|
Скафандры предназначены для
сохранения условий нормальной жизнедеятельности экипажу в случае
разгерметизации кабины летательного аппарата на больших высотах, нарушения
теплового режима в ней и в случае выхода экипажа в открытый космос или на
поверхность Луны и других планет.
Скафандры по назначению могут быть подразделены на
спасательные, выходные и лунные.
Спасательные скафандры обеспечивают жизнедеятельность
экипажа в случае значительных отклонений параметров физического состояния
газовой среды в герметической кабине от нормы; кроме того, они обеспечивают
защиту человека при катапультировании, спасение человека на воде в случае
приводнения; предохраняют от охлаждения, если приземление или приводнение
произошло в районе с низкой температурой воздуха или воды, а также уменьшают
возможность получения травм при приземлении с парашютом в лесистой и горной
местности.
Выходные скафандры обеспечивают жизнедеятельность экипажу
в космическом пространстве, в случае выхода из корабля для выполнения
различных операций. Этот скафандр обеспечивает защиту от перегрева при
нахождении на солнечной стороне, от охлаждения при попадании в тень, защиту
от ослепления радиацией Солнца, а также некоторую защиту от микрометеоритов и
проникающей радиации.
Лунные скафандры защищают человека от экстремальных
условий среды обитания на Луне, создают возможность перемещения по лунной
поверхности и производства необходимой работы. Скафандр для выхода на лунную
поверхность должен иметь автономную систему жизнеобеспечения, рассчитанную по
меньшей мере на несколько часов непрерывной работы.
К скафандрам предъявляются следующие основные требования:
1. Скафандр должен обладать подвижностью, позволяющей
выполнять заданньрйГ объем работы.
2. Конструкция скафандра должна защищать человека
от экстремальных температурных условий и микрометеоритов.
3. Конструкция скафандра должна обеспечивать
возможность приема пищи и отведения продуктов жизнедеятельности.
4. Система кондиционирования и регенерации
скафандра должна обеспечивать необходимую величину парциального давления
кислорода во вдыхаемом воздухе
Приведенные значения парциального давления кислорода в
'полости скафандра лежат в пределах зоны нормальной работоспособности
человека, изображенной на диаграмме ( 2.2).
5. Для поддержания Яо2 на уровне не ниже указанной
ми- нимальнонеличины парциального давления кислорода система
кондиционирования должна обеспечивать вполне определенную величину общего
давления в скафандре.
При 100%-ном содержании кислорода в газовой среде
скафандра абсолютное давление должно превышать минимальную величину
парциального давления кислорода на величину давления (упругости) водяных
паров в легких
При выходе в космос и разгерметизации кабины величина
абсолютного давления скафандра равна в то же время перепаду между давлением в
скафандре и давлением среды, поскольку последнее в этом случае близко к нулю.
Для увеличения; подвижности скафандра необходимо снижать величину перепада
давлений. Этим объясняется выбор величины абсолютного» давления в скафандре
(его минимально допустимого значения) на уровне 187 мм рт. ст.
6. При орбитальном полете в загерметизированной
кабине в скафандре должно поддерживаться давление, равное давлению в кабине.
Разность между давлением в скафандре и кабине определяется гидравлическим
сопротивлением скафандра при: открытом егй выпускном клапане и составляет
величину порядка 5 мм рт. ст.
7. В полости скафандра должны быть созданы вполне
определенные значения температуры и влажности. На 2.4 отображена оптимальная
зона температуры и относительной, влажности газовой среды для человека. По
данным диаграммы на 2.4 следует, что температура газовой среды в полости
скафандра должна находиться на уровне 20—25°С, а относительная влажность — в
диапазоне 30—70ю/о.
8. В скафандре скорость воздуха не должна
превышать. 0,5 м/с. В противном случае увеличивается испарение влаги к поверхности
тела космонавта, что может привести к понижению температуры тела.
По принципу действия скафандр аналогичен герметической
кабине. Он выполнен в виде эластичной герметичной оболочки, окружающей тело
космонавта, и шлема. Скафандр снабжается шарнирами в местах, соответствующих
расположению суставов человеческого тела. Оболочка Скафандра изготовляется из
нескольких слоев, выполняющих функции по защите космонавта от вакуума, от
нагрева и охлаждения, от радиационных излучений и метеоритов.
Самым сложным при конструировании скафандров является
создание подвижности. Существуют два подхода к обеспечению подвижности:
— обеспечение частичной подвижности всего тела;
— обеспечение подвижности только сочленений при
ограниченной подвижности остальных частей тела.
В соответствии с этим скафандры могут быть мягкими,
полужесткими и жесткими.
|