Что используется в скафандре орлан мкс для регулирования температуры космонавта
Звездные доспехи: скафандр Орлан-МК
Сегодня в центре внимания съемочной группы программы «Полигон» телеканала «Т24» – скафандр «Орлан-МК» – единственный в мире скафандр орбитального базирования, которому не страшны ни вакуум, ни радиация, ни мощное солнечное излучение, ни высокие перепады температур.
Звездные доспехи
В марте 1965 года Алексей Леонов впервые в мире вышел в открытый космос. За пределами космического корабля он провел всего 12 минут. Его скафандр «Беркут» расходовал около 30 литров кислорода в минуту и сильно раздувался из-за разности давлений. Именно по этой причине космонавту Леонову с невероятным трудом далось возвращение на космический корабль «Восход-2». За полвека «выходной» костюм космонавта претерпел множество изменений. Сегодня на Международной космической станции используют скафандр «Орлан-МК». Самый надежный в мире. В нем космонавт может работать в открытом космосе до 8 часов – настоящий космический корабль, только в ненатуральную величину. «Орлан» появился еще во времена лунной гонки и, хотя советскую программу свернули, скафандр успели не только сделать, но и испытать. Конструкторские решения оказались настолько удачными, что и сегодня продолжают работать на перспективу.
Впервые в открытом космосе «Орлан-МК» применили в 1977 году на орбитальной станции «Салют-6», где проводили научно-исследовательские и технические работы. Затем «звездные доспехи» эксплуатировались на станции «Мир». За это время космонавты сорока двух экипажей совершили в них 143 выхода в космос и отработали более 700 часов, доказав всему миру, что наши скафандры – самые удобные и самые надежные.
Конструкция «Орлана» состоит из нескольких оболочек. Корпус и шлем выполнены из алюминиевого сплава в виде единого жесткого корпуса – кирасы, а оболочки рук и ног изготовлены из мягких материалов. Для обеспечения хорошей подвижности скафандр снабжен мягкими шарнирами и гермоподшипниками. Для того, чтобы оказаться внутри скафандра, нужно войти через заднюю дверь, похожую на дверцу холодильника. В ранце скафандра размещена автономная система обеспечения жизнедеятельности, которая позволяет космонавту работать на протяжении длительного времени в космическом пространстве. У «Орлана» две гермооболочки: одна основная, другая – резервная. Если одна из них выходит из строя, автоматически подключается вторая. Такое дублирование всех основных систем – одна из ключевых особенностей «Орлан-МК». В нем два вентилятора – на случай выхода из строя одного из них, пара насосов, которые осуществляют циркуляцию охлаждающей жидкости, а если не работает автоматическая подача кислорода – ее можно обеспечить вручную, обеспечив себе и дыхание, и необходимое давление. В случае разгерметизации включается аварийная система жизнеобеспечения. Она способна поддерживать внутри скафандра необходимое давление в течение 30 минут. Этого более, чем достаточно для того, чтобы вернуться на станцию. Скафандр живет на космической станции 5 лет. За это время в нем выходят в открытый космос как минимум 15 раз.
Многослойный и универсальный
«Орлан-МК» изготавливается на научном предприятии «Звезда» в течение полутора лет. Все используемые материалы проходят тщательную обработку и иногда не по одному разу. К примеру, ткань, из которой создается скафандр, проверяют на прочность при растяжении и только затем она попадает в швейный цех. Именно здесь происходит выкройка «звездных доспехов», затем их месяцами сшивают, склеивают, собирают и снова проверяют в специальных лабораториях. В швейном же цехе можно заглянуть и под подкладку скафандра. Верхняя одежда состоит из нескольких слоев: самый первый обработан специальной пропиткой. Это сделано для того, чтобы не было возгораний во время выходов. Следующий слой представляет собой радио ткань, это своеобразная антенна, в которой находится приемное устройство для удобства переговоров между космонавтами. Еще один слой защищает космонавта от перегрева, если он находится на солнечной стороне, и, наоборот, от охлаждения – если в тени. Максимальная температура за бортом может составлять до 150 градусов, причем как плюс, так и минус.
Земные проверки
Прежде, чем отправить скафандр на международную космическую станцию, его десятки раз испытывают на Земле. Тщательной проверке подвергается каждый узел, каждый прибор и весь комплекс в целом. Для того, чтобы сымитировать условия космического полета на Земле, из барокамеры откачивают воздух, создавая разряженную атмосферу. Цель эксперимента – выяснить, как электронный помощник перенесет условия вакуума. Благодаря компьютеру, космонавт всегда в курсе о состоянии скафандра, о возникновении нештатных ситуаций и рекомендации по их устранению. Но бывают ситуации, неподвластные даже пытливому уму электронной машины. В таком случае космонавту на помощь приходит ЦУП – Центр управления полетами.
Первые «Орланы» были связаны с орбитальной станцией кабелем из силовых и сигнальных проводов. Он ограничивал движения космонавта и позволял работать лишь неподалеку от шлюзовой камеры. Появление малогабаритных источников тока высокой емкости и мобильных средств связи позволило космонавтам обходиться лишь страховочными фалами.
Безусловно, скафандры «Орлан-МК» продолжают модернизировать, его последняя версия носит индекс МКС, что означает модернизированный, компьютеризованный, синтетический. Работа в открытом космосе – задача не из легких, но ее значительно упрощают такие надежные «звездные доспехи», как «Орлан-МК».
Климат-контроль для космонавтов
Как создать систему климат-контроля для космонавтов? Над этим вопросом работают на подмосковном НПП «Звезда». Здесь продолжаются испытания скафандра «Орлан МКС» для работы в открытом космосе. Еще одно нововведение – замена резиновых фрагментов на полиуретановые, что позволит увеличить срок службы «спецодежды» в полтора раза. Планируется, что новые космические «доспехи» появятся на орбите уже через несколько лет.
Это не тренировка на велотренажере, а испытание новой системы климат-контроля для космического скафандра. Испытатель – в полной космической амуниции, включая тяжелые ботинки. Скорость – пять километров в час. По энергозатратам – точная имитация работы в открытом космосе в течение 6 часов.
— Комфортно, прохладно. Живот прохладно.
Сегодня космонавты сами регулируют температуру внутри скафандра. Однако делают это самостоятельно вручную. В условиях постоянного перепада температур, когда солнечная сторона быстро меняется на теневую, а счет идет на минуты, космонавты просто забывают переключать режимы. И, как следствие, мерзнут. В новом скафандре вопросом климата займется автоматика.
«Если коротко, это система климат-контроля внутри скафандра. Независимо от нагрузки, система всегда поддерживает оптимальную температуру. И разгружает от этого космонавта», – рассказывает начальник научно-исследовательского испытательного комплекса НПП «Звезда» Геннадий Щавелев.
В американских скафандрах подобной системы климат-контроля нет. Есть перчатки с подогревом, поскольку были случаи, когда работу в открытом космосе прекращали из-за отмороженных пальцев. А вот ноги у астронавтов мерзнут до сих пор. Это учли при разработке нового «Орлана». У космонавтов вскоре появятся теплые космические стельки.
Стелька будет вставляться между ботинком и оболочкой, а не внутри, чтобы соблюсти пожаробезопасность. После каждого выхода есть определенные замечания. Кто-то из космонавтов говорит, вот неплохо было бы это сделать. Мы по возможности стараемся это обобщать и изменения проводить», – рассказывает генеральный конструктор НПП «Звезда» Сергей Поздняков.
Как правило, новые модификации скафандров внешне мало меняются – совершенствуется автоматика или, как говорят испытатели «мозги». «Орлан» – с аббревиатурой МКС (модифицированный компьютеризированный синтетический) от своих предшественников будет отличаться значительно.
«Выходной скафандр, на котором установлены экспериментальные рукава с новой оболочкой, позволяющей увеличить подвижность рук. Сравнивая подвижность старой и новой оболочек, мы видим недостатки и преимущества. Тем самым мы улучшаем конструкцию», – говорит ведущий сотрудник НПП «Звезда» Владимир Масленников.
— Раз, два, раз, два как слышно меня. Хорошо, связь работает.
На этой модели проверяют степень свободы движения руками. Испытатель поднимает их максимально вверх и разводит в стороны. Новая система шарниров позволяет космонавту делать это свободно.
— Мы можем сказать, куда он сможет поднять руку, что нести, до чего дотянутся.
А вот ноги или, если так можно назвать, штанины в этом скафандре – разные. Чтобы было с чем сравнивать, одна, как у нынешнего «Орлана» – с двойной резиновой оболочкой, вторая – из синтетического материала полиуретана – в два раза легче и пластичнее. У космонавта появится возможность сгибать колени и даже приседать.
«Разработана другая система герметизации с внедрением нового материала – полиуретана. Он намного тоньше и, самое главное, долговечнее и прочнее. За счет этого мы исключили одну из оболочек в скафандрах, существенно увеличив подвижность шарниров. Материал очень крепкий, это не резина», – рассказывает Владимир Масленников.
Новый скафандр «Орлан МКС» на орбиту отправится через пять лет. С каждым испытанием он всё больше похож на всепланетный: можно и в жару на Венеру, можно и на Марс в холод. Хотя, скорее всего, первые шаги в этом скафандре будут сделаны на Луне.
Российские Скафандры. Скафандр для внекорабельной деятельности ”Орлан – М”.
Скафандр «Орлан-М» представляет собой специальное снаряжение, используемое космонавтом для выхода в космос. В открытом космическом пространстве скафандр обеспечивает защиту космонавта от:
• низкого барометрического давления;
• лучистой энергии Солнца;
Скафандр «Орлан-М» является модификацией скафандров серии «Орлан», успешно эксплуатировавшихся на долговременных орбитальных станциях «Салют» и «Мир».
В связи с замечаниями и предложениями, полученными от космонавтов и испытателей в процессе многолетней эксплуатации, с усложнением задач, решаемых при ВКД, длительностью работы скафандра на станции и использованием скафандра международными экипажами возникла необходимость предъявления к скафандру ряда дополнительных требований с целью повышения эффективности его использования.
Поэтому при модификации скафандра преследовалась цель решить следующие основные задачи:
• улучшение эксплуатационных характеристик скафандра (в первую очередь, подвижности и обзора);
• дальнейшее повышение надежности скафандра и безопасности космонавта;
• упрощение систем скафандра, работающих от борта станции;
• устранение выявленных при эксплуатации скафандра недостатков.
Впервые «выход» в скафандре «Орлан-М» был осуществлен 29 апреля 1997 года из шлюзового отсека модуля «Квант-2» станции «Мир» экипажем в составе:
командир экипажа – Циблиев В.В. (Россия);
бортинженер 2 – Джерри Линенджер (USA).
Всего за год эксплуатации скафандра «Орлан-М» на борту Российской орбитальной станции «Мир» было выполнено 12 «Выходов» в открытый космос, не только российскими экипажами, но и международными. Которые полностью подтвердили правильность выполненных доработок и изменений в конструкции скафандра и автономной системе обепечения жизнедеятельности.
По конструкции данный скафандр является полужестким. Корпус и шлем выполнены в виде единой металлической конструкции – кирасы, а оболочки рук и ног изготовлены из мягких материалов. Скафандр «Орлан-М» не надевают, в него как бы «входят» сзади, через люк в кирасе. В наспинной части (ранце) скафандра размещена (Автоматическая Система Обеспечения Жизнедеятельности) АСОЖ, которая одновременно служит герметичной крышкой входного люка.
К достоинствам такой конструкции можно отнести:
1. Удобство «входа» в скафандр: время «входа-выхода» без посторонней помощи составляет 2…3 минуты.
2. Высокая степень надежности: основные жизненно важные подсистемы и агрегаты АСОЖ дублированы, все подсистемы могут функционировать автономно.
3. Высокая степень герметичности: герметизация места входа в скафандр осуществляется с помощью надежного механического соединения; все основные агрегаты АСОЖ размещены внутри герметичной полости скафандра.
4. Скафандром одного размера пользуются космонавты с разными антропометрическими данными: длина мягких оболочек (рукава, штанины) регулируются каждым космонавтом в соответствии с его ростом.
Мягкие оболочки скафандра многослойные. Для обеспечения хорошей подвижности скафандра при избыточном давлении, скафандр снабжен гермоподшипниками и мягкими шарнирами. Гермоперчатки съемные. Остекление скафандра имеет сдвижной светофильтр, служащий для защиты глаз и лица космонавта от солнечного излучения. На передней части корпуса размещены органы органы управления АСОЖ и электропульт с приборами контроля и сигнализации. Для фиксации скафандра на борту станции в нижней части кирасы имеется силовой элемент – шпангоут.
Поверх скафандра одевается верхняя защитная одежда, в состав которой входит многослойная экранно-вакуумная теплоизоляция ЭВТИ.
Необходимый микроклимат внутри скафандра создается автономной системой обеспечения жизнедеятельности замкнутого регенерационного типа.
АСОЖ состоит из ряда функционально связанных друг с другом подсистем:
• Кислородного питания и компенсации утечек, с устройствами для хранения запасов кислорода и его подачи и аппаратуры для регулирования и поддержания требуемого уровня давления в скафандре;
• Вентиляции и регулирования газового состава с блоком очистки газовой среды скафандра от углекислого газа и вредных примесей;
• Электрооборудования, управления и контроля работы систем скафандра;
В системе терморегулирования используется высокоэффективный метод отвода выделяемого человеком тепла с помощью костюма водяного охлаждения. Интенсивность теплосъема регулируется вручную самим космонавтом перераспределением потоков воды, поступающей на охлаждение в теплообменник.
Для контроля работы систем автономная система обеспечения жизнедеятельности снабжена измерительным комплексом и комплектом датчиков и сигнализаторов, сигналы от которых поступают на электропульт СК, на борт орбитального комплекса и по каналам связи на Землю.
В автономном применении скафандра «Орлан-М» электропитание агрегатов скафандра, радиосвязь и передача ТМИ осуществляется с помощью блока радиотелеметрической аппаратуры БРТА, прикрепляемого к низу ранца в негерметичной его части. При работах вблизи шлюзового отсека, не исключена возможность фального применения скафандра (к скафандру подстыковывается электрический фал).
Для обеспечения жизнедеятельности космонавта в процессе выполнения шлюзования, а также экономии запасов АСОЖ скафандра в шлюзовых отсеках орбитальных объектов устанавливается бортовая система стыковки скафандра с бортом БСС. Кроме того,
БСС используется для подготовки скафандра к «выходу» при выполнения проверочных и ремонтно-профилактических работ.
В процессе выполнения шлюзования кислород поступает в скафандр от бортовых запасов кислорода, а охлаждение космонавта, находящегося в скафандре, осуществляется через бортовой теплообменник.
Шланги бортовых систем стыкуются к скафандру с помощью бортовых колодок БСС к объединенному разъему коммуникаций (ОРК) скафандра.
Бортовая система обеспечения жизнедеятельности БСС-4 позволяет решить вопрос совместимости российского и американского скафандров при их подстыковке к системам шлюзового отсека. Для использования БСС-4 в совместном шлюзе применяется специально выполненный интерфейс, обеспечивающий его подстыковку к бортовым устройствам.
Скафандр может многократно использоваться для выхода в открытое космическое пространство. Конструкцией предусмотрена возможность замены сменных элементов и агрегатов систем скафандра, а также дозаправки водой системы терморегулирования.
Характер и объем, выполняемых в настоящее время работ в открытом космосе, результаты проведенных испытаний обуславливают необходимость дальнейшего совершенства конструкции скафандра и БСС, повышения надежности, безопасности и улучшения эксплуатационных характеристик.
2. Основные технические данные
Масса скафандра, подготовленного к работе, не более 100 кг.
Режимы рабочего давления в скафандре, переключаемые вручную
Расход кислорода при:
— штатной работе не более 3 л/мин
— включении инжектора 14 л/мин
— аварийной подачи (ручной) 20. 29 л/мин
— аварийной (автоматической) подаче кислорода 13. 18 л/мин
Время аварийной подачи кислорода до 30 мин
Скафандр изготовлен для космонавтов, имеющих
— обхват груди 94. 110 см
3. Устройство скафандра
Скафандр состоит из жесткого металлического корпуса и съемных мягких оболочек рук и ног. Сзади в корпусе (кирасе) имеется прямоугольный вырез для входа в скафандр. Кроме того, на корпусе размещены пульты управления, шлем-каска с остеклением, разъемы коммуникаций и другое вспомогательное оборудование. АСОЖ скафандра находится в наспинной части (ранце), которая одновременно служит герметичной крышкой люка. Поверх скафандра одевается верхняя защитная оболочка, в состав которой входит многослойная экранно-вакуумная теплоизоляция.
Необходимый микроклимат внутри скафандра создается автономной системой обеспечения жизнедеятельности.
В процессе шлюзования функции АСОЖ скафандра выполняет бортовая система стыковки скафандра с бортом (БСС-4).
Электропитание агрегатов скафандра, радиосвязи передача телеметрической информации на Землю осуществляются как с помощью электрофала «Ф-20», так и с помощью съемного блока радиотелеметрической аппаратуры (БРТА), прикрепляемого к низу ранца в негерметичной его части.
3.1. Корпус (кираса) с ранцем и устройством его закрытия
Кираса (рис.3.1.) выполнена из алюминиевого сплава толщиной 1.2 мм. На внешней стороне к ней приварены:
— рамка входного люка с прямоугольным пазом для эластичного шланга герметизации;
— фланцы для крепления оболочек ног, плечевых гермоподшипников, установки приборов, устройств и другого оборудования;
— каска шлема с отверстиями для крепления остекления.
На кирасе установлены сверху вниз следующие элементы:
1. Съемный указатель избыточного давления в скафандре (УДСК);
2. Электрический пульт ПО-4МТ с органами управления, сигнализации и контроля;
3. Пневмогидропульт управления АСОЖ скафандра с аварийным кислородным шлангом;
4. Объединенный разъем коммуникаций ОРК-19М;
5. Трос подтяга ранца с ручкой фиксации;
6. Ручка закрытия ранца;
7. Центральный штырь и два боковых клинообразных кронштейна для фиксации скафандра на борту;
8. Электрический кабель с разъемом для подстыковки к электрофалу «Фал-20м» или «Фал 2,5м».
9. Два страховочных фала длиной 1м с карабинами для фиксации космонавта на наружной поверхности при ВКД. Фал выполнен из 2-х капроновых лент сшитых между собой и имеющих прочность 1200кг каждая. В средней части имеется разрывное звено, нитки прошивки которого разрушаются при усилии 200 кгс/см2.
Открытие ранца производится в обратной последовательности при избыточном давлении в СК не более 0,06 кгс/см2. Сначала ручку снимают со штыря фиксации на кирасе СК и отводят от корпуса в положение для отпирания ранца. Затем ручку перемещают до упора вниз. Для полного открытия ранца необходимо кольцо рукоятки троса подтяга снять с крючка.
Герметизация скафандра по месту стыка ранца и кирасы осуществляется следующим образом
Эластичные шланги герметизации, вложенные в пазы окантовки ранца и рамки входного люка кирасы, при закрытии скафандра входят в соприкосновение с ребрами-ножами и тем самым обеспечивают предварительную герметизацию скафандра. По мере увеличения в скафандре избыточного давления будет происходить дополнительное прижатие основного шланга герметизации к ребру-ножу рамки входного люка. Это обеспечивается за счет сообщения через канал 1 внутренних полостей шланга и скафандра.
Для повышения надежности и безопасности внутренний (основной) шланг дублирован наружным (резервным), вступающим в работу при разрушении или негерметичности основного. В случае разгерметизации основного шланга внутренняя полость (Б) резервного, через канал 2 сообщается с внутренней полостью скафандра.
3.2. Шлем-каска с остеклением
Шлем скафандра с остеклением предназначен для:
— защиты головы космонавта от ударов;
— защиты глаз от вредного воздействия излучения Солнца;
— защиты органов слуха от шума.
Шлем исполнен заодно с кирасой из того же материала. Остекление передней полусферы состоит из основного иллюминатора, дополнительного защитного стекла и светофильтра, изготовленных из поликарбоната толщиной около 3 мм. С целью повышения надежности и обеспечения необходимой теплозащиты иллюминатор выполнен из двух герметично соединенных по контуру стекол с расстоянием между ними около 8мм. Межстекольное пространство загерметизированно и заполнено сухим азотом.
Поверх основного иллюминатора на расстоянии около 5 мм установлено защитное стекло, предназначенное для улучшения теплового режима в шлеме. Повышение температуры внутреннего стекла основного иллюминатора в теневой зоне, устраняет его возможное запотевание и увеличивает время работы в тени с поднятым светофильтром.
В верхней части шлема установлен дополнительный иллюминатор, выполненный так же, как и основной, и предназначен для увеличения обзора вверх.
Основной светофильтр выполнен подвижным и имеет фиксированные положения через 30 градусов.
С целью осушки, дополнительного обогрева (или охлаждения) остекления, а также создания необходимых физиолого-гигиенических условий в зоне дыхания, внутри шлема установлен вентиляционный коллектор.
Металлическая каска и светофильтр (в открытом положении) защищены от соударений с острыми предметами специальным стеклопластиковым кожухом. В верхней части кожуха сделан вырез, в который вставлен сменный светофильтр, аналогичный по характеристикам основному. На кожухе с двух сторон устанавливаются светильники.
3.3. Мягкие оболочки скафандра. Гермоперчатки
В состав мягких оболочек скафандра входят оболочки рук и оболочки ног (рис.3.5), обеспечивающие его герметичность, восприятие сил от внутреннего избыточного давления и подвижность.
Оболочка рук (рукав)
Подвижность оболочек рук под избыточным давлением обеспечивают:
— гермоподшипники – плечевой, локтевой и кистевой;
— мягкие шарниры – плечевой и локтевой.
По плечевому гермоподшипнику рукав крепится к кирасе СК. Во избежание перекручивания вентиляционных трубок рукава СК на наружном и внутренних кольцах подшипника установлены упоры, ограничивающие вращение рукава.
К кистевому гермоподшипнику подсоединяется перчатка.
Локтевой гермоподшипник обеспечивает дополнительную степень свободы рукаву: отведение-приведение предплечья, для руки согнутой в локте.
Плечевой шарнир состоит из трех экспериментально подобранных гофров, разделенных силовыми лентами. Локтевой шарнир образуется за счет складок силовой оболочки и имеет две степени свободы: сгибание-разгибание, отведение-приведение. Вторая степень свободы обеспечивается, перемещением троса силовой системы рукава.
Регулировка рукава по длине руки осуществляется от плеча до локтя и от локтя до запястья. Укорачивание длины предплечья производится вытягиванием троса и закреплением свободного конца ленты на запястье с помощью ворсовой застежки. Регулировка длины рукава, от плеча до локтя, осуществляется двумя регулировочными лентами расположенными на передней и задней частях плечевого шарнира. Один конец ленты крепится к локтевому гермоподшипнику, а второй проходит через пряжку подтяга, которая в свою очередь закреплена на серьге плечевого гермоподшипника.
Внутренняя гермооболочка проходит в виде целиковой конструкции от плечевого до кистевого гермоподшипников. При штатной работе резервная гермооболочка выполняет роль подкладки, она не нагружена и не затрудняет вращения локтевого гермоподшипника. При нарушении герметичности основной гермооболочки или локтевого гермоподшипника, в работу автоматически включается резервная оболочка. Она прижимается к основной и выключает из работы локтевой гермоподшипник.
Подвижность оболочек ног под избыточным давлением обеспечивают:
Бедренный шарнир СК представляет собой гофрированный шарнир СК сильфонного типа.
Коленный шарнир установлен в передней части оболочки и имеет три «корочки» (деталь, с помощью которой на оболочке создается поперечная складка, имеет форму апельсиновой корочки). Голеностопный мягкий шарнир образован с помощью двух (передней и задней) корочек, объединенных в одну.
Для обеспечения дополнительной степени свободы скафандра, позволяющей поворачивать корпус вокруг оси, использованы голеностопные гермоподшипники. Они располагаются в нижней части голени под голеностопными шарнирами.
Силовые ленты оболочек ног с пряжками подтяга, расположенными по нейтральным осям шарниров, воспринимают продольные нагрузки от избыточного давления и позволяют осуществлять регулировку скафандра по росту.
На оболочках ног регулируются по длине: нижняя часть корпуса, бедро и голень. Капроновые ленты силовой системы на этих участках проходят через пряжки, расположенных попарно, как на внутренней, так и на наружной стороне каждой ноги. Положение нижней мягкой части корпуса регулируется силовой лентой центрального подтяга, проходящей через пах, и двумя наружными лентами бедренного шарнира.
Через распахи верхней одежды СК космонавт получает доступ к пряжкам подтяга и изменяет длину ног в соответствии с делениями и цифрами на них.
По верхнему обрезу оболочки ног установлен жесткий фланец, который с помощью болтов соединяется с фланцем корпуса СК. Такое соединение позволяет производить замену оболочки в случае ее повреждения. Герметизация соединения при затяжке болтов осуществляется с помощью резинового уплотнения.
Перчатки предназначены для защиты кисти космонавта от вредных факторов космического пространства при максимальном сохранении ее работоспособности.
В зависимости от длины пальцев перчатки изготавливаются 2-х типоразмеров.
Составными частями перчатки являются:
— герметичная оболочка кистевой части;
— силовая оболочка кистевой части;
Основная и резервная герметичные оболочки.
Основная (наружная) гермооболочка выполнена из натурального каучука маканным способом, толщиной 0.6мм и для облегчения сгибания на тыльной стороне пальцев имеет фаланговые шарниры, в виде ”корочек” (выступов). Резервная (внутренняя) гермооболочка выполнена из прорезиненной ткани и вступает в работу автоматически при выходе из строя основной. Внутренняя гермооболочка крепится к основной у разъема перчатки до основания пальцев.
Перчатка скафандра «Орлан-М».
а – гермооболочка; б – силовая оболочка и силовая система; в – защитная перчатка.
Силовая оболочка кистевой части надевается поверх резиновой и предотвращает ее раздувание под избыточным давлением, а также служит основой для шарниров пальцев
Силовая оболочка кистевой части (на участке пальцев)на ладонной стороне выполнена из капроновой ткани, а на тыльной из специальной ткани со спандексом. Ткань со спандексом хорошо тянется при сгибании пальцев/сжатии кисти и служит основой для шарниров пальцев. Для дополнительного уменьшения изгибного момента шарниров пальцев, она выполнена длиннее и собрана складками на силовых лентах, идущих по бокам пальцев по нейтральным осям изгиба в местах соединения ладонной и тыльной частей силовой оболочки.
Силовая система кистевой части нашита на силовую оболочку и состоит из силовой системы пальцев из узких лент с малым удлинением, идущих вдоль по бокам пальцев, а также из шнуров, проложенных между пальцев.
Поверх силовой оболочки установлен ладонный каркас, как часть силовой системы. Он частично дублирует силовую оболочку, обеспечивает изгиб кисти в требуемом направлении и создает вогнутую форму ладонной части. Каркас выполнен из стальной закаленной проволоки и на тыльной стороне соединен капроновой лентой с текстильной застежкой, позволяющей производить регулировку обхвата кисти или замену каркаса на другой размер в случае необходимости.
Кистевой шарнир перчатки выполнен в виде набора стальных колец и обеспечивает сгибание-разгибание и отведение – приведение кисти руки. Для уменьшения изгибающего момента поперек шарнира между кольцами размещены силовые элементы, создающие гофры с перекатом.
Защитная перчатка, включающая в себя ЭВТИ, наружную оболочку из фенилона и капроновую прокладку, обеспечивает теплозащиту кисти и предохраняет силовую и герметичную оболочку от механических повреждений.
Для улучшения тактильности, на концах пальцев защитной оболочки установлены резиновые колпачки. На ладони и ладонных участках пальцев защитной перчатки нашиты накладки из ”бугорчатой” резины, предназначенные для улучшения защитных свойств и контакта с объектами. Для облегчения сгибания пальцев тыльная сторона перчатки выполнена в виде складок. Крага защитной перчатки закрывает кистевой шарнир и разъем перчатки, частично заходя на рукав скафандра.
Разъем перчатки предназначен для подсоединения перчатки к кистевому гермоподшипнику рукава. Подсоединение осуществляется посредством 4-х замкового кольца, установленного на резиновой оболочке. Кольцо имеет двойную герметизацию и замок закрытого положения с фиксатором.
3.4. Верхняя одежда скафандра. Ботинки
Верхняя одежда является теплозащитной оболочкой и одновременно предохраняет силовую оболочку от механических повреждений, а также используется в качестве антенно-фидерного устройства.
В состав верхней одежды входят:
2. Экранно-вакуумная теплоизоляция (ЭВТИ), представляющая собой пакет тонких слоев металлизированной полиэтилентерефталатной пленки, обладающей высокой отражательной способностью.
3. Прокладка для предохранения слоев ЭВТИ от повреждений со стороны скафандра.
4. АФУ, состоящее из двух частей: верхней(на кирасе и ранце) и нижней (на штанинах). Части радиоткани разделены между собой диэлектриком в виде фторопластового стержня диаметром 5 мм. Два узла питания прикреплены к радиоткани спереди в поясной части штанин.
В основном пакет ЭВТИ состоит из пяти слоев экранов, но в зонах, требующих повышенной теплозащиты (пульт оператора ПО-4МТ, блок БРТА) их количество увеличивается в 4 раза.
Максимальной эффективности ЭВТИ достигает при давлениях 10 мм.рт.ст. и ниже.
Конструктивно верхняя одежда состоит из корпуса, рукавов, оболочек ног, ранцевого чехла, чехла пульта ПО-4МТ, чехла ПГПУ-1М.
К скафандру все части крепятся с помощью шнуровки и ворсовочных молний. На корпусе в месте установки ОРК-19М пришит открывающийся клапан. Рукава и оболочки ног имеют разрезы по нейтральным осям для подхода к пряжкам подтяга силовой оболочки.
Ботинки являются элементом верхней одежды и предназначены для защиты силовой оболочки в зоне стоп от возможного повреждения и сохранения заданной формы под избыточным давлением. Кроме того, с помощью ботинок осуществляется фиксация космонавтов на рабочем месте и обеспечивается теплозащита.
Оболочка ботинок состоит из:
— наружного слоя из фенилона;
— теплоизолирующей прокладки из ЭВТИ;
Подошва выполнена из двух слоев натуральной кожи толщиной 4 мм. Между слоями кожи вложена прокладка из ЭВТИ.
3.5. Специальное снаряжение скафандра
В состав спецснаряжения, применяемого в скафандре, входят:
— трусы спецназначения (гигиенические плавки);
— носки хлопчатобумажные и чистошерстяные;
— фал транспортировочный 1,5 м;
Белье-комбинезон изготавливается из хлопчатобумажного трикотажного полотна. Трусы спецназначения обеспечивают комфортные условия операторов в скафандре и выполнены из хлопчатобумажного полотна, с подгузником из влагоемкой целлюлозы, удерживающий 300 мл жидкой фазы урины. Нейтрализация действия токсичных и дурнопахнущих испарений урины в скафандре производится фильтром вредных примесей входящим в состав поглотительного патрона АСОЖ.
Механические часы и нарукавные зеркала фиксируются с помощью эластичной ленты на наружной поверхности оболочек рук.
Фал 1,5 м может быть использован в случае необходимости, при потере работоспособности одним из операторов для транспортировки его в шлюзовой отсек.
Для хранения скафандра на борту применяется специальный чехол-укладка, изготавливаемый из капроновой ткани.
Электропривод агрегатов АСОЖ. Органы управления электропитанием.
Электропривод агрегатов включает в себя бесколлекторные двигатели основного и резервного вентиляторов и такого же типа двигатели основного и резервного насосов.
Для телеметрического контроля работы двигателя автомат АП имеет два тахометрических выхода.
Все органы управления электропитанием агрегатов и блоков объединены в пульт оператора ПО-4МТ и обеспечивают:
— включение и выключение электропитания (бортового и автономного);
— включение и выключение электродвигателей вентиляторов и насосов;
— включение и выключение основного и резервного комплектов радиостанции «Корона-М», а также ручное включение передатчиков радиостанции.