Военное обозрение

Скафандр «Ястреб» для работы в открытом космосе

23

После успешного выхода А. А. Леонова в открытый космос, подтвердившего по своей сути принципиальную возможность нахождения человека в условиях открытого космоса, перед конструкторами встала новая задача по созданию скафандра для практической работы вне корабля.


Такая необходимость возникла прежде всего потому, что советская лунная программа предусматривала пересадку космонавтов на орбите Земли из транспортного корабля «Союз» в корабль для облёта Луны путём перехода через открытый космос.

Скафандр «Беркут» для выхода А. А. Леонова в открытый космос, во-первых, не обеспечивал необходимой длительности автономной работы (до двух часов), так как перед ним ставились другие задачи. Во-вторых, новый СК должен был применяться только для внекорабельной деятельности и надеваться непосредственно перед выходом, в то время как СК «Беркут» выполнял двойную функцию – как спасательного СК на этапах выведения на орбиту и вхождения в плотные слои атмосферы, так и СК для внекорабельной деятельности. В-третьих, опыт, полученный при выходе А. А. Леонова, требовал существенных доработок, в том числе из-за перехода от СОЖ открытого типа к СОЖ закрытой.

Оболочка нового скафандра, получившего собственное название «Ястреб», была выполнена на основе оболочки скафандра «Беркут», но с существенными доработками.

Как и СК «Беркут», «Ястреб» имел двойную герметическую оболочку, двойное остекление, а учитывая резкое изменение внешних тепловых условий в космосе – в зависимости от пребывания в тени или на солнечной стороне, было принято решение использовать на «Ястребе» теплозащиту в виде экранно-вакуумной изоляции, аналогичной той, что использовалась на СК «Беркут».

Для облегчения надевания скафандра в условиях невесомости в бытовом отсеке корабля, имеющего ограниченный объём, оболочка скафандра имела раскрой для положения «стоя», что исключало его применение в качестве спасательного скафандра, так как пропадала сочетаемость с креслом «Казбек». Вентиляционный костюм был постоянно закреплён на внутренней оболочке СК. Герметичные манжеты рукавов, как и перчатки, были выполнены съёмными, вместо кожаных ботинок использовалась мягкая обувь и пр.

Скафандр «Ястреб» для работы в открытом космосе

Доработке подвергся гермошлем «ГНШ-2», светофильтр в котором, в отличие от СК «Беркут», размещался снаружи, что увеличило внутренний объём подшлемного пространства. Кроме того, была улучшена подвижность рук и разработан малогабаритный разъём коммуникаций. На корпусе скафандра установлен аварийный кислородный баллон и т. д., а схема размещения регуляторов давления на оболочке «Ястреба», в отличие от «Беркута», была выполнена по-другому.

Электропитание, радиосвязь и контроль телеметрических параметров осуществлялись с помощью бортовых систем кораблей при помощи электрофала.


Технические характеристики СК «Ястреб»

Время пребывания за пределами корабля до 3-х часов.
Абсолютное давление в скафандре:
Режим № 1 (рабочий) – в пределах 270-340 мм рт. ст. (0,4 кгс/см2)
Режим № 2 (аварийный) – в пределах 180-230 мм рт. ст. (0,27 кгс/см2)
Максимальный теплосъём, обеспечиваемый СОЖ РВП-1 – 200 ккал/час.
Утечка газа через гермооболочку скафандра – не более 1 л/м.
Вес скафандра в комплекте – до 19,5 кг.

Система СОЖ СК «Ястреб» РВП-1 и РВП-1П


Система СОЖ для СК «Ястреб» была выполнена в двух вариантах:

1 – в виде наспинного ранца (РВП-1);
2 – в виде размещения спереди на ногах на подвесной системе (РВП-1П).

Вариант подвесного ранца был вызван узким люком КК «Союз», диаметр которого составлял 600 мм и затруднял прохождение в скафандре с размещённым на спине ранцем.




17 января 1969 года КК «Союз-4» и «Союз-5» успешно состыковались на орбите, а космонавты А. С. Елисеев и Е. В. Хрунов, одетые в скафандры «Ястреб», успешно перешли из КК «Союз-5» в КК «Союз-4» через открытый космос и спустились уже на другом корабле на землю. Пребывание в открытом космосе при переходе с корабля на корабль составило 37 минут.

23 комментария
Информация
Уважаемый читатель, чтобы оставлять комментарии к публикации, необходимо авторизоваться.
  1. yehat2
    yehat2 5 апреля 2021 15:16
    0
    меня с детства мучал постоянный вопрос - если есть ОТКРЫТЫЙ космос и в целом он понятен, то есть и закрытый и вот что это такое, я не понимаю.
    1. Бшкаус
      5 апреля 2021 16:06
      +3
      если есть ОТКРЫТЫЙ космос и в целом он понятен, то есть и закрытый и вот что это такое, я не понимаю.

      Это относительные понятия местонахождения конкретного объекта.
      "Открытый космос" подразумевает нахождение объекта в космическом пространстве.
      Например, космический корабль летит в открытом космосе, но космонавт находится внутри корабля, к нему применяется понятие "нахождение в космосе", "космический полет" - условно можно назвать это закрытым космосом.
      Но когда он (космонавт) выходит за пределы корабля, он выходит в открытый космос, человек в данном случае становится объектом находящимся непосредственно в космическом пространстве - открытом космосе.
      Есть другие понятия: автономная работа. Например во время шлюзования, до тех пор, пока сбрасывается давление, скафандр питается от борта, но после отстыковки колодки начинается автономная работа, но космонавт еще находится в шлюзовой камере с открытой дверью, но он еще не находится в "открытом космосе", в который он попадает только после выхода из шлюза.
      1. Pete Mitchell
        Pete Mitchell 5 апреля 2021 16:46
        +4
        Хорошая тема, отличная подача. Автору благодарствую и ждём продолжения
        1. Бшкаус
          5 апреля 2021 16:52
          +5
          Хорошая тема, отличная подача. Автору благодарствую и ждём продолжения

          Через недельку про лунные начну, а тут еще с докладом через неделю по перспективному луннику на конференции выступать, может и для ВО поделюсь чуть позже, хотя на мой взгляд это не интересно (самокритично).
          1. Pete Mitchell
            Pete Mitchell 5 апреля 2021 16:55
            +4
            Почему нет? Народ с разнообразными интересами, надо пробывать на радость обществу good
            1. Бшкаус
              5 апреля 2021 22:23
              +3
              Почему нет? Народ с разнообразными интересами,

              дело не в интересах, а самом содержании, которое сводится к тому, что "промышленность" может предложить для полета на Луну три варианта скафандра, но для того, что бы выбрать какой нужен, надо для начала определиться в том, что вы собираетесь на Луне делать)))
              1. Pete Mitchell
                Pete Mitchell 5 апреля 2021 22:59
                +2
                wink вот за одно и выясним
          2. 210окв
            210окв 6 апреля 2021 09:07
            0
            Вообще советская лунная программа была закрыта для не посвящённых долгое время. Хотелось бы прочесть про спускаемый модуль. И вообще, как должен выглядеть полет, его этапы. Спасибо за статьи.
    2. bistrov.
      bistrov. 5 апреля 2021 17:11
      0
      Цитата: yehat2
      если есть ОТКРЫТЫЙ космос

      Это особенности русского языка,например, в "открытом " море, в "открытом" океане, в "открытом" космосе, ... т.е. непосредственно в обозначенной среде..., что тут непонятного...
      1. Наводлом
        Наводлом 5 апреля 2021 17:28
        0
        Цитата: bistrov.
        что тут непонятного

        в русском языке кроется много интересных загадок
  2. mojohed2012
    mojohed2012 5 апреля 2021 15:17
    0
    Опять хороший и интересный материал.
  3. Владимир_2У
    Владимир_2У 5 апреля 2021 16:32
    +2
    Изумительный материал!

    Система СОЖ для СК «Ястреб» была выполнена в двух вариантах:
    Вот где бы ещё об этом узнал!
    1. Бшкаус
      5 апреля 2021 18:48
      +2
      Вот где бы ещё об этом узнал!

      Но у Ястреба СОЖ была условно автономной, он всеравно имел электрофал. А вот лунный Орел (о нем сл статья) был уже полностью автономен. Звезда не мелочилась и для Луны сделала сразу два совершенно разных скафандра: в итоге для Л3 выбрали Кречет, а Орел присмотрел Челомей для своей ЛК-700. ))) так что были варианты
  4. Авиатор_
    Авиатор_ 5 апреля 2021 20:48
    +2
    17 января 1965 года КК «Союз-4» и «Союз-5» успешно состыковались на орбите, а космонавты А. С. Елисеев и Е. В. Хрунов, одетые в скафандры «Ястреб»

    Это было в 1969 году
    1. Бшкаус
      5 апреля 2021 22:26
      +2
      Это было в 1969 году

      Согласен, это опечатка (перепутал походу с выходом Леонова).
  5. Буравчик
    Буравчик 7 апреля 2021 14:11
    +1
    Спасибо автору за очередную интересную статью! Вроде много читал (и читаю!) мемуаров, документальной и прочей литературы на космическую тематику. Но вот мало где так подробно рассказывается о технических и конструктивных особенностях техники.
    Возник вопрос, который, возможно мало связан с темой, но все же хочу спросить: если в скафандре рабочее давление составляло 0,4 кгс/см2, а в капсулах "Союзов", как известно, рабочее давление примерно равно 1 атм., то в процессе одевания скафандра предусматривалось ли время на адаптацию космонавта к работе в среде с более низким давлением?
    Все - таки давление 0,4 кгс/см2 - это "выше 6000м над уровнем моря". На такую высоту без промежуточных адаптаций, не получив возможных неприятных последствий кессонной болезни, подняться довольно затруднительно даже для тренированных альпинистов...
    1. Бшкаус
      11 апреля 2021 09:08
      0
      Возник вопрос, который, возможно мало связан с темой, но все же хочу спросить: если в скафандре рабочее давление составляло 0,4 кгс/см2, а в капсулах "Союзов", как известно, рабочее давление примерно равно 1 атм., то в процессе одевания скафандра предусматривалось ли время на адаптацию космонавта к работе в среде с более низким давлением?
      Все - таки давление 0,4 кгс/см2 - это "выше 6000м над уровнем моря". На такую высоту без промежуточных адаптаций, не получив возможных неприятных последствий кессонной болезни, подняться довольно затруднительно даже для тренированных альпинистов...


      Как раз этот вопрос связан с темой и очень актуальный!
      Проблем с переходом от давления 1 атмосфера до 0,4 (300мм.рт.ст.) не такая страшная как ее малюют:
      Действительно, это высота порядка 7км, но внутри скафандра поддерживается 100% кислородная среда, благодаря чему парциальное давление кислорода даже выше, чем в обычных земных условиях.
      Что касается перепада давления, то он происходит не моментально, а плавно, тут могут возникнуть проблемы с заложенностью ушей как в пассажирском самолете, только более выражено, но учитывая что в космонавты берут людей у которых барофункция обычно в норме, то и проблем как правило, не возникает.

      А вот предупреждение риска развития высотной декомперссионной болезни действительно приходится учитывать т.к. высота в СК равна 7 км. Для этого производится так называемая "десатурация" т.е. вначале внутри скафандра создается 100% кислородная среда, а затем космонавт в течение 30 минут дышит чистым кислородом для того, что бы из организма вымылся азот.

      Но назвать это "адаптацией" не правильно, человек быстро адаптируется к падению давления и смене газового состава, это не представляет для него проблемы.
      1. Буравчик
        Буравчик 13 апреля 2021 14:37
        0
        Спасибо за пояснения, но вопросы остались smile
        Итак, как я понял, процесс одевания или "входа" в скафандр, происходит следующим образом:
        1)космонавт одевает/входит в скафандр и герметизирует его;
        2) первые 30 мин в скафандре давление равно 1 атм., но состав - практически чистый кислород, из крови "выходит" азот и проч. газы;
        3) давление плавно понижается до рабочего уровня 0,4 атм. за какой-то не продолжительный промежуток времени (или в течении первых 30 мин. происходит и смена газового состава и снижение давления одновременно?);
        4) космонавт в скафандре готов выполнять поставленные задачи.
        Тогда выходит, что процесс снятия/выхода из скафандра не много проще, как мне кажется: необходимо только лишь плавно поднять давление, смена газового состава может произойти и резко: открыл гермошлем и все!
        Тогда еще вопросы - выходит, что внутри корабля, например, при старте, внутри скафандра давление ниже, чем в самой капсуле. Скафандр, большей частью, должен обжимать космонавта... А на всех фото/видео кадрах скафандры выглядят как куртки-пуховики...
        И еще - где-то читал, что чистым кислородом, без последствий, человек может дышать около 7 суток. Дальше наступают необратимые изменения тканей легких. У нас ведь проводились эксперименты в барокамерах. Действительно ли такое ограничение существует или это байки?
        1. Бшкаус
          13 апреля 2021 15:01
          +2
          Вначале проверка герметичности, потом небольшой сброс давления в шлюзе до высоты 3-км где и происходит смена газового состава: продувка чистым кислородом 5 мин (на это расходуется 280 литров) и потом 30м десатурация. Затем сброс давления в СК и шлюзе до высоиы 7км (в СК уже чистый 02 и пройдена десатурация). До этого момента в СК избыточного давления. Далше давление в шлюзе продолжает падать, а в СК сохраняться 280-300 мм. При этом, чем больше падает внешнее, тем больше растет внутреннее (избыток). Когда доходят до вакуума, в СК образуется 0,4 атмосферы (300мм.рт.ст) уже в вакууме отстыковывается электрофал и бортовая колодка, а СК переходит на автономный режим. Обратно и проще и сложней: сперва подстыковка колодок и электрофала, затем 30-40мин сушится сублиматор и только после этого повышение давления в шлюзе по мере которого избыток в СК снижается (в этот момент скафандр начинает сдуваться и обволакивать тело и при высоте 7км давление шлюза и СК выравнивается (300 мм рт ст). дальше до "земли" повышается и там и тут равномерно. Переход с 02 на обычный воздух- просто открытие люка.
        2. Бшкаус
          13 апреля 2021 15:11
          +2
          Теперь по 02: американцы с ним летали на Луну до 2х недель и ничего, изменения были, но их значимость очень сильно приувеличина: 02 токсичен при больших давлениях 2-7 атмосферы (из водолазных проблем). Есть прямая зависимость от его давления и время нахождения до начала интоксикации и ее силы.
          Но есть засада: у водолазов давление выше, те вы наливаете воды в стакан 200 м.л и выпиваете, а изза высокого давления воды там оказалось не 200, а 1000м.л со всеми вытекающими. А в авиации напротив, наливаете в стакан 200, а выпиваете всего 40 мл (в 5 раз меньше т.к всю воду размазали на 5 стаканов. С кислородом также: давление 0,3, концентрация 100% а самих молекул, необходимых для дыхания ровно столько, сколько нужно(ну чуть больше). В этом и секрет, которого лунные эксперты и любители физиологии не знают и не понимают))) да, там тоже начинается отек и ухудшается всасываемость тк нет других энертных газов, но до 2-4 недель человек может так летать без тяжелых последствий- а вот дальше придел))))
          1. Буравчик
            Буравчик 14 апреля 2021 08:49
            0
            Спасибо за подробный рассказ! Просто ни где таких подробностей не читал. Про водолазов и их проблемы и написано и видео снято много. А вот про летчиков и космонавтов... Увы! Понятно, что менее доступно и секретность...
            Теперь мне более-менее понятно как и что происходит. В общих чертах весь процесс примерно так себе и представлял, но без подробностей. Про "фокус" с пониженным давлением чисто кислородной атмосферы у астронавтов знал и ранее. Вопрос был именно по безопасным срокам нахождения в такой атмосфере с пониженным давлением... Спасибо еще раз! Продолжайте рассказывать, очень увлекательно.
            1. Бшкаус
              14 апреля 2021 09:12
              +1
              Вопрос был именно по безопасным срокам нахождения в такой атмосфере с пониженным давлением..
              в американской литературе 60х годов искренне считали что при давлении 0,3 и 100 о2 можно находиться неограниченно долго. Но дополнительные эксперименты и практика показала что предел безопасный 2-4 нед.
              1. Буравчик
                Буравчик 15 апреля 2021 09:08
                0
                В литературе? Это фантасты что ли? smile
                Не уже ли у них эксперименты не проводились? Разве не изучали этот вопрос? Как же они рассчитывали тогда людей в космос отправлять? Без запаса "прочности"? Без резерва?
                Хотя... Вполне возможно! У них тогда, в 60-х, много чего без должной проверки и отработки использовалось. Тот же "Сатурн-5" - первый пилотируемый полет сразу же после аварийного пуска. Лунный посадочный модуль - ни разу толком не испытанный, сразу на Луну забросили. Без резерва. А если при посадке, модуль прилунился бы с креном выше расчетного? Валун какой под слоем пыли попался бы под опорой... Да и сама схема посадки- лететь вперед ногами и лицом вниз, выбирая место посадки... Супермэны! smile
                Вообще вся их космическая программа 60-70х - на грани фолла!