Содержание
Высотные и космические скафандры — Русское Космическое Общество
Автор:
Алексеев С.М., Уманский С.П.
В книге обобщен отечественный и зарубежный опыт проектирования скафандров для высотных и космических полетов человека. Приведены свойства среды, в которой происходит полет, физические факторы полета, их действие на организм человека. Кратко изложены основы теории и методы расчета систем и агрегатов скафандра.
Книга предназначена для специалистов, работающих в области проектирования, производства и испытания снаряжения летчиков ,и космонавтов.
Файл:
Скачать 14 Мб
Категории
Устойчивое развитие
Основания русского космизма
Космонавтика
Научное наследие П.
Г.КузнецоваМонографии
Учебно-методические пособия
Детская литература
Фантастика
Синтез междисциплинарных знаний
Издательство РКО
Астрономия
Образование
Дошкольное образование
Начальное образование
Среднее образование
Философия
Природопользование
Авиация, воздухоплавание
Женщины, которые шили космические скафандры.
Вручную
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, Corbis/VCG via Getty Images
Ученый. Инженер. Космонавт. Такие профессии прежде всего приходят в голову, когда думаешь о покорении космоса. Но есть еще одна, родившаяся задолго до того, как человек начал исследование безвоздушного пространства Вселенной — швея. Без этого скромного ремесла космос не покорить.
Когда Джин Уилсон было семь, мать научила ее шитью. К девяти годам Уилсон уже научилась кроить и шить платья для кукол. Еще 10 лет спустя, в 1969-м, она стала одной из нескольких работниц в инженерно-производственной компании ILC Dover, которые шили скафандры для Нила Армстронга и Базза Олдрина, готовившихся к полету на Луну на корабле «Аполлон-11».
«Моя сестра работала в компании Playtex, которая в то время входила в ILC Dover, — рассказывает Уилсон.
— Она шила бюстгальтеры и корсеты». Прочные, легкие, гибкие материалы, предназначенные для женского белья, оказались идеальными для скафандров.
Сестра сообщила Джин, что есть возможность поработать над пошивом скафандров для астронавтов миссии «Аполлон-11». «Мне тогда исполнилось лишь 19, я была очень молода. Но меня это очень взволновало».
Джин Уилсон ушла с прежней работы, где шила чемоданы. «Это было производство, все делалось очень быстро, — вспоминает она. — Когда я попала в ILC, где шили скафандры для «Аполлона», там всё происходило очень медленно. Из-за важности того, что мы делали, каждый шов тщательно проверялся, исследовался».
- «Аполлон-11»: 10 неожиданных фактов о высадке на Луне
- Насколько опасны для нашей психики долгие космические путешествия?
- Как астронавтов «Аполлона-12» чуть не убило молнией, но они все равно слетали на Луну
- Пять самых невероятных примеров космической смекалки
Женщин обучали чтению чертежей, работе с инженерами и высокоточному шитью с использованием новейших ниток и многочисленных тончайших слоев специальной ткани.
Автор фото, NASA
Подпись к фото,
Сшитые вручную скафандры должны выдерживать все космические нагрузки
«Даже если там было больше 20 слоев, это было толщиной с волосок, — вспоминает Уилсон. — Сколько могла стоить такая ткань? 5-6 долларов за ярд? Как бы не так. Почти 3 тысячи долларов. Ее хранили в сейфе».
Готовые скафандры отправляли в местную больницу в Дувре, штат Делавэр.
«Там их дважды просвечивали рентгеном, — рассказывает она, — чтобы убедиться, что мы ничего там не оставили — ни иголки, ничего другого. Бывали вечера, когда мы шли с работы домой, беспокоясь и думая: Господи, не оставила ли я в нем иголку? Иногда это стоило нам сна. Иногда приходилось и плакать — я по себе знаю, я плакала».
Уилсон работала над теми частями скафандра, которые закрывали торс, руки и ноги, а также над нашивками с именами астронавтов. Другие швеи — все они были женщины — специализировались на ботинках или перчатках, как Джоанн Томпсон.
Перчаток требовалось много — и для тренировок, и для высадки на Луну.
Астронавты приезжали в Делавэр на примерки, подписывали девушкам свои фотографии и хвалили их работу. «Для рук каждого астронавта были отлиты формы», — рассказывает Томпсон.
Томпсон, как и Уилсон, научилась шить еще ребенком. Она пришла в ILC Dover со швейной фабрики и осталась там на 38 лет. Сейчас ей 82, и она вспоминает о бесконечных испытаниях пошитых женщинами скафандров.
В НАСА хотели быть уверены — в космосе костюм не подведет.
Автор фото, ILC Dover, LP
Подпись к фото,
Каждый шов проверялся с невероятной тщательностью
«Мы пробовали разные типы швов, образцы отсылались в лабораторию для строгой проверки на разрыв, — рассказывает Томпсон. — Мы трудились над ними целыми днями и знали, что их будут нещадно рвать. Но мы понимали, что от этого зависит жизнь человека, и продолжали работу».
В 1973-м, спустя всего год после того, как программа «Аполлон» была свернута, умение швей снова понадобилось — и оно спасло первую американскую орбитальную станцию, «Скайлэб».
Дело было так. Вскоре после запуска со станции сорвало теплоизолирующий и защищающий от мелких метеоритов экран. Внутри станции стала опасно нарастать температура (до +38°C). Нагрелась и внешняя сторона — до +80°C. Эксплуатация в таких условиях была невозможна.
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
Срочно нужна была замена экрану, и в НАСА решили соорудить своего рода зонтик. На помощь была вызвана Айлин Бейкер из компании-подрядчика General Electric.
«Он был размером 22 на 24 фута (примерно 6,7 на 7,3 м), этот кусок материала, — рассказывает Херб Бейкер, сын Айлин, который и сам в течение 42 лет работал в НАСА. — Это были очень тонкие слои алюминия и ламинированного нейлона, да плюс еще один тонкий слой нейлона.
Одна сторона была ярко-оранжевой, другая — серебряной».
«Они назвали эту конструкцию зонтиком — и она действительно была похожа на зонтик. Ее свернули, а потом развернули через шлюзовый отсек». («Зонтик» был доставлен на станцию вместе с первой экспедицией. — Прим. переводчика.)
«Зонтик» как замена теплоизолирующему экрану прекрасно справился с задачей. А фотография Айлин за швейной машинкой, окруженной волнами теплозащитного материала, который держат несколько человек, до сих пор висит на стене в Центре космических исследований НАСА им. Джонсона.
Там работали и Херб Бейкер, и его мать Айлин, скончавшаяся в 2004 году.
Шитье теплозащиты продолжилось с развитием программы космических челноков. Джин Райт перешла в United Space Alliance, компанию-подрядчик НАСА, из магазина одежды. Ее новой работой стало шитьё теплоизоляционных одеял для шаттлов.
Автор фото, NASA
Подпись к фото,
Знаменитая фотография Айлин Бейкер, шьющей «зонтик» для «Скайлэб»
«Мы шили гораздо больше, чем можно было бы подумать, — рассказывает Райт.
— Потому что те 2200 одеял сшивались вручную».
«Мы также делали теплоизолирующие барьеры. Каждый требовал четырехдневного ручного труда. В среднем уходило 17 часов на то, чтобы вдвоем сшить вместе 12 штук в одно кольцо. И их хватало примерно на три полета. Так что трудиться приходилось не покладая рук».
Полеты шаттлов закончились в 2011-м, скафандр Нила Армстронга давно в музее. Но в ILC Dover продолжают использовать швей для изготовления космических скафандров. Единственное отличие — в коллективе появился мужчина.
«Основной принцип космического скафандра не изменился, — говорит историк компании ILC Dover Билл Эйри. — По большому счету те же самые скафандры с некоторыми модификациями используются и на Международной космической станции. И, безусловно, от них зависит человеческая жизнь. Если астронавт выйдет на космическую прогулку, а скафандр его подведет, то… Он должен выдерживать до шести-семи часов эксплуатации в открытом космосе. А то и все восемь».
Шитье по-прежнему используют в разных сферах космической индустрии. Автоматический аппарат «БепиКоломбо» совместной миссии Европейского космического агентства и Японского агентства аэрокосмических исследований сейчас летит к Меркурию, и у него на борту — рукоделие Ивонн Майер, специалистки из аэрокосмической компании RUAG (Австрия).
Автор фото, NASA
Подпись к фото,
Скафандры должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать долгие полеты, но и достаточно гибкими, чтобы космонавтам было в них удобно
Майер начинала карьеру в школе дизайна. «Мне никогда не была интересна одежда, — говорит она. — Куда увлекательнее делать что-то, связанное с техникой. Поэтому я шью теплоизоляцию для космических аппаратов».
Дело рук Майер — защита инструментов космического аппарата от температур вплоть до 450°C (842 градуса по Фаренгейту).
«Мы пользуемся специальными швейными машинами с длинными рукавами, и если есть места, до которых машине не дотянуться, мы шьем вручную.
И если материал слишком толстый, мы тоже вынуждены шить вручную».
«Сестры по швейной машинке», наконец, заслужили почет и признание. Все они прокладывают свой стежок прямо к звездам.
—
Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.
НАСА выбирает 2 компании для создания скафандров следующего поколения для Луны
Впечатление художника от двух астронавтов в скафандрах, работающих на Луне.
(Изображение предоставлено НАСА)
НАСА выбрало две компании для изготовления скафандров для лунной программы «Артемида» и будущих миссий Международной космической станции (МКС).
Команды под руководством Axiom Space и Collins Aerospace (с ILC Dover в качестве основного спонсора) получили доступ к контракту на общую сумму до 3,5 миллиардов долларов на поставку скафандров для будущих миссий НАСА до 2034 года, объявили представители агентства сегодня (1 июня). .
Как и у частных компаний, которые отправляют грузы и астронавтов на Международную космическую станцию, у Axiom и Collins пока нет гарантированных заказов по контракту.
(Команда Collins-ILC Dover имеет многолетний опыт поставок скафандров для НАСА, в то время как Axiom — новичок.)
Но у них будет возможность побороться за заказы для миссий уже в 2025 году, включая демонстрационную миссию за пределами МКС. и дебютная посадка на Луну Artemis во время миссии Artemis 3, которая намечена на 2025 или 2026 год, заявили официальные лица НАСА во время сегодняшней пресс-конференции.
По мере того, как в компаниях продолжается разработка скафандров, «НАСА будет проводить сертификацию, чтобы убедиться, что они готовы к приему наших астронавтов», — заявила Ванесса Вич, директор Космического центра НАСА имени Джонсона в Хьюстоне, во время сегодняшней прямой трансляции. «Тогда, как только костюмы будут готовы, их можно будет использовать».
Связанный: Эволюция скафандра в фотографиях
Обе компании заявили, что такая работа согласуется с их собственными планами по предоставлению скафандров для клиентов за пределами НАСА, поскольку коммерческие возможности космоса множатся в отрасли.
«У нас есть несколько клиентов, которые уже хотели бы совершить выход в открытый космос», — заявил сегодня журналистам Майкл Саффредини, бывший высокопоставленный сотрудник НАСА, а ныне президент и главный исполнительный директор Axiom Space. «Мы планировали построить костюм как часть нашей программы».
Axiom Space стремится установить модуль на МКС к 2024 году в качестве ядра новой независимой космической станции. Компания уже выполнила одну частную миссию с экипажем на МКС — Ax-1, которая была запущена и приземлилась в апреле, — и другие находятся в разработке.
Проекты скафандров все еще находятся на ранней стадии, хотя компании подчеркивают, что их блоки будут несколько модульными, максимально легкими и гибкими, и будут учитывать отзывы астронавтов и летного сообщества при оценке наилучшего пути для завершения.
«Это не должно быть похоже на космический корабль», — сказал сегодня журналистам Дэн Бербанк, старший технический сотрудник Collins Aerospace и бывший астронавт НАСА, говоря о том, как должен работать скафандр.
Астронавт Европейского космического агентства Матиас Маурер, вид с камеры на шлеме, который астронавт НАСА Раджа Чари носил во время выхода в открытый космос 23 марта 2022 года. Маурер и Чари использовали скафандры для выхода в открытый космос. (Изображение предоставлено NASA TV)
Бербанк, который провел семь часов в открытом космосе во время полета шаттла STS-115 в сентябре 2006 года, сказал, что отзывы сообщества являются ключевыми.
«Мы хотим иметь возможность создать иммерсивную среду, которая дает члену экипажа максимальную мобильность», — сказал он.
Например, официальные лица НАСА заявили, что следующее поколение скафандров будет иметь более гибкую посадку для более широкого круга типов телосложения, отвечая на критику скафандров, которые астронавты агентства используют в настоящее время. На сегодняшний день НАСА совершило только один выход в открытый космос с участием только женщин в 2019 году, в основном из-за сложности замены частей скафандра нужного размера на орбите.
Новые костюмы заменят внекорабельные транспортные средства агентства (EMU), два поколения которых выпускаются с 1983 для обслуживания космических челноков и миссий на МКС. Обе версии электропоезда были произведены командой под руководством ILC Dover и Collins Aerospace.
Сегодня НАСА заявило, что электропоезда «стареют». Пример: в настоящее время астронавты не могут использовать электропоезда на космической станции для обычных выходов в открытый космос из-за утечки воды в скафандре в марте, которая все еще расследуется. (Для определения причины потребуется время, так как поврежденный блок необходимо отправить на Землю для анализа; это самый серьезный инцидент такого типа после решения проблемы с утечкой в 2013 году.)
Кристин Дэвис, инженер по скафандру в Космическом центре Джонсона НАСА, носит наземный прототип исследовательского модуля внекорабельной мобильности (xEMU) агентства, 15 октября 2019 года в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. (Изображение предоставлено НАСА/Джоэл Ковски)
НАСА работает над собственными комплектами скафандров нового поколения уже около 15 лет в рамках нескольких программ.
Последний, предназначенный для поддержки программы Artemis, например, назывался Exploration Extravehicular Mobility Unit (xEMU). Но отчет Управления генерального инспектора НАСА за август 2021 года показал, что неудачи в разработке xEMU, вероятно, задержат первую посадку Artemis по крайней мере на год с 2024 года, среди прочего.
Прошлые отчеты таких изданий, как Ars Technica , предполагают, что нынешнее стремление НАСА закупать скафандры у промышленности, а не производить их самостоятельно, направлено на снижение затрат и сложности.
Поскольку разработка xEMU продолжалась, в апреле 2021 года агентство выразило заинтересованность в привлечении коммерческих партнеров к разработке, созданию и обслуживанию технологий скафандров для выхода в открытый космос, которые также называются выходами в открытый космос.
Это было источником запроса контракта на услуги по исследованию внекорабельной деятельности в сентябре 2021 года (xEVAS ), что привело к сегодняшнему объявлению.
Запрос требовал, чтобы все участники (включая выбранных Collins Aerospace и Axiom Space) потратили собственные деньги на разработку своих систем скафандров.
Связанные истории:
Обе выбранные компании заявили сегодня, что их системы уже находятся на довольно продвинутом этапе разработки, и что они будут продолжать заимствовать из банка информации, касающейся разработки xEMU и других систем в техническом отделе NASA EVA. Библиотека (откроется в новой вкладке).
Предположительно, уроки будут извлечены из миссий «Аполлон», в ходе которых было разработано несколько типов лунных скафандров, использовавшихся на лунной поверхности в конце 1960-х — начале 1970-е годы. Это единственные скафандры, которые когда-либо действовали в другом мире.
Хотя ожидается, что новые скафандры будут работать в различных условиях (микрогравитация и лунная поверхность), НАСА заявило, что требования не должны сильно отличаться, за исключением давления и необходимости ходить, а не захватывать.
На сегодняшней пресс-конференции предложенные проекты подробно не обсуждались. Бербанк Коллинза предположил, что смена скафандра между плаванием и ходьбой может быть просто вопросом замены нижней части туловища. Но проекты обеих команд будут усовершенствованы в ближайшие годы, чтобы убедиться, что они отвечают потребностям НАСА в массе, совместимости с системами космического корабля и безопасности, среди прочих факторов.
Подпишитесь на Элизабет Хауэлл в Твиттере @howellspace (открывается в новой вкладке) . Следите за нами в Твиттере @Spacedotcom (открывается в новой вкладке) и на Facebook (открывается в новой вкладке) .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Элизабет Хауэлл, доктор философии, является штатным корреспондентом на канале космических полетов с 2022 года. Она была автором статей для Space.com (открывается в новой вкладке) в течение 10 лет до этого, с 2012 года. Репортажи Элизабет включают эксклюзив для Office вице-президента Соединенных Штатов, несколько раз выступая с Международной космической станцией, наблюдая за пятью запусками человека в космос на двух континентах, работая в скафандре и участвуя в имитации полета на Марс. Ее последняя книга «Почему я выше?» написана в соавторстве с астронавтом Дэйвом Уильямсом. Элизабет имеет докторскую степень. и магистр наук. получил степень бакалавра космических исследований в Университете Северной Дакоты, степень бакалавра журналистики в Карлтонском университете в Канаде и (скоро) степень бакалавра истории в Университете Атабаски. Элизабет также является инструктором по коммуникациям и естественным наукам с 2015 года. Элизабет впервые заинтересовалась космосом после просмотра фильма «Аполлон-13» в 19 лет.96, и все еще хочет когда-нибудь стать космонавтом. Мастодонт: https://qoto.org/@howellspace
Космический скафандр стоимостью 1 миллиард долларов задерживает высадку НАСА на Луну в 2024 году
В конце концов, они будут обвинять скафандры.
План правительства США по возвращению астронавтов на Луну к 2024 году был надуманным, когда о нем было объявлено в 2019 году, и с каждым годом он становился все менее вероятным, поскольку законодатели отказывались оплачивать проект в полном объеме.
Advertisement
Тем не менее, НАСА публично заявляет о намеченной дате на 2024 год, несмотря на задержки с запуском ракеты, которая доставит астронавтов обратно на Луну, транспортных средств, которые доставят их на ее поверхность, а теперь и скафандров, которые они будут носить. чтобы защитить их в безвоздушной среде Луны, где температура колеблется от 260°F до -280°F.
Это непросто: НАСА считает эти скафандры одноместными космическими аппаратами, требующими сложных систем жизнеобеспечения и надежной связи, а также средств, обеспечивающих астронавтам комфорт, питание, питье и возможность бессвязных прогулок. о и использовании различных инструментов.
Генеральный инспектор НАСА заявил на этой неделе, что, несмотря на 420 миллионов долларов, потраченных с 2008 года, у НАСА не будет готовых двух скафандров для запланированной посадки в 2024 году. Агентство пыталось спроектировать, протестировать и построить костюм собственными силами, работая с 27 различными субподрядчиками.
Общая стоимость составит более 1 миллиарда долларов, что больше, чем стоимость создания орбитальной ракеты Falcon 9 и грузового космического корабля Dragon, как заметил бывший гуру двигателей SpaceX Том Мюллер. (На самом деле, согласно НАСА, это стоило 850 миллионов долларов, из которых 396 миллионов долларов были получены от SpaceX.) Естественно, Илон Маск предложил вмешаться и создать костюм для космического агентства. Дело может дойти до того, что НАСА рассматривает возможность обратиться к частным компаниям с просьбой разработать новые космические скафандры.
Advertisement
Тем не менее, у Маска достаточно дел, чтобы запустить свою следующую большую ракету Starship. НАСА использовало его, чтобы отправить астронавтов на поверхность Луны, но при этом пренебрежительно отнеслось к Blue Origin и Dynetics, двум другим участникам торгов, которые выступили с официальным протестом. На этой неделе Организация по подотчетности правительства (GAO) опубликовала свое полное решение, отклонив их протест.
Blue Origin, космическая компания, основанная Джеффом Безосом, заявляет, что ее не останавливает отказ, и она рассматривает возможность подать в суд на космическое агентство. В частности, в нем утверждается, что утвержденная НАСА процедура проверки транспортных средств SpaceX перед запуском «была бы безрассудной в стремлении безопасно вернуть людей на Луну».
«Мы по-прежнему призываем НАСА восстановить конкуренцию и немедленно присудить второго поставщика», — сказал представитель. «Два поставщика обеспечивают большую безопасность и успех миссии, способствуют конкуренции и контролируют расходы».
Проблема с этим подходом, который также является предпочтительным для НАСА, заключается в том, что он требует нескольких миллиардов дополнительных долларов, которых у НАСА нет и которые, похоже, не ожидаются от законодателей. Билл Нельсон, новый администратор НАСА, надеялся выиграть 10 миллиардов долларов в двухпартийном законопроекте об инфраструктуре, но версия, принятая Сенатом на этой неделе, не включала его.