ноги, как у кавалериста, — все части значительно вырастают в размерах. Плохо это или хорошо? Ну и пусть вырастают, дело не в этом. Вопрос в болезненных ощущениях: если становится больно под мышками, под коленкам будет ещё хуже.
Если ткань так растягивается под рабочим давлением, то что же будет при опрессовке и при других поверочных давлениях?
У этого скафандра совсем нет шарниров, разве что на пальцах перчаток, — под давлением астронавт не сможет пошевелиться, причём совсем. Останется лишь ждать аварийного приземления. Значит, только автоматика должна сделать всё, чтобы отработать по операциям приземления. Напомню — у других скафандров много шарниров для подвижности, что означает больше комфорта и возможностей для астронавтов.
Выполнит ли скафандр SpaceX свою функцию по выживанию при разгерметизации капсулы? Да, выполнит. Но выполнит плохо. По сравнению с другими, в нём будет очень неудобно.
Дизайн и здравый смысл
Дальше по списку — необычный вход. Астронавту придётся влезать в этот скафандр как червяку, и кто-то ему должен помогать. А потом ещё надо как-то вылезти!
Удобно? Нет. Можно пользоваться? Да. Но зачем так сложно устроено?
То есть не как сделать поудобнее ( читай — функциональнее), а как помоднее, чтобы молнии не было видно.
Как выполнен вход у « Сокола» ( российского аварийно-спасательного скафандра)? Он находится спереди, на груди, и космонавт сам одевается, сам застёгивается, а затем сам, без помощи, раздевается.
Скафандр SpaceX — индивидуального размера. Хм. Современные тенденции скафандростроения состоят в том, чтобы сделать скафандр, подходящий людям разного роста и комплекции. Для коммерческого космоса важно сделать скафандр с универсальными мерками, чтобы иметь в линейке как можно меньше размеров, но с возможностью подгонки. Это удешевит производство и эксплуатацию, позволит быстро сделать замену и за пару минут подогнать скафандр по фигуре нового астронавта. А тут всё сделано, как на заре пилотируемой космонавтики, когда не было массовых полётов, а имелись небольшие отряды космонавтов — и государственные программы совсем не считали деньги.
Несколько слов о шлеме. Крутой. И неудобный. Напечатанный пластик не особо прочный, поэтому толщина стенки шлема около 25 мм. У других скафандров это же место выполнено из алюминия, с толщиной стенки 1,5 миллиметра.
Шлем сделали по типу мотоциклетного, но тот спроектирован для езды на большой скорости, в нём хорошо организована вентиляция для удаления выдыхаемого газа и охлаждения головы. Тут же нет ни скорости, ни набегающего потока воздуха, а значит — возможны проблемы с вентиляцией и охлаждением.
Размеры шлема у скафандра « Сокол» больше, и он более комфортный. NASA для своих внутрикорабельных скафандров тоже увеличили размеры шлемов — сейчас в них можно даже свободно вращать головой. В скафандре SpaceX меньший размер шлема позволяет поворачивать и наклонять голову только на небольшой угол.
Можно ещё поговорить о перчатках, о непонятной системе вентиляции ( где выход воздуха из скафандра?), но это более узкие и специализированные вопросы.
Функциональность принесли в угоду моде. Дизайн вопреки здравому смыслу.
Но есть и другое, более важное обстоятельство — система разработки, испытаний, доводки и сертификации в компании SpaceX. Обычно когда испытатель, а потом и космонавт говорят: « Мне тут неудобно или плохо, тут надо улучшить», конструкцию изменяют и дорабатывают, чтобы не было нареканий.
Например, астронавт поднимает руку в плече, чтобы поудобнее взяться и пролезть в люк корабля, и говорит: « А тут мне жёсткая плечевая накладка мешает руку поднимать». В обычной компании её берут и отпарывают — и всё. И ничто больше не мешает поднимать руку астронавту: стало удобнее. А тут это запрещено делать. Ведь эти жёсткие плечевые накладки введены модным дизайнером, их нельзя трогать! Они не несут функционала, они для красоты. Конструктор не может внести изменения, астронавт или испытатель не могут пожаловаться.
Вот так. Плохо это или хорошо — решайте сами. Но я для себя уже всё решил.
Источник