Скафандр

Скафандр (греч. σκάφος + ανδρός, «лодкочеловек») — это, образно говоря, то, что отделяет вас от неминуемой смерти в условиях, когда внешняя среда способна вас убить. Состоит из двух вещей — комбинезона, гермошлема и системы жизнеобеспечения.

Как всё начиналось 1715 год — первый скафандр из бочки со стекляным окном, но тем не менее пригодный для водолазных работ

Нормобарический водолазный скафандр весит от трёх центнеров до полутонны

светлое прошлое первых выходов в космос, скафандр весит около 90 кг

светлое будущее, сколько это будет весить — пока никто не знает

Виды:

• Общевойсковой защитный костюм — резиновая оболочка и противогаз, защищает от химического и биологического оружия.
• Лёгкий водолазный костюм — акваланг с маской вместо шлема.
• Лётный костюм — то же самое, но для полётов на большой высоте, где воздух слишком разрежен для дыхания. Питание воздухом от системы жизнеобеспечения самолёта.
• Трёхболтовка — водолазный костюм для погружений, воздух поставляется по шлангу от компрессора.
  • Космическая трёхболтовка — первые скафандры конструкции, похожей на водолазную. Выяснилось, что они склонны к раздутию в вакууме, а потому не прижились. Питание — воздухом из баллонов.
• Полужёсткие скафандры — современные скафандры с жёсткой кирасой, к которой неподвижно прикручен пристёгивается шлем, и в эту же кирасу интегрирована система жизнеобеспечения. Имеет мягкие рукава и штанины. Очень удобен для самостоятельного надевания в невесомости — достаточно, открыв дверцу на спине, войти внутрь скафандра. Но по этой же причине плохо годиться для планет — никакой гибкости в пояснице.
  • Только отечественные. Американские — состоят из раздельных куртки и штанов, соединяющихся герметическим поясом. Несколько более подвижны в пояснице, за счёт позволяющего вертеть торсом туда-сюда подшипника в поясе, но именно из-за этого куда более хлопотны в надевании и не могут быть надеты в одиночку.
• Жёсткие виды скафандров. Если к жёсткому скафандру добавить гидроусилители и противопульное бронирование — получится силовая броня.
  • Космический — предназначен для удержания внутреннего давления в 1 (прописью — одну) атмосферу, а то и меньше (использование специальных смесей с повышенным содержанием кислорода позволяет снизить давление без ущерба для работоспособности).
  • Нормобарический — предназначен для удержания внешнего давления при сохранении внутри нормального давления в 1 атмосферу. Предельная глубина погружения может достигать 600 метров, а соответствующее внешнее давление — 60 атмосфер.
• Скафандр в облипочку — футуристическая трёхболтовка, находящаяся в разработке.

Нас здесь интересует исключительно космический скафандр.

Требования, предъявляемые к космическому скафандру

Немного о скафандре. Он полужесткого типа. У него есть жесткая часть, как бы кираса рыцарских доспехов, и мягкая — рукава и штаны. Скафандр выполнен так, что мы не надеваем его, а входим в него, как в шкаф, и закрываем за собой дверку. С жесткой частью выполнен заодно и шлем скафандра, а мягкие части состоят из нескольких оболочек: герметичной, силовой и защитной, которая предохраняет скафандр от повреждений. Скафандр позволяет жить в нем свыше шести часов, а это значит — иметь там хорошую атмосферу, охлаждение, вентиляцию. Все агрегаты сгруппированы в дверце — называется «ранец», тут и запас кислорода, мы им дышим, и поглотитель СО2, насосы, приборы автоматики и запасы воды. Только вода в данном случае служит не для питья, а для отвода тепла. Подвижность в скафандре достаточна, правда, все зависит от того, какие выполняешь операции. Если надо что-то снять, поставить или переместиться из одной рабочей зоны в другую, то это вполне доступно. При длительной, непрерывной работе потеешь и, бывает, влага выступает на остеклении шлема, из-за этого плохо видно ручку регулирования охлаждения. При положении регулятора охлаждения 3—4 мерзнут сильно ноги, аж ноют в коленях, а для спины и тела — комфорт, духоты нет. Когда выступал пот, включал дополнительный вентилятор. В общем, особых затруднений при работе в скафандре не было, только надо не забывать следить за темпом и ритмом работы.

— В.Лебедев, о скафандре «Орлан»

В открытом космосе условия для жизни, в общем-то, довольно плохие. А если быть точным — может быть, конечно, и хуже (ну, скажем, на Венере у поверхности), но не намного. Рассмотрим основные опасности:

• Вакуум. То есть — дышать нечем, и если человек выйдет в открытый космос без скафандра, то умрёт, и это будет мучительно. Впрочем, даже вакуум не может убить мгновенно, а потому человек ещё некоторое время будет дёргаться от боли (ибо падение давления вызовет выделение из крови растворённых в ней газов, а это очень больно), затем погибнет от нехватки кислорода, и только после этого — замёрзнет. Какие-либо осмысленные действия он совершать конечно сможет, но лишь в течение нескольких секунд, если ситуация будет удачной — около десяти секунд, затем будет обморок и смерть. Откачать человека после пребывания в вакууме сложно и маловероятно (нужны очень хорошие реаниматологи и очень хорошо оборудованное отделение интенсивной терапии).
  • При испытаниях скафандра в вакуумной камере случилось ЧП и человек на некоторое время оказался в близких к вакууму условиях... Вероятно, такое случалось не раз, но этот случай неплохо задокументирован. Ничего особенного не произошло, он заметил как кипит слюна во рту и довольно быстро отключился от гипоксии. После поднятия давления почти сразу очухался, реанимация не потребовалась. Так что прыжок сквозь космос а-ля Одиссея 2001, когда после разгерметизации надо совершить, оказавшись в вакууме, осмысленное действие (закрыть за собой люк, как минимум) - в принципе возможен, секунд 10 есть, а может и все 15. Кровь в сосудах за время, которое практически интересно, не закипит, т.к. сосуды обеспечивают достаточное для этого давление. Главная опасность - баротравма, когда дыхательные пути перекрыты, а в легких воздух, который приведет к механическому разрыву легочной ткани. Вакуум в течение примерно одной минуты переносится нормально, дольше - возможна остановка сердца, которое придется "запускать" кому-то еще, иначе смерть. Пребывание в вакууме пять и более минут - ну да, конец... Такие случаи тоже, к сожалению, были.
• Экстремальные температуры — в зависимости от того, насколько близко звезда, но в любом случае вам не понравится пребывание на морозе в минус сто градусов, или на жаре в плюс сто (на планетах всё может быть ещё хуже, особенно если у них есть атмосфера). Скажем так, обморожение и обугливание — это неприятно.
  • Вакуум не зря "наливают" между стенками колбы термоса - замерзнуть за минуты однозначно не получится, а потом это уже будет сугубо не важно. Поджариться на орбите Земли - более вероятно, но это будет интересовать также уже не тебя.
• Свет. Человек не может без защиты смотреть на солнце, электросварку и лампу в солярии? Ну так вот, по той же причине в космосе человек не может без защиты смотреть на свет — здесь нет поглотителя UV-спектра, а потому это чревато ожогами глаз. То есть — резь в глазах, слёзы и нарушения зрения — вещи очень неприятные, особенно учитывая что глаза — единственный орган чувств, помогающий человеку ориентироваться в пространстве.
• Радиация. Она в космосе есть не везде (точнее, она везде есть, просто кое-где она очень сильная) — однако здесь дела обстоят лучше чем на Земле хотя бы потому, что в космосе ты не можешь дышать радиоактивной пылью, а значит опасность представляют лишь большие дозы лучиков и длительное пребывание в радиоактивных облаках.

Отсюда следует вывод, что скафандр должен обеспечивать защиту от разгерметизации, терморегуляцию в пределах допустимых параметров, защиту от ультрафиолета и радиации, а также иметь систему жизнеобеспечения, способную регулировать влажность, состав и давление воздуха. Ну и конечно же, мобильность.