Военное обозрение

Алгоритм работы скафандра СК-1 при разгерметизации КК «Восток» и при штатном катапультировании

28

В открытых источниках имеется достаточно большое количество информации о скафандре Ю.А. Гагарина «СК-1» и его общих технических характеристиках. Однако мало где дается подробное описание того, как скафандр «СК-1» обеспечивал безопасность космонавтов КК «Восток» в случае разгерметизации и во время штатного катапультирования на этапе приземления.


Последовательность аварийной работы скафандра СК-1 при разгерметизации КК «Восток»


На этапе выведения КК «Восток» космонавт находился в герметично закрытом скафандре. После выхода на орбиту космонавту разрешалось открыть иллюминатор и снять перчатки.

В случае небольшой утечки в кабине и незначительного падения давления до 525 мм рт. ст., аварийная система не срабатывала. Так как данный режим считался допустимым и безопасным с точки зрения развития гипоксии и высотно-декомпрессионных расстройств.

При снижении давления более 530 мм рт. ст. (3 км) срабатывала первая группа барореле. И с помощью блока электрореле открывались электромагнитные клапаны воздушной линии, которые вставали на свои фиксаторы. Воздух из баллонов через линейный фильтр попадал в редуктор, где его давление понижалось со 150 до 10 ат.

Далее воздух поступал через отрывной разъем, открытый электроклапан в пневмовыключатель, обеспечивающий электроклапан и первую группу блока реле.

Затем воздух через редуктор второй ступени поступал в кислородный прибор. Поступающий воздух перепускался в систему вентиляции скафандра. Таким образом, осуществлялась компенсации утечки из кабины.

Если этого не хватало (давление в кабине продолжало падать), когда давление снижалось до 430–400 мм рт. ст. (высота 5 км), замыкались контакты второй группы блока барореле и открывался электроклапан кислородной линии. Одновременно подавалось напряжение в пиромеханизм автоматического закрытия остекления шлема.

Кислород из баллона через агрегаты, аналогичные воздушным, поступал в кислородный прибор. Одновременно второй пневмовыключатель обесточивал вторую группу барореле. Блокировочный клапан закрывался и прекращалась подача воздуха от вентилятора в шлем скафандра.

Кислородный прибор обеспечивал на высотах более 4,5 км подачу в шлем скафандра газовой смеси кислорода и воздуха, причем процент кислорода возрастал по мере падения давления (увеличения высоты). При достижении высоты в кабине 9 км в шлем начинал поступать только кислород, а воздух из баллонов пропускался в линию вентиляции оболочки.

Если высота в кабине достигала 10 км, то срабатывала третья группа блока реле, которая выключала вентилятор.

Регулятор абсолютного давления, установленный на скафандре, начинал автоматически закрываться с высоты 10 км. В условиях вакуума, избыточное давление СК-1 равнялось 0,27 кгс/см² (американцы до сих пор используют этот режим в своих скафандрах, в то время, как отечественные СК, начиная с СК «Беркут», перешли на основной режим избыточного давления 0,4 кгс/см²).

У космонавта имелась возможность вручную включить и выключить подачу газа из воздушных и кислородных баллонов с помощью тумблеров. После выключения тумблер становился в нейтральное положение.

И вся система вновь была готова к повторному автоматическому срабатыванию в той же последовательности.


Работа скафандра СК-1 при штатном спуске с орбиты и катапультировании из СА


При прохождении сигнала об окончании работы тормозной двигательной установки КК «Восток» при входе в плотные слои атмосферы, подавался импульс электротока на автоматическое закрытие шлема. В это время автоматически включалась подача кислорода в шлем и в блокировочный клапан из кислородно-вентиляционного устройства. Одновременно обесточивался блок барореле и открывалось входное отверстие в клапане гермокабины, отрегулированном на избыточное давление 440 мм рт.ст.

В случае снижения по аварийной траектории, сигнал на срабатывание агрегатов давало тепловое реле.

Давление в кабине начинало постепенно понижаться, а концентрация кислорода в шлеме скафандра повышаться. При этом парциальное давление кислорода не падало ниже 140 мм рт. ст.

При отделении приборного отсека происходило разъединение воздушной и кислородной коммуникации с помощью отрывных герморазъемов, а также переключение питания вентиляторов на запасной аккумулятор, установленный внутри спускаемой капсулы.

Кислородно-вентиляционная установка обеспечивала питание кислородом в течение 25 минут.

На высоте 6–8 км происходил отстрел люка по команде, выдаваемой специальным барореле. От этого же сигнала выдавалась повторная команда на закрытие шлема. И включался парашютный кислородный прибор КП-39.

При катапультировании космонавта с креслом, включение КП-39 дублировалось путем механического выдергивания чеки, а также происходил разрыв специальных тарированных шлангов и автоматическое размыкание объединенного разъема коммуникаций (ОРК).

При снижении на парашюте питание космонавта кислородом от КП-39 осуществлялось в течении 15–18 минут. При этом с момента катапультирования и до высоты 4–5,5 км в шлем подавался чистый кислород.

А с высоты 4,5–5,5 км подача кислорода автоматически переключалась на инжектор, который начинал подсасывать воздух.
Автор:
28 комментариев
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. Intruder
    Intruder 11 марта 2021 18:17
    +14
    Кратко и талантливо!!! Браво автор, ждем дальнейшие продолжения в серии статей, по данной теме...
    1. КАКОЙ ЕСТЬ
      КАКОЙ ЕСТЬ 11 марта 2021 18:41
      +15
      Согласен,подача материала понравилась,вот уж действительно тот случай,когда краткость сестра таланта!Лаконично и по делу,без воды лишней.Спасибо за интересную статью!
    2. Alien From
      Alien From 13 марта 2021 17:52
      +1
      Присоединяюсь к благодарности! Живой и интересный цикл статей! Спасибо автору hi
  2. Авиатор_
    Авиатор_ 11 марта 2021 18:46
    +10
    Хорошая статья. Респект автору.
    1. Pete Mitchell
      Pete Mitchell 12 марта 2021 10:51
      +3
      Цитата: Авиатор_
      Хорошая статья. Респект автору.
      Ждём продолжения
  3. mr.ZinGer
    mr.ZinGer 11 марта 2021 19:17
    +4
    Завидую тем кто это понял!
    Я через все эти перечисления реле и пневмоклапанов не смог продрастся.
    Автор вы принцип работы могли объяснить своими словами.
    1. Avior
      Avior 11 марта 2021 21:14
      +8
      Автор не отвечает, давайте я попробую
      В скафандре была предусмотрена защита от снижения давления в кабине в случае аварийной разгерметизации корабля, которая работала в несколько этапов
      1. Вначале при снижении давления до 530 мм рт ст (мм ртутного столба) увеличивалась подача воздуха из баллонов для компенсации утечки воздуха.
      2. Если давление падало еще ниже (до 400), автоматически закрывалось стекло шлема, отключалась подача воздуха, и подключался кислородный прибор с регулятором.
      3. Кислородный прибор подавал вначале смесь воздуха и кислорода в зависимости от окружающего давления, при определенном значении давления (соответсвующем высоте 9 км над уровнем моря) переходил на чистый кислород для дыхания, а воздух подавал только в оболочку скафандра.

      При снижении и катапультровании из спускаемого аппарата (на первых пяти Востоках космонавт не садился вместе к кораблем, а катапультировался на парашюте на большой высоте, это была большая тайна, стоившая карьеры, а возможно и жизни, одному из испытателей катапульты Востока. По странному стечению обстоятельств второй испытатель тоже погиб) алгоритм несколько отличался, к тому же было дополнительное аварийное тепловое реле.
      После катапультирования из спускаемого аппарата подача кислорода на большой высоте, выше 5 км, и кислородо- воздушной смеси на меньшей была предусмотрена из автономного кислородного прибора, рассчитанного на 18 минут, с высоты ниже 5 км начинался подсос воздуха снаружи скафандра через специальный клапан. У Гагарина, кстати, с этим клапаном были проблемы.
      1. mr.ZinGer
        mr.ZinGer 11 марта 2021 22:55
        +1
        Благодарю вас, очень все понятно.
      2. Бшкаус
        11 марта 2021 22:56
        +10
        Автор не отвечает,

        Автор не "не отвечает", просто у автора сегодня полнейший зашквар на работе, т.к. он заправляет емкость "Колос-5Д" питьевой водой для ближайшего ПК "Союз" и все это происходит на грани фола по срокам поставки с огромной нервотрепкой. Так что любая мелочь или задержка чревата вплоть до переноса даты пуска с торжественной дачей люлей кому? автору, а он в свою очередь не может даже выпить хотя бы 50г коньяка для успокоения, т.к. видите ли прививается от коронавируса )))))).
        Но в целом вы очень доходчиво все разъяснили ))))

        Завидую тем кто это понял!
        Я через все эти перечисления реле и пневмоклапанов не смог продрастся.
        Автор вы принцип работы могли объяснить своими словами.

        Да автор сам когда все это прочитал в первоисточнике - не понял, потом написал статью - но опять не понял.
        А если серьезно, то я это серьезно, мне самому этот слог резал слух, но я преследовал одну очень важную для меня вещь - я хотел передать информацию не через призму своего понимания, а именно отразить тот дух и стилистику, которая была в первоисточнике.
        1. Avior
          Avior 11 марта 2021 23:51
          +3
          Я ни в коем случае не имел в виду, что вы не хотите отвечать.
          Извините, если мой пост можно было так истолковать.
          1. Бшкаус
            12 марта 2021 09:26
            +2
            Цитата: Avior
            Я ни в коем случае не имел в виду, что вы не хотите отвечать.
            Извините, если мой пост можно было так истолковать.

            Да не, никаких проблем, просто у меня так вчера со временим получилось, да и выматался ужасно, только перед сном и получилось глянуть на ВО пока успокаивающий чаек заваривался (а хотелось коньяка! ;) ). Я пока в машине в пробке стоял, видел что статью опубликовали, но тогда был всего один коммент. А объяснили вы в самом деле более доходчиво))
        2. Владимир_2У
          Владимир_2У 12 марта 2021 03:36
          +3
          Цитата: Бшкаус
          т.к. видите ли прививается от коронавируса

          О, первая фаза для меня с легким, почти незаметным поламыванием прошла, вторая точно так-же проходит, короче индивидуально. Но внимательность падает, так что Вы поаккуратнее на работе!
          1. Бшкаус
            12 марта 2021 09:31
            +2
            , первая фаза для меня с легким, почти незаметным поламыванием прошла, вторая точно так-же проходит,

            А у меня после 1й на сл день после обеда 39,4. Если честно, то думал сдохну на платформе электрички. До доме еле добрался через всю Москву. Выпил парацитомола, два часа проспался и позднем вечером уже 38,2, к утру 37 ровно и к обеду (через сутки после начала подъема) 36,6 но остаточная слабость пару дней еще была. Вот 17 вторую колоть, надеюсь пройдет легче)))
        3. Kuroneko
          Kuroneko 12 марта 2021 14:27
          +1
          Цитата: Бшкаус
          Да автор сам когда все это прочитал в первоисточнике - не понял, потом написал статью - но опять не понял.

          Лично меня поражает высочайшая автоматизация всех процессов при весьма несложной с инженерной точки зрения реализации. Берём поправку на те года, конечно, но всё равно - браво. Воистину, зачем изобретать дорогущую ручку для невесомости, когда можно обойтись карандашом.
          Тут надо бы ещё поехидничать насчёт космических туалетов СССР и США (последние больше памперсами обходились, впрочем, - ну тоже своего рода "экономия", хих).
        4. пищак
          пищак 13 марта 2021 03:22
          +1
          hi Уважаемому Автору Спасибоще за дух и стилистику первоисточника! yes
          Конечно, с простенькой схемой было бы ещё нагляднее, но и так достаточно понятно написано-кратко( несомненный авторский талант присутствует! yes ) и по существу! good
          Было очень интересно узнать подробности работы автоматики системы жизнеобеспечения СК( а, такие узнаваемые, рёбрышки
          жёсткости на "гагаринском" гермошлёме просто сами возвращают меня в то время, во всех, внезапно всплывающих в памяти, ностальгических подробностях... winked ) и корабля, базирующейся на технической базе того времени( ведь только одно слово-барореле многого стоит!)!
          С огромным удовольствием читаю( и смотрю-фото тоже очень информативны для пытливого инженерного глаза! wink ) этот цикл космических Статей и все Комментарии( тоже очень интересные!) к нему! yes good
          Моя Мама была тесно связана с авиацией и те ребята, которые работали в системе космической связи, на кораблях управления полётом, тогда рассказывали некоторые подробности о первых полётах( в том числе о последних минутах радиообмена с С.Комаровым, "нештатностях" полёта нашей первой космонавтки, хотя и скупо, т.к. "военная тайна"...)
          С искренним Уважением. hi
      3. Авиатор_
        Авиатор_ 12 марта 2021 10:53
        +1
        (на первых пяти Востоках космонавт
        Терешкову забыли, она на шестом Востоке летала.
        1. Avior
          Avior 12 марта 2021 11:48
          +3
          правильно, шесть
          Терешкова тоже катапультировалась.
          Это была огромная тайна- по правилам федерации авиаспорта, чтобы полет засчитали как рекорд, он должен быть законченным- космонавт должен был приземлится в своем аппарате, а систему мягкой посадки у Востока не успели сделать. Система мягкой посадки появилась только на Восходах.
          Появилась и система мягкой посадки спускаемого аппарата — перед приземлением из СА выдвигался щуп длиной около метра, и при касании его поверхности земли срабатывал двигатель мягкой посадки, гасивший скорость снижения СА до нуля, по крайней мере, вертикальную компоненту. Это позволило отказаться от катапультирования, которое было необходимо на КК «Восток» из-за сильного удара СА о землю.
      4. Intruder
        Intruder 13 марта 2021 18:02
        0
        и кислородо- воздушной смеси на меньшей была предусмотрена из автономного кислородного прибора, рассчитанного на 18 минут, с высоты ниже 5 км начинался подсос воздуха снаружи скафандра через специальный клапан.
        хотя меня в этой статье заинтересовало - это ограничение по объему (тут или борьба с массой, или геометрия блока внесла ограничения в 18 минут?) и работа клапана с переходом на "подсос" инжекционного типа, то есть случись проблема на спуске и через 18 минут..., каюк!? Если клапан, не обеспечит подсос.., тогда вручную забрало поднимать, иначе сразу становишься Героем Советского, но посмертно!!!
        1. Бшкаус
          13 марта 2021 23:01
          +1
          то есть случись проблема на спуске и через 18 минут..., каюк!?

          Катапультирование происходило на 8км, до 4х шло "свободное падение", скорость такого падения примерно 50м/с и занимало около 80 секунд, грубо говоря 1,5 минуты до раскрытия основного парашюта. За предусмотренные 18 минут можно еще раза 2-3 туда-сюда "сбегать" ))).

          Если клапан, не обеспечит подсос.., тогда вручную забрало поднимать, иначе сразу становишься Героем Советского, но посмертно!!!


          По поводу "каюк" - вопрос интересный. По личному опыту скажу, что в скафандре Сокол меня хватило на 10 минут перекрытой вентиляции, потом пошла сильная одышка, саму гипоксию еще не наблюдал, но минут через 15 бы завалился.
          В "Орлане" без вентиляции умудрился интенсивно проработать 40 минут, правда там и внутренний объем ого-го, а я худой и много места не занимаю. Но во время работы я все равно жаловался что "фигово идет", а потом резко приперло выпить очень сладкого горячего чая и я начал подозревать что что-то идет не так, а тут еще звон в ушах и потеря зрения появились. Начал сброс давления, но сознание все же потерял когда мне открыли дверцу и я откинул голову - называется "кислородный парадокс", иногда бывает у летчиков во время гипоксии, когда резко начинает подаваться кислород(((
          В СК-1 большого внутреннего объема нет, но я хочу обратить внимание на то, что шлем скафандра имеет достаточно большой непропорциональный размер не просто так ;). Интересно конечно, но мне кажется на пару-тройку минут должно хватить, но и спуск с раскрытым куполом уже минуты 4-5, если не больше. А вообще, наверняка должны были проводить эксперименты, но в архивах упоминания об испытаниях 58-61 года у нас (на Звезде) мало сохранились и таких там точно не было, м.б. В НИИЦ АКМ и ВЭ проводили, но за них сказать не могу.
          1. Intruder
            Intruder 13 марта 2021 23:14
            0
            Большое спасибо, вот это обратная связь.... hi Мое Уважение!!!
            P.S. Все точки над i были расставлены.
            1. Бшкаус
              14 марта 2021 21:38
              0
              Большое спасибо, вот это обратная связь....
              Статья статьей, а комменты по-расписанию))) Я же тоже любитель языком почесать, особенно когда на работу езжу)))). Если интересно, задавайте вопросы, что знаю расскажу, чего не знаю - там помалкиваю feel
  4. Fil743
    Fil743 11 марта 2021 20:25
    +4
    спасибо за краткое изложение Технического описания скафандра СК-1. smile Надеюсь на расширение интересов автора за пределы СССР.
    1. Бшкаус
      11 марта 2021 22:58
      +7
      Надеюсь на расширение интересов автора за пределы СССР.

      Как минимум, постараюсь в рамках темы по СК-1 дать описание американского Нави Марк -4 для КК "Меркурий", а потом отдельной статьей столкнуть СК-1 с Марк-4. Там тоже много интересного, особенно в разнице подхода СССР и США.
      1. Владимир_2У
        Владимир_2У 12 марта 2021 03:39
        +1
        Цитата: Бшкаус
        дать описание американского Нави Марк -4 для КК "Меркурий"

        Не подумайте ничего плохого, но тема отправления естественных надобностей, а точнее разницы амерского и нашего подходов к этой проблеме была бы очень интересна! В рамках "луносрачча" если честно. )))
        1. Бшкаус
          12 марта 2021 09:50
          +4
          Не подумайте ничего плохого, но тема отправления естественных надобностей, а точнее разницы амерского и нашего подходов к этой проблеме была бы очень интересна!

          Вот вам на затравку знаменитый мешочек который стал камнем преткновения в "луносраче" но есть одна проблема: этот мешочек из АСУ для КК "Союз". Обычно после его демонстрации у любителей посмеяться над тупыми амерами наступает минута молчания))) а вообще, если интересно, то у меня материалы на эту тему есть и много как по нашему, так и американскому.




          У стационарного кстати на фото тоже слева красная бирочка. За нее утягивается мешочек, который вставлен внутрь. Но это по большой нужде, с малой проще. Тема конечно деликатная, но куда без этого? ))))
          1. Владимир_2У
            Владимир_2У 12 марта 2021 10:39
            +3
            Про "пресловутый" мешочек явно не сам по себе, элемент какого то устройства, амерские так выглядели, сильно проще:
            1. Бшкаус
              12 марта 2021 13:17
              +2
              Про "пресловутый" мешочек явно не сам по себе, элемент какого то устройства, амерские так выглядели, сильно проще:

              У них небыло "унитаза" наш мешочек вставляется в специальную металлическую чашу с ручкой и писуаром. Эта схема еще с Востока! Хорошо себя зарекомендовала. Зато америкосы свой постоянно модернизировали: на аполлоне он имел липкий обтюратор и герметично крипился к заду, и не улетал, а если принаровиться, то и вонял меньше. ))) а в нашем сильный всасывающий вентилятор. Толковый аналог нашего они получили только на скайлебе
  5. Sancho_SP
    Sancho_SP 12 марта 2021 00:37
    +3
    Без схем конечно трудно воспринимать «на слух». Пгс с электросхемой были бы крайне интересны.