Скафандр_-_прошлое,_настоящее,_будущее[1].

Слово Скафа́ндр произошло от греческих слов и буквально
его можно было бы перевести как «лодкочеловек». В Древней
Греции «скафандрами» называли хороших пловцов и
ныряльщиков. Сегодня скафандр — это сложное
снаряжение, предназначенное для изоляции человека или
животного от внешней среды. Скафандры бывают
авиационные, водолазные и космические. Все космические
скафандры принято делить на три класса:
спасательные скафандры — служат для защиты
космонавтов в случае разгерметизации кабины или при
значительных отклонениях параметров ее газовой среды от
нормы;
скафандры для работы в открытом космосе на поверхности
космического корабля или вблизи него;
скафандры для работы на поверхности небесных тел.
Существуют и универсальные скафандры, они могут
использоваться и как спасательные и при выходе в открытый
космос. Видов скафандров так много, что есть даже отрасль
промышленности - скафандростроение.
Выход в открытый космос без скафандра невозможен, так как в космосе:
- вакуум – там нет воздуха. Человек может жить без пищи несколько месяцев, без воды около двух недель, а без воздуха
только несколько минут;
-огромные разницы температуры от минус 150 градусов до 150 градусов выше нуля, так как космическая станция, а вместе с
ней и космонавт могут оказаться на стороне Солнца или на обратной стороне земного шара, где Солнце полностью скрыто
Землей;
-- опасное излучение Солнца;
-- вероятность столкновения с космическими телами – метеоритами разной величины, космическим мусором. Чтобы
защитить космонавта и оборудование от всех этих опасностей, нужен скафандр, который создает непроницаемую оболочку.
В скафандре создается необходимый для человека и привычный ему микроклимат – температура, давление, влажность,
состав газов.
Особые требования предъявляются к шлему. Стеклянные его
части должны защитить глаза и лицо космонавта от возможных
повреждений, от опасных ультрафиолетовых лучей (лучей
Солнца), от инфракрасных (тепловых) лучей и при этом стекло
должно быть достаточно прозрачным и обеспечивать хорошую
видимость при разном освещении.
Многие скафандры назывались именами хищных птиц – «Ястреб»,
«Сокол», «Орлан», «Кречет», «Беркут». В мягком скафандре «Беркут»
русский (советский) космонавт Алексей Архипович Леонов в 1965 г.
совершил первый выход человека в открытый космос. На сегодняшний
день совершено уже больше 100 выходов в открытый космос. Они попрежнему остаются опасными, но в то же время совершенно
необходимым для проведения ремонта или исследований, установки
солнечных батарей.
Разработка специальных роботов пока не привела к успеху, человек в
открытом космосе пока незаменим.
Космические скафандры бывают мягкие и полужесткие. Мягкий
скафандр – это почти как комбинезон, который и надевается таким же
образом , сзади к мягкому скафандру крепится навесной ранец с СЖО
(Системой ЖизнеОбеспечения), голову космонавта закрывает шлем.
Под скафандр надевают терморегулирующий (поддерживающий
необходимую температуру) комбинезон, пронизанный сетью трубочек,
по которым течет вода. Такая система охлаждала тело космонавта,
когда он находился близко к Солнцу или наоборот согревала его, когда
космонавт вместе с кораблем находился на той стороне, которая
Земным шаром от Солнца была закрыта.
Алексей Архипович Леонов
в скафандре «Беркут»
Мягкий скафандр в надутом состоянии с надетым ранцем
занимает гораздо больше места, чем полужесткий скафандр в
рабочем режиме. Ранние модели скафандров были очень
тяжелыми до 90 кг . Современный скафандр весит около 10 кг.
Полужесткий скафандр отличается тем, что у него
металлический корпус. Этот корпус называется кираса – также
как часть доспехов средневекового рыцаря. Кираса составляет
единое целое со шлемом и ранцевой системой
жизнеобеспечения; рукава и оболочки штанин скафандра
мягкие. Этот скафандр не надевают, в него входят сзади, через
люк в кирасе. В наспинной части скафандра размещена АСОЖ
Автономная система обеспечения жизнедеятельности - она
одновременно служит герметической крышкой входного люка.
АВТОНОМНАЯ
СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
состоит из нескольких систем. В их числе:
система кислородного питания – для хранения запаса кислорода и регулирования
давления в скафандре;
система вентиляции – для очистки газовой среды скафандра от вредных газов;
система терморегулирования – для поддержания температуры тела космонавта;
система электрооборудования, управления и контроля работы агрегатов;
система радиосвязи – для связи с космическим кораблем.
Основные системы жизнеобеспечения скафандра дублируются резервными блоками.
Внешний вид
костюма водяного охлаждения (А)
и схема распределения воды в нем (Б).
1, 2 — подводящий и отводящий шланги;
3 — сетчатый комбинезон;
4 — охлаждающие трубки.
Внешний вид полужесткого скафандра
(без теплоизолирующей оболочки):
1 — мягкие части скафандра;
2 — разъем пневмо- и гидрокоммуникаций;
3 — ручка для закрывания входного люка
скафандра;
4 — карабин страховочного фала;
5 — клапан включения резервного запаса
кислорода;
6 — светофильтр;
7 — жесткий корпус;
8 — гермоподшипник;
9 — пульт управления и контроля;
10 — регулятор режимов давления в
скафандре;
11 — индикатор давления в скафандре;
12 — перчатка;
13 — силовой шпангоут;
14 — штепсельный разъем.
Под скафандр космонавт надевает специальный костюм,
который пронизан множеством трубочек. По трубочкам течет
вода, она поддерживает постоянную температуру, охлаждая
или согревая тело человека.
Сам скафандр состоит из специальной очень плотной ткани.
Сзади находится жесткий корпус – там расположена система
жизнеобспечения. В готовом к работе состоянии система
весит около 200 кг (то есть примерно как 10 учеников 3 «Б»)
и на Земле с ним было бы невозможно передвигаться, но
так как в космосе нет воздуха, предметы не имеют там веса.
Там нужно решить другую задачу: надежно зафиксировать
скафандр в установке. С этой целью сконструирован
специальный жесткий пояс — шпангоут. Он надежно
удерживает космонавта. Два боковых штыря со
сферическими головками и замок, закрепленные в
шпангоуте, обеспечивают надежную фиксацию. К шпангоуту
прикреплены поворотные телескопические штанги, на концах
которых расположены пульты управления. Поворотными
штанги сделаны для того, чтобы обеспечить два положения
пультов: рабочее (при пилотировании) и транспортное (при
хранении установки на борту космической станции). А
телескопическими — для того, чтобы космонавт мог
подогнать под себя расположение пультов.
После каждого выхода в космос системы можно дозаправить
или заменить для следующего выхода.
Юрий Алексеевич Гагарин
в космическом шлеме
В местах сгибов под специальными пластинами находятся
подшипники и шарниры – механизм, обеспечивающий
хорошую подвижность при избыточном давлении в
безвоздушном пространстве.
Газы подводятся и отводятся по трубке соединяющей
скафандр с ранцем системы жизнеобеспечения.
На скафандре есть пуль управления и контроля – там
расположены кнопки и рычаги для закрывания/открывания
входного люка скафандра, клапан включения резервного
запаса кислорода, манометр-индикатор – прибор для
измерения давления в скафандре, регулятор режимов
давления в скафандре и гнездо для подключения различных
систем – штепсельный разъем.
Космонавт соединен с кораблем фалом – тросом-кабелем.
Он не только не дает космонавту улететь от корабля, но еще
по нему проходят коммуникации – системы связи,
электропитания, снабжения газами.
К шлему сложное устройство– так как он не только
защищает космонавта от травм, но также служит средством
связи с кораблем. Стекло шлема – светофильтр – тонировано,
так как свет в космосе настолько яркий, что может повредить
глаза.
Перчатки съемные, подбираются индивидуально для
каждого космонавта.
В скафандр непрерывно подается газовая смесь
специального состава. Она доставляет человеку кислород
для дыхания и одновременно уносит выделяемые
космонавтом тепло, влагу, углекислоту, вредные примеси
(все это человек выделяет в процессе жизнедеятельности).
Работы по созданию скафандров для высотных полетов начались почти 100 лет назад, и наша страна включилась
в них одной из первых. С тех пор высотные скафандры прошли большой путь — от малоподвижного надувного
комбинезона до сложного технического устройства с совершенными системами жизнеобеспечения. Над созданием
современных скафандров работают многие ученые. Они применяют знания физики, химии. Биологии,
электротехники, математики, электроники и других.
Образцы первых высотных скафандров (слева направо): скафандр Ч-З (СССР,
середина 1930-х годов); скафандр Вилли Поста (США, середина 1930-х годов);
скафандр СК-ЦАГИ-8 (СССР, 1940 г.); скафандр ВСС-04 (СССР, 1950 г.).
Космические скафандры (слева направо): спасательный скафандр, применявшийся во время полета Ю. А.
Гагарина на корабле «Восток» (1961 г.); скафандр (показан без теплозащитной оболочки), применявшийся А. А.
Леоновым для работы в открытом космосе во время полета на корабле «Восход-2» (1965 г.); скафандр,
применявшийся А. С. Елисеевым и Е. В. Хруновым при переходе через открытый космос из корабля «Союз-5» в
корабль «Союз-4» (1969 г.); скафандр, применявшийся для выхода на Луну в программе «Аполлон» (1969 г.).
Скоро летать смогут не только летчики и космонавты. Изобретатели конструируют все новые и новые модели
летательных костюмов для повседневного пользования. Они еще не запущены в производство, а существует только
в конструкторских бюро. Но все они стремятся быть тихими, экологически безопасными и похожими на птиц 
Конструкторы постоянно совершенствуют скафандр, стремясь сделать его более легким и
удобным.
В новом российском пилотируемом корабле "Русь", который сейчас проектируется, вместо летных
скафандров могут появиться индивидуальные герметичные капсулы. Космонавт входит в такую
капсулу, закрывает гермомолнию и на опасных этапах полетах сидит в капсуле, как в яйце.
Российское космическое агентство «Роскомос» и Европейское космическое агентство (ESA) готовят
сейчас полет на Марс. Проект «Марс-500» имитирует пилотируемый полёт, во время которого
шесть добровольцев будут находиться в замкнутом комплексе от 520 до 700 дней. Эксперимент
максимально приближен к реальному пилотируемому полёту на Марс с возвращением на Землю.
Пилотируемый полёт на Марс должен произойти в первой половине 21-го века.
Космонавты постоянно на орбите. В настоящее время на Международной
космической станции несёт вахту экипаж двадцать седьмой основной
экспедиции. Но даже древние тайны космоса еще не раскрыты…..................
Множество рисунков и статуэток, похожих на
космонавтов в скафандрах находили исследователи
разных времен в разных уголках нашей планеты.
Ученые всегда искали возможность выхода
человека за пределы земной атмосферы.
Японская статуэтка догу.
Создана в 10 – 4 тысячелетии до нашей эры.
Подводный скафандр
братьев Карманолле.
Создан в 1882 г.