Костюм космонавта своими руками. Одежда космонавт
Одежда для космоса — Naked Science
«Орлан МК» – это модификация скафандров, которые используются на МКС с 2009-го года. Вес скафандра – ни много ни мало – 120 кг. Буква «К» в названии означает, что в эту модель когда-то был впервые встроен компьютер. Он расположен в блоке радиотелеметрической аппаратуры. Блок собирает информацию с датчиков и передает ее на компьютер для анализа, который проверяет правильность работы всех систем жизнеобеспечения скафандра (температура, расход вентиляции, давление и т. д.). Если в работе систем скафандра возникают какие-то отклонения, на дисплее в передней части скафандра появится сообщение. Если космонавт не предпримет никаких действий, через некоторое время компьютер даст рекомендации, как действовать. А ведь когда-то при возникновении внештатных ситуаций космонавты могли рассчитывать только на себя. В нормальном режиме дисплей светится зеленым, при внештатной ситуации меняет подсветку на оранжевую.
©Александр Раменский
©Александр Раменский
©Александр Раменский
Электрический пульт управления
На пульте: кнопки включения/выключения света, основного и резервного вентилятора, основного и резервного насоса, основного и резервного радиопередатчика, кнопка отключения компьютера, а также тумблер для передвижения по меню. Все системы дублированы, что является принципиальным отличием российских скафандров от американских. Кнопка для входа в меню также используется для отключения звукового сигнала во время возникновения внештатной ситуации. Для передвижения по меню есть специальный тумблер. Компьютер можно отключить на тот случай, если он забарахлил, но даже в выключенном состоянии на дисплее отображается информация о давлении и напряжении аккумулятора. Все кнопки пульта устроены таким образом, что их случайное отключение невозможно.
©Александр Раменский
Пневмогидравлический пульт управления
©Александр Раменский
Тумблеры на пульте: слева – переключатель между основным и резервным баллонами с кислородом, справа – основной и резервный регуляторы давления в скафандре, в центре – кран регулирования температуры воды в костюме водяного охлаждения. На ручке имеется тумблер красного цвета, с помощью которого можно включить или отключить сублиматор (при выходе из шлюза в открытый космос, а также после возвращения на борт). Слева наверху – ручка инжектора и аварийной кислородной подачи. Если по какой-то причине в скафандре пропало электропитание, и электрический пульт перестал работать, то с помощь этой ручки космонавт может включить инжектор для продолжения вентиляции. Инжектор– специальное устройство, в которое при отсутствии электричества начинает поступать кислород из баллонов, при этом продолжает работать вся система вентиляции. Если в скафандре по какой-то причине начало снижаться давление и автоматический регулятор давления с утечкой не справляется, то с помощью этой же ручки космонавт может увеличить подачу кислорода в скафандр до 25 литров.
©Александр Раменский
Объединенный разъем коммуникаций
Пока космонавт находится в специальном шлюзе в скафандре и готовится к выходу в открытый космос, через эти клапаны он подключен к бортовым системам – воды и подачи кислорода для того, чтобы не расходовать системы жизнеобеспечения скафандра до выхода в открытый космос. Электричество поступает через специальный фал, который находится в правой части скафандра. Там же располагается запасной кислородный шланг на тот случай, если после возвращения из открытого космоса объединенный разъем коммуникаций по какой-то причине откажет. При выходе в открытый космос космонавт отстыковывает эти разъемы и включает системы жизнеобеспечения скафандра.
©Александр Раменский
Вентиляционная система
В середине – поглотительный патрон, который очищает кислород, циркулирующий в скафандре, от вредных примесей и снова подает его в скафандр. Кислород забирается через трубочки, расположенные в рукавах и «брюках» скафандра, и поступает на очистку в поглотительный патрон, где накапливается CO2 и другие вредные примеси. Дальше очищенный воздух поступает в вентиляторы, в которых имеется специальная очищающая сетка. Скафандр оснащен двумя вентиляторами – основным и резервным. Если один из вентиляторов откажет, автоматически включается резервный. Также резервный вентилятор может быть включен космонавтом вручную.
После вентилятора воздух поступает в специальные каналы в сублиматоре, где происходит охлаждение и отделение влаги от воздуха (влага образуется в скафандре как конденсат на стенках сосуда). Специальный влагоотделитель собирает влагу и направляет ее в сублиматор для охлаждения и использования в костюме водяного охлаждения. На выходе из сублиматора воздух имеет температуру 4-5oC. Потом осушенный и охлажденный воздух поступает в скафандр (выходит через специальные трубки в шлеме). Кислород находится в двух баллонах– резервном и основном. Космонавт может вручную переключать систему с основного баллона на резервный.
©Александр Раменский
Сублиматор находится в задней части скафандра и располагается прямо под поглотительным патроном. С внешней стороны «ранца» сублиматор выглядит как «окно с сеткой». Это окошко представляет собой сложную металлокерамическую пористую конструкцию. Вода проходит через эту пористую поверхность под давлением, которое возникает внутри скафандра. Проходя через металлокерамические поры, вода замерзает (вода в вакууме превращается в лед). Затем лед сублимирует наружу (в вакууме лед превращается в газ). Схема работы сублиматора похожа на круговорот воды: теплая вода и теплый газ, попадая в сублиматор, растапливают образовавшийся там лед. Затем в сублиматор поступает новая порция воды из водяного бака и снова образует лед. Лед необходим для охлаждения воды, которая циркулирует в костюме водяного охлаждения. Костюм водяного охлаждения – это специальный внутренний костюм, который надевается отдельно под скафандр. Он состоит из тонких трубочек, по которым циркулирует вода. С помощью этого костюма космонавт может поддерживать комфортную для себя температуру.
Оболочка скафандра состоит из множества слоев. Наружный слой – фенилон– защищает от механических повреждений. За ним – 10 слоев экранно-вакуумной изоляции, которая защищает космонавта от холода и солнечного излучения. Между каждым слоем проложена капроновая сетка. Под изоляцией – радиоткань и, наконец, силовая оболочка. Радиоткань, вшитая в скафандр по всему корпусу, используется в качестве радиоантенн для поддержания связи с МКС. Силовая оболочка держит форму мягких частей скафандра, когда он надувается. Под силовой оболочкой - два слоя герметичной оболочки.
©Александр Раменский
Новейшая модель скафандра «Орлан МКС», которая в скором времени будет поставлена на МКС на замену «Орлану МК». На фото Вы видите силовой каркас, без верхней одежды. В скафандре впервые в мире применена система автоматического терморегулирования. Если в текущей модели «Орлан МК» космонавт может регулировать температуру только вручную– с помощью тумблера на пневмогидравлическом пульте – то теперь система может самостоятельно определять уровень энергозатрат космонавта и регулировать температуру воды в костюме водяного охлаждения. В костюм встроены специальные клапаны, которые в зависимости от требуемой температуры пускают воду в сублиматор или мимо него.
©Александр Раменский
В силовую оболочку вшиты специальные мягкие шарниры, которые могут работать под давлением, обеспечивая скафандру и космонавту необходимую подвижность. Шарниры располагаются в области плеч, локтей, кистей и на ногах около щиколоток. Последние, как ни странно, обеспечивают очень большой угол поворота туловища. В американских скафандрах шарнир для поворота корпуса располагается в центре скафандра вокруг пояса, однако угол поворота при этом меньше.
Предохранительный клапан находится на правом боку скафандра. Если давление в скафандре начнет повышаться, например, из-за лопнувшей кислородной трубки, то через этот клапан лишний кислород будет выводиться наружу. Когда скафандр надувается до нормального давления – клапан открыт. В скафандре две герметичных оболочки, и при нормальном давлении нагружается наружная оболочка. Если вдруг наружная оболочка будет повреждена, то клапан для сохранения давления закроется автоматически. При этом начнет работать резервная оболочка. Дублированная герметичная оболочка применяется только в российских скафандрах.
НПП «Звезда» им. академика Г.И. Северина было образовано в 1952-м году, когда в Советском Союзе начала развиваться реактивная авиация, для которой были необходимы специальные средства спасения. Специалисты предприятия занимались разработкой и испытанием систем жизнеобеспечения и спасения для больших высот (кислородных баллонов, катапультируемых кресел). Когда в СССР появилась космическая пилотируемая программа, предприятию было поручено изготовление средств защиты и спасения космонавтов. Первый в мире скафандр был изобретен в 1960-м году для полета Юрия Гагарина. Катапультные кресла, разработанные НПП «Звезда», до сих пор остаются лучшими в мире.
На сегодняшний в скафандрах типа «Орлан» совершено больше 130 выходов в открытый космос. Рекордсмен по количеству выходов в открытый космос – российский космонавт Анатолий Соловьев, их у него 16.
Российские скафандры для выходов в открытый космос считаются самыми надежными и безопасными. В 2004-м году американским астронавтам пришлось в экстренном порядке позаимствовать наши «Орланы» для проведения ремонтных работ в открытом космосе, потому что в их скафандрах была обнаружена неисправность в системе охлаждения. Доставка новых скафандров была отложена из-за взрыва шаттла.
Но сказать, какие скафандры лучше – российские или американские – специалисты не могут. У тех и у других есть свои плюсы и минусы, так как они разрабатывались под разные цели. Одно из преимуществ наших «Орланов» – возможность «подгонки» скафандра под конкретного космонавта. Американские скафандры собираются как конструкторы. Для выхода в космос американский астронавт подбирает для себя по размеру все части скафандра, которые хранятся на складе МКС. А еще американский скафандр – в отличие от нашего – невозможно одеть без посторонней помощи.
naked-science.ru
Одежда космонавта, какая она?
Большинство из-нас, если услышат вопрос какая одежда космонавта, сразу же подумают о скафандре. И в некоторой степени будут правы, ведь с тех пор как в космос полетел Гагарин скафандр стал просто неотъемлемым атрибутом любых официальных фото космонавтов.
Но честно, говоря космонавты всегда предпочитали что-то более "земное", более удобное и эстетическое.
Сейчас, для того, что бы космонавты но борту Международной космической станции (МКС) чувствовали себя комфортно, работает ни одно подразделение специалистов создавая действительно удобную космическую одежду для космонавтов.
В основном работа проводится в двух направлениях:Создание одежды, белья и обуви;Создание средств защиты человека от неблагоприятных факторов космического полета (в первую очередь нужно вспомнить о невесомости).
Так например, московское предприятие “Кентавр-Наука” занимается больше 20 лет созданием одежды космонавтов (сначала одежда шилась только для российских космонавтов, потом начали поступать заказы и для зарубежных астронавтов). Генеральному директору предприятия “Кентавр-Наука”, Александру Ярову, даже дали прозвище «космическим кутюрье».
Можете себе представить, на этапах развития пилотируемой космонавтики, одежда космонавта состояла только с одних скафандров, а теперь в гардероб космонавта входит 22 разных наименования: комбинезоны, рубашки-поло, спортивная одежда для занятия спортом, короткое и длинное нижнее белье, кроссовки и носки и многое другое. Узнать историю происхождения разных вещей, которые мы носим можно на сайте http://ves4i.com.ua/. На случай холода, для космонавтов предусмотрены специальные комбинезоны.
Каждая вещь шьётся четко по размерам, все делается для того, что бы космонавтам было максимально удобно.
Интересное замечание, для астронавтов других стран производство космической одежды совсем не организовано, так например многим астронавтам передают одежду массового производства, купленные в магазинах в однообразных сине-голубых тонов.
Так как на космической станции воду доставляют с Земли, то стирать одежду было б очень дорогим удовольствием. В связи с этим когда космонавту нужно поменять одежду он просто берет новый комплект, а старые укладываются в специальные пакеты и грузятся в грузовой космический аппарат (европейского, американского или российского производства) и доставляется на Землю или сгорает в плотных слоях атмосферы.
mapgroup.com.ua
Одежда космонавтов » Привет Студент!
Одежда космонавтов
В повседневной жизни назначение одежды — снижать теплопотери организма, обеспечивать оптимальные условия для поддержания на постоянном уровне температуры тела, а также защищать от неблагоприятных воздействий внешней среды (высокой и низкой температуры, дождя, снега, ветра, пыли). В кабине космического корабля, где указанные факторы либо отсутствуют, либо сведены до минимума, одежда приобретает несколько иные функции.
Широко распространенное деление одежды космонавтов на собственно одежду и космические скафандры в значительной мере условно, ибо, по своей сущности, скафандры в специфических условиях деятельности космонавтов (в том числе и при выходе в открытый космос или на поверхность той или иной планеты) выполняют все функции одежды, приспособленной к определенной производственной деятельности.
Подобно земной, одежда космонавтов должна быть удобной для работы и отдыха, не затруднять и не ограничивать движений. Известное положение о том, что лучшая одежда — та, которую мы не ощущаем, вполне применимо п в данном случае.
Комплект одежды космонавтов состоит из нательного белья, полетного костюма, в котором космонавты находятся в космическом корабле, п теплозащитного костюма.
Нательное белье и полетные костюмы предназначены для повседневной носки и могут быть использованы один раз или повторно.
Одежда одноразового пользования предназначается для ношения в течение определенного отрезка времени, после чего она поступает в систему удаления отходов или, если это предусмотрено программой исследований, упаковывается в герметические емкости (мешки) и хранится до окончания полета, а космонавты надевают новый комплект.
Одежду повторного пользования носят в течение того же или несколько меньшего отрезка времени, что и одежду одноразового пользования, но затем не уничтожают, а подвергают тому или иному виду очистки.
И тот и другой способы использования одежды имеют свои достоинства и недостатки. Применение одежды одноразового пользования, не требуя специальных очистительных устройств, упрощает конструкцию бытового оборудования космического корабля. Однако при увеличении численности экипажа и значительной продолжительности полета объем и вес сменной одежды могут достигнуть очень больших величин.
Так, по данным фирмы Юнайтед Эйркрафт, для полета экипажа из трех человек продолжительностью свыше 200 суток и смены одежды каждые 10 дней вес одежды одноразового пользования значительно превысит все допустимые лимиты.
Применение одежды многократного пользования при всех ее видимых преимуществах в данный момент не может быть реализовано в связи с отсутствием соответствующих стиральных и сушильных установок.
Имеющиеся данные показывают, что подобные установки не будут созданы в ближайшее время. Поэтому в большинстве планируемых в настоящее время космических полетов космонавты, по-видимому, будут использовать одежду однократного применения.
К одежде однократного применения следует также отнести и теплозащитные костюмы. Эти костюмы употребляются при приземлении в безлюдной местности в неблагоприятных климатических условиях. Кроме того, они могут быть использованы в случае нарушения работы систем кондиционирования на борту космического корабля.
Остановимся теперь более подробно на особенностях одежды космонавтов.
Нательное белье
Нательное белье непосредственно соприкасается с кожными покровами. Этим определяется основное требование к данному виду одежды — не оказывать раздражающего действия на кожу. Ткань белья должна быть легкой, эластичной и не затруднять теплоотдачу конвекцией и радиацией, а также не препятствовать испарению влаги с поверхности тела.
Необходимо, чтобы ткань, из которой изготавливается нательное белье космонавтов, обладала достаточной прочностью для длительного ношения и крепления на ней датчиков для снятия биотелеметрической информации. Стирка и различные виды стерилизации не должны изменять свойств ткани.
Высокие гигиенические свойства натуральных льняных и хлопчатобумажных тканей прежде всего привлекли внимание создателей одежды космонавтов. Так, для экипажей космических кораблей типа «Аполлон» нательное белье было изготовлено из пористой хлопчатобумажной ткани вязаного типа. Исследования показали ее высокую воздухопроницаемость, влагоемкость и способность сорбировать с кожи хлориды и органические вещества. В дальнейшем для повышения износоустойчивости было признано целесообразным применять льняные и хлопчатобумажные волокна не в чистом виде, а в смеси с другими, более прочными компонентами. Особое значение это имело для нательного белья, надеваемого под скафандр.
Существенную роль при создании нательного белья играет и структура ткани. Необходимость обеспечить максимальную сочетаемость нательного белья со следующим слоем одежды (полетным костюмом или скафандром) и, следовательно, исключить возможность возникновения складок на белье, а также стремление свести к минимуму количество швов привели к мысли о целесообразности использования трикотажной ткани. Трикотаж позволяет изготавливать белье, равномерно облегающее тело без избыточных складок.
В результате физиолого-гигиенических и физико-химических исследований различных трикотажных полотен для нательного белья космонавтов был рекомендован хлопчато-вискозный трикотаж, изготовленный на мальезных машинах. Этот трикотаж обладает высокой воздухопроницаемостью (не менее 400/600 л/м2 * сек при давлении 5 мм водяного столба) и паропроницаемостью с сопротивлением около 1 мм воздушного слоя. Гигроскопичность этой ткани белья не менее 7% при относительной влажности воздуха 60%. Прочность трикотажа достаточно высокая — не менее 20 кг для ширины полоски 50 мм. Толщина полотна при нагрузке 10 г — 0,73 мм.
Нательное белье из такого трикотажа не осложняет надевание космического скафандра и не вызывает неприятных ощущений при ношении его под скафандром в течение 10 суток. Оно хорошо продувается и обеспечивает достаточную аэрацию кожной поверхности при работе вентиляционной системы скафандра. Разработанная конструкция нательного белья, включающая фуфайку, бесшовные носки и кальсоны со специальным запахивающим клапаном в области промежности, позволяющим пользоваться ассенизационным устройством, была успешно применена космонавтами космических кораблей типа «Восток» и может быть рекомендована для использования в качестве одежды, надеваемой под скафандр.
Ограниченные возможности проведения гигиенических мероприятий по очистке тела в условиях космического полета привели к использованию для этих целей сорбционных свойств тканей нательного белья. Известно, что при достаточной фитильности ткани, из которой изготовлено нательное белье, она может сорбировать определенное количество кожных выделений. С увеличением продолжительности космических полетов эта способность тканей нательного белья приобретает все большее значение.
Говоря о сорбционных свойствах белья, следует отметить еще одну очень важную сторону этого вопроса — переход части микрофлоры с поверхности тела на белье. При дальнейшем изложении будет подробно показана зависимость между свойствами белья, объемом и частотой гигиенической обработки кожи и количеством и видами микрофлоры на ней.
Можно полагать, что по мере увеличения длительности космических полетов проблема снижения микробной обсемененности кожи будет приобретать все большее значение. Одним из перспективных способов снижения микробной обсемененности кожи и нательного белья представляется использование антимикробных текстильных материалов. Способам получения таких материалов последние годы уделяется большое внимание.
Совсем недавно применялась импрегнация тканей различными бактерицидными (бакте-риостатическими) препаратами. Однако недостаточная устойчивость этих препаратов при стирке и в процессе эксплуатации тканей потребовала дальнейших исследований. Изыскания возможности присоединения бактерицидных препаратов непосиедственно к макромолекулам волокнообразующих полимеров дали наибольшие результаты при использовании поливинилспиртовых и целлюлозных волокон.
Нательное белье, изготовленное из волокна «Летилан» с введением препарата 5-нитрофуранового ряда, обладает выраженным антимикробным эффектом по отношению к микрофлоре, обычно вегетирующей на поверхности кожи человека.
Другой метод получения антимикробных химических волокон состоит в введении нерастворимых или малорастворимых в воде препаратов в прядильный раствор полимеров при формировании волокна.
При испытании антимикробного белья в течение 10—15 суток в условиях обычной жизни не обнаружено отрицательных изменений в функциональном состоянии кожных покровов.
Необходимо отметить, что сложность создания антимикробного белья обусловлена не только трудностями подбора сочетаний бактерицидных (бактериостатических) препаратов и соответствующих химических волокон, но и возможностью возникновения различного рода дисбактериозов вследствие применения такого белья.
Имеющиеся в настоящее время данные делают весьма заманчивой перспективу использования антимикробного белья при длительных полетах космических кораблей.
Полетный костюм
В зависимости от программы и конкретных условий полета верхней одеждой космонавтов служит или полетный костюм, или скафандр.
Конструкция полетного костюма должна не стеснять свободы и объема движений и тем самым не влиять на работоспособность космонавта, предусматривать возможность пользования ассенизационным устройством, допускать быстрое его надевание и снимание.
Полетный костюм должен полностью сочетаться с нательным бельем и теплозащитным костюмом. Теплозащитные свойства полетного костюма должны быть оптимальными для заданного температурного режима кабины корабля. При разработке полетного костюма необходимо предусматривать возможность крепления датчиков для снятия биотелеметрической информации, а также нескольких карманов для небольших предметов личного пользования.
Ткань, применяемая для изготовления полетного костюма, должна быть легкой, мягкой, эластичной, износоустойчивой, трудновоспламеняемой и не должна способствовать выделению пыли, а напряженность электростатического поля этой ткани не должна превышать определенной величины.
Если предполагается многократное использование полетного костюма, необходимо, чтобы ткань сохраняла свои свойства после стирки и различных видов стерилизации. Во всех случаях ткань и конструкция костюма не должны затруднять теплопередачу конвекцией, радиацией и испарением влаги с поверхности тела.
В длительных космических полетах определенное значение приобретают цвет и интенсивность окраски тканей верхней одежды. Исходя из требований гигиены и технической
эстетики отдается предпочтение одежде светлых спокойных тонов. При выборе окраски костюмов следует также учитывать индивидуальные вкусы членов экипажа.
Естественно, что при конструировании полетных костюмов необходимо подбирать ткани с высокой износоустойчивостью и прочностью. Так же как и при конструировании нательного белья, изучалась возможность применения синтетических волокон.
Синтетические ткани в своем большинстве характеризуются высокой прочностью, эластичностью, несминаемостью, легко поддаются механической очистке.
К настоящему времени создано много трудновозгораемых, пожаробезопасных синтетических тканей, не поддерживающих горение при повышении температуры.
В то же время применение полимерных синтетических материалов таит в себе потенциальную возможность выделения из них в воздушную среду летучих вредных веществ. Это может быть вызвано наличием в материалах остаточного количества свободных, не вошедших в реакцию полимеризации или поликонденсации мономеров, обладающих, как правило, токсическими свойствами. Выделение мономеров и частиц с низким молекулярным весом может быть также следствием процессов деструкции.
Необходимо отметить наличие электростатических зарядов в изделиях из синтетических материалов. Так, большие заряды обнаружены в изделиях из хлорина и ацетатного шелка, в обуви, изготовленной с использованием полимерных материалов. В ряде случаев длительно удерживающаяся напряженность электростатического поля достигает 6—8 кв/см2 и сопровождается возникновением у человека, носящего такую одежду, неприятных и даже болевых ощущений. Никаких отрицательных явлений не обнаруживается лишь при напряженности электростатического поля, не превышающей 200— 400 в/см2. Наличие электростатического поля способствует более быстрому загрязнению одежды.
Существенными недостатками синтетических тканей в сравнении с натуральными являются их более низкие гигроскопичность, паропроницаемость и тепловое сопротивление. Исследования показали, что гигроскопичность лавсана в 16 раз, а нитрона в 4 раза меньше, чем у шерстяной ткани бостон.
Кроме того, было обнаружено, что по мере увеличения доли синтетического волокна в ткани гигиенические свойства ее ухудшаются, причем эти изменения носят линейный характер; снижение гигиенических свойств ткани, содержащей синтетическое волокно до 50%, не влияет в значительной степени на общие физиолого-гигиенические свойства одежды из нее; одежда из смешанной ткани может быть рекомендована к использованию при температуре окружающего воздуха +18/+50°С.
При выборе синтетического волокна для смешанной пряжи наиболее целесообразно, по-видимому, использовать полиэфирное волокно лавсан, обладающее высокими теплозащитной способностью и прочностью, эластичностью, несминаемостью, термо- и химической стабильностью, стойкостью к истиранию, устойчивостью к действию солнечного света, химических агентов, бактерий и т. д.
Одна из главных задач при конструировании полетной одежды — сохранение теплового баланса у космонавтов, т. е. предупреждение как излишней теплоотдачи организмом, так и накопления избыточного тепла. Человек, одетый в обычную двухслойную одежду, сохраняет тепловой баланс при определенных сочетаниях теплопродукции и температур окружающего воздуха.
Приводим данные о характере физической работы, необходимой для сохранения теплового баланса человека, одетого в двухслойную одежду, при различной температуре окружающего воздуха:
С целью определения теплозащитных свойств одежды для человека, находящегося в относительном покое, при небольшой скорости движения воздуха можно ориентировочно руководствоваться данными Винслоу и соавт.:
Известно, что заданный режим микроклимата в кабинах космических кораблей соответствует комфортным величинам: температуре воздуха 18/23° С, скорости движения воздуха 0,05/0,5 м/сек; относительной влажности 40—65%.
Учитывая, что в условиях полета космонавты в основном находятся в состоянии покоя или выполняют легкую физическую работу, их повседневная одежда должна иметь теплоизоляцию порядка 1—1,2 KЛO.
При повышении температуры воздуха в кабине выше расчетных величин космонавтам для сохранения комфортных теплоощущений рекомендуется снимать куртку полетного костюма или оставаться только в нательном белье. При понижении температуры воздуха ниже 18° С тепловой комфорт может быть достигнут за счет использования теплозащитного костюма (его надевают поверх полетного), шерстяных носков и шерстяной шапочки или шлема.
Теплозащитный костюм
Как уже говорилось, основное назначение теплозащитного костюма состоит в обеспечении теплового комфорта космонавтов при понижении температуры в кабине космического корабля (как, правило, в случае аварийной ситуации), а также при покидании космического корабля после его приземления (приводнения). Не являясь повседневной одеждой космонавтов, теплозащитный костюм должен храниться в условиях, обеспечивающих при необходимости быстрое его применение. Общие требования к конструкции такого костюма и составу его тканей совпадают с требованиями к костюмам летчиков.
При создании теплозащитной одежды большое значение имеет рациональное применение отдельных слоев материала. При проектировании структуры пакета теплозащитной одежды целесообразно, чтобы функции отдельных слоев ее были строго специализированы. Пакет зимней одежды обычно состоит из покровной ткани, ветрозащитной прокладки, утепляющей прокладки и подкладки. Покровные ткани воспринимают механические воздействия при использовании одежды и определяют ее внешний вид.
Основными требованиями, которым должны удовлетворять покровные ткани, являются износоустойчивость, прочность, несминае-мость, устойчивость к воздействию окружающей среды (свет, осадки).
Назначение ветрозащитной прокладки состоит в создании малой воздухопроницаемости пакета, при которой сохраняется высокий уровень теплозащитных свойств одежды при эксплуатации ее в условиях ветра. Необходимо, чтобы ветрозащитные прокладки обладали следующими главными свойствами: воздухонепроницаемостью в пределах 7/40 л/м2*сек (в зависимости от метеорологических условий), небольшим весом, минимальной жесткостью, достаточной прочностью и паропроницаемостью.
Утепляющие прокладки обеспечивают теплозащитные свойства одежды.
К ним предъявляются следующие требования: стабильность слоя и устойчивость к механическим воздействиям в процессе эксплуатации, малый объемный вес, достаточно высокая воздухо- и паропроницаемость. Подкладка должна быть легкой, прочной, износоустойчивой, иметь гладкую поверхность.
Паропроницаемость пакета материалов не может быть меньше 25 г/м2*час.
Конечно, возможна различная конструкция теплозащитного костюма. Так, например, покровная ткань костюма может служить одновременно и в качестве утепляющей прокладки. Важно только то, чтобы теплозащитный костюм обладал необходимой теплоизоляцией.
По-видимому, теплоизоляция полетных теплозащитных костюмов должна быть не менее 2 KЛO, что соответствует теплоизоляции одежды для переходных и зимних сезонов. Приводим сведения о теплоизоляции основных типов одежды.
Как видно из приведенных данных, для зимних и арктических видов одежды требуется теплоизоляция в З/6 KЛO. Идеальная теплозащитная одежда может обеспечить теплозащиту не более 1,6 KЛO на 1 см ее толщины. Однако практически эту величину получить очень трудно. Теплозащитная одежда с указанными показателями обеспечивается толщиной слоя выше 3—4 см, что значительно затрудняет движения человека. Поэтому целесообразно ограничить теплозащитные свойства полетной одежды величиной теплоизоляции 3—4 КЛО.
Известно, что существенное влияние на теплозащитные свойства одежды оказывают и такие конструктивные факторы, как кривизна теплозащитного слоя одежды и наличие воздуха между слоями тканей. Путем использования теплоизоляционных свойств «инертного воздуха» можно значительно повысить теплозащитные свойства одежды. За счет изменения материала ткани теплозащитные свойства одежды могут максимально увеличиваться лишь на 16%. Все это свидетельствует о большом значении конструктивных решений при создании полетной теплозащитной одежды.
Таблица 1. Зависимость теплоизоляции одежды (в КЛО) отуровня физической работы при скорости движения воздуха 0,5 м/сек и суммарной радиации до 0,5 ккал/ см2 * мин
При конструировании таких костюмов необходимо также учитывать величину физической работы и движение окружающего воздуха, так как эти факторы оказывают большое влияние на уровень теплоизоляции одежды (табл. 1).
Обувь и головной убор
В комплект наряду с полетным и теплозащитным костюмами входят обувь и головной убор.
С полетными костюмами могут применяться шапочки, изготовленные из тех же тканей, что и сам костюм. Шапочка должна быть пошита из тканей достаточно легких, мягких, эластичных и не вызывающих раздражений волосистой части головы.
Конструкция шапочки должна быть удобной при эксплуатации и не затруднять теплоотдачу конвекцией, радиацией и испарением влаги. Очень удобна шапочка спортивного типа с козырьком и откидным бортиком.
С теплозащитным костюмом рационально применять шлемы, надеваемые на шапочку и прикрепляемые к ней специальными устройствами. Шлемы могут быть несъемными, являясь составной частью костюма, и съемными. В последнем случае шлем переходит в пелерину, позволяющую утеплить грудь, спину и плечи. Кроме того, он должен хорошо облегать голову и обладать достаточной теплоизоляцией. Конструкция шлема предусматривает возможность укрепления на нем датчиков для снятия биотелеметрической информации и переговорных устройств системы связи.
В комплекте с теплозащитным костюмом находится обувь, которая должна быть легкой, прочной, обладать хорошими теплоизоляционными свойствами. Это обеспечивается соответствующим подбором материалов и конструкцией, рассчитанной также на пребывание космонавта в условиях невесомости.
Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ
Пароль на архив: privetstudent.com
privetstudent.com
Одежда космонавта
55 лет назад 9 марта 1961 года состоялся испытательный полёт корабля «Восток» с человекоподобным манекеном, на котором был надет первый в истории человечества космический скафандр
Под прозрачное забрало шлема положили табличку с надписью «Макет», чтобы случайные свидетели приземления не приняли его за инопланетное вторжение.
17 апреля 1959 года завод № 918 (ныне "НПП "Звезда" имени академика Г.И. Северина") получил от ОКБ-1, главным конструктором которого до 1966 года являлся С.П. Королев, техническое задание на разработку и изготовление высотного защитного снаряжения для будущих космонавтов - скафандра с аварийной системой кондиционирования воздуха. Первые скафандры создавались в максимально сжатые сроки, подгоняло “космическое соперничество” с США. Вместе со “Звездой” работали заказчики: разработчики космических кораблей, медики, изготовителя ряда элементов скафандров и т.п.
В сжатые сроки
В течение 1959 года специалисты “Звезды” разработали и изготовили два действующих образца космических скафандров (СК) для лабораторных испытаний. Они включали в себя оборудование, обеспечивающее защиту космонавтов от внешней среды и жизнеобеспечение их во время полета, то есть оболочку скафандра и размещенные на ней элементы системы обеспечения жизнедеятельности (СОЖ).Конструкции СК и СОЖ должны были обеспечить защиту и спасение космонавта в различных аварийных ситуациях. Прорабатывались и различные варианты его приземления или приводнения в бессознательном состоянии, особенно при попадании в холодную воду. Ведь тогда еще не знали, как человек перенесет космический полет. В качестве водонепроницаемой оболочки использовались элементы морского спасательного костюма летчика. Под него надевался специальный теплозащитный костюм с системой вентиляции.
Скафандр или костюм?
Работы шли полным ходом, когда в феврале 1960 вдруг пришло новое техническое задание: вместо герметичного скафандра начать разработку защитного костюма. Скафандр оказался слишком тяжел для космического корабля, где на счету был каждый грамм, необходимый для аппаратуры. Тем более, что проблем с герметичностью не возникало прежде ни в одном из предыдущих полетов «Востоков», «Восходов», беспилотных и пилотируемых «Союзов».
Забегая вперед, замечу, что так считали до катастрофы 30 июня 1971 года. Тогда в верхних слоях атмосферы произошла разгерметизация спускаемого аппарата “Союз-11”. Все члены экипажа: Георгий Добровольский, Владимир Волков и Виктор Пацаев - погибли. Сердца космонавтов остановились спустя 42 секунды после разгерметизации. Экипаж спускался на землю без скафандров. Такое решение принял лично Королев перед запуском корабля. Да и разместить в «Союзе» трех человек в скафандрах было просто невозможно.
После той катастрофы космонавты стали летать в специальных костюмах. Срочно были разработаны рекомендации, гарантирующие безопасность людей в случае разгерметизации спускаемого аппарата.
Первый космический
Но вернемся в 1960 год. С.П. Королев понимал еще тогда, что скафандр необходим. Он заявил, что готов выделить хоть 500 кг под скафандры с соответствующей системой - но они должны быть готовы к концу 1960 года. В сентябре 1960 года было подписано техническое задание на первый космический скафандр СК-1, действующий по открытой схеме с использованием бортовых запасов сжатого кислорода и воздуха. Совместно с системой жизнеобеспечения он гарантировал ряд основных требований, среди которых были:- нормальные гигиенические условия космонавту в загерметизированной кабине в течение 12 суток;- безопасное пребывание в разгерметизированной кабине до 5 час. на орбите, и в течение 25 мин. при снижении спускаемого аппарата;- защиту при катапультировании на высотах до 8 км и скоростном напоре до 2800 кг/см2;- обеспечение кислородом для дыхания при спуске на парашюте;- сохранение жизни космонавта при пребывании в холодной воде (после приводнения) в течение 12 час. вне лодки, и в течение 3 суток после призмления или при нахождении в лодке при температуре до -15оС.
Самым весомым подтверждением успешной работы “Звезды” стал первый в мире пилотируемый космический полет 12 апреля 1961 года, осущественный Юрием Гагариным на корабле “Восток” в СК-1.Кстати, перед самым полетом решено было прикрепить на подвесную систему его парашюта табличку с рисунком, как открыть шлем скафандра, если космонавт будет не в сосотоянии сделать это сам.Тогда же решили сделать на шлеме космонавта надпись: СССР. Очевидцы говорят, что это сделали прежде всего потому, что о первом пилотируемом полете не было публично известно. А ведь меньше чем за год в Советском Союзе катапультировался со сбитого самолета-шпиона У-2 американец Гарри Пауэрс. И теперь возник вопрос: как помочь простым людям понять, что приземлился советский космонавт, а не “чужак”. Эту надпись сделал красной краской на шлеме одетого в скафандр Гагарина инженер-испытатель “Звезды” Виктор Давидьянц.Так для всей планеты СССР стал известен как имя державы, первой преодолевшей притяженье Земли. Полет, длившийся 108 минут, катапультирование и приземление Юрия Гагарина прошли успешно. В скафандрах индекса СК-1 совершили полеты и космонавты последующих кораблей “Восток”. В модификации СК-2 летала Валентина Терешкова. Ее скафандр также занимает почетное место в демонстрационном зале “Звезды”.Впоследствии спасательные скафандры – уже иных индексов и модификаций - стали использовать лишь на отдельных, наиболее опасных участках полета. А разработанная концепция автономной СОЖ спасательного СК и сегодня эффективно работает на кораблях “Восток” и “Союз”.
Как снарядить космонавта
Сначала он надевает нательное белье. Поверх него надевается теплозащитный костюм с системой вентиляции. Он защищает пилота от переохлаждения при приземлении или приводнении. Состоит костюм из 4 слоев: наружный – из шелковой ткани, затем слой поролона, чистошерстяной трикотаж и подкладка из шелковой ткани. После приземления скафандр можно снять, а теплозащитный комбинезон способен еще долгое время использоваться как теплая одежда.Затем идет сам скафандр, имеющий двухслойную оболочку - с раздельными силовым и герметичным слоями. У скафандра есть также специальные манжетки и съемные, состоящие из четырех слоев ткани перчатки, объединенный разъем коммуникаций и шлемофон.Поверх скафандра надевается верхняя декоративная одежда – комбинезон из ярко-оранжевой капроновой ткани. Такой цвет выбран для того, чтобы легче обнаружить космонавта в случае его приземления в безлюдной местности или на море. К комбинезну крепится спасательный плавательный ворот с системой наполнения от углекислотного баллончика.Кроме того, скафандр СК-1, весящий порядка 20 кг, был укомплектован аварийной радиостанцией и предметами первой необходимости. Это нож, пистолет, зеркало, выполняющее роль автомобильного зеркала заднего вида, сигнальное устройство, датчики измерения уровня радиации и т.д.Ботинки (поначалу сапоги) у космонавтов были кожаными. Они надевались на силовую оболочку и имели специальные пряжки для крепления к силовым элементам оболочки. Так исключалась возможность соскакивания ботинок при спуске на парашюте.У мужчин сапоги были черными, а вот для Валентины Терешковой сшили изящные серые ботиночки. И скафандр для нее также “подогнали” по фигуре. В демонстрационном зале “Звезды” есть и слегка потертые ботинки Виталия Севастьянова – после не совсем точного приземления космонавт двое суток провел в тайге. После выхода на орбиту космонавт мог открыть шлем и снять перчатки. В таком положении можно было выполнять все работы, принимать пищу и т.п.Выставлена в демонстрационном зале “Звезды” и модернизированная система космического туалета, похожего на обычный авиационный. По словам конструкторов, главное его отличие от зарубежных в том, что наш никогда не ломается. Японцы даже собираются запустить его в серию, так как экологически он не просто чистый, а стерильный.
Старый знакомый
Скафандр СК-1 был сделан за полгода, в предельно сжатые сроки, работы по его изготовлению шли практически параллельно с испытаниями. Уже в первом квартале 1961 года состоялись два успешных полета с манекеном. Назвали его, как и первого испытателя парашютов - “Иван Иванович”. Антропометрический манекен с регистрирующей аппаратурой, изготовленный с помощью Московского НИИ протезирования, имел подвижные руки и ноги. Металлическая голова “Ивана Ивановича”, обклеенная губчатой резиной, весьма удачно изображала жизнерадостное “лицо”. Внутри манекена размещалась контрольно-измерительная аппаратура для регистрации перегрузок, уровня космической радиации и т.п. Для проверки радиосвязи использовались записи русских песен.
Для опознания одетого в СК манекена на его лице уже на космодроме слелали надпись “Макет”. “Иван Иванович” имел двойника. Сегодня один их них вместе со скафандром СК-1 находится в музее РКК “Энергия”. Второй был продан на аукционе “Сотбис” и его нынешнее местонахождение неизвестно.
Семейство соколиных
Конструкция СК-1 постоянно усовершенствовалась. В основном это коснулось СОЖ скафандра. После полета корабля “Восток-2” с космонавтом Германом Титовым в конструкцию СК-1 был внесен ряд изменений, повысивших его надежность и удобство эксплуатации. Учли на “Звезде” и возможность приводнения космонавта, в том числе при сильном ветре и высоких волнах.Как бы то ни было, но спасательный скафандр создавал ряд неудобств для постоянного ношения его космонавтом. Впоследствии спасательные скафандры – уже иных индексов и модификаций - стали использоваться лишь на отдельных, наиболее опасных участках полета.
Нынешние СК специалисты делят на несколько видов.Помимо спасательных, это скафандры ВКД (для внекорабельной деятельности). Они предназначены для работы за пределами станции или транспортного корабля в условиях нулевой гравитации. Эти СК полностью или почти полностью автономны. Они рассчитаны на высокую подвижность космонавта под избыточным давлением и обеспечивают полную защиту человека в открытом космосе.Их используют на российских кораблях: “Восход-2” (БЕРКУТ), “Союз” (ЯСТРЕБ и ОРЛАН). Скафандр БЕРКУТ – фактически универсален и может также использоваться как спасательный.Существуют также лунные СК. Это автономные скафандры для внешнекорабельной деятельности в условиях Луны. К ним относятся КРЕЧЕТ и ОРЕЛ. Американцы работают сейчас над скафандром, предназначенным для работы на Марсе. Кстати, ботинки для марсианского СК они используют наши, российские. Лучшими в мире считаются российские, американские и так похожие на наши отечественные, китайские скафандры.“Мы продолжаем работать над современным снаряжением космонавтов. Это скафандр для работы в открытом космосе с системой автоматического терморегулирования, - говорит генеральный директор “Звезды”, главный конструктор предприятия Сергей Поздняков. - И очень важно сделать так, чтобы скафандр не мешал, а способствовал космонавту выполнять работу на внешней поверхности станции”.
Юлия Горжалцан
9 марта 2016 г.
Комментарии:
Добавить комментарий
rosgeroika.ru
Костюм космонавта своими руками из папье-маше и бутылок
Если ребенок потребовал от родителей костюм космонавта на Новый год или другое мероприятие, не стоит сразу бежать в магазин. Красивый наряд можно быстро и легко сделать дома.
Что входит в экипировку космонавта?
Для того чтобы ребенок был похож на настоящего астронавта, необходимо понять, чем же отличается костюм космонавта, например, от экипировки водолаза.
В профессиональной одежде космонавтов всегда присутствуют:
- Шлем с прозрачным щитком.
- Блестящие сапоги.
- Комбинезон белого или оранжевого цвета.
- Реактивный ранец.
Перечень выглядит внушительно, но в действительности сделать костюм космонавта своими руками проще простого!
Из чего сделан скафандр или выбор материалов
Одежда космонавтов изготавливается из прочных и огнеупорных композитных материалов. Детский костюм космонавта можно сделать из того, что есть в хозяйстве.
Материалы, которые помогут сделать наряд, следующие:
- картон;
- большие пластиковые бутылки;
- фетр или цветной картон;
- старые газеты и надувной шарик;
- клей, изолента;
- резиновые сапоги ребенка;
- полоска ткани для изготовления ремешков - креплений;
- пищевая фольга.
Родителей не должна смущать копеечная стоимость необходимых материалов. Если выполнять работу аккуратно и с душой, результат порадует не только ребенка, но и окружающих.
Дизайн костюма космонавта
В первую очередь родителям стоит спросить ребенка, как он представляет себе свой костюм. Можно попробовать нарисовать наряд и показать малышу, чтобы готовый костюм оправдал ожидания ребенка.
Шлем проще всего сделать из папье-маше, также подойдут картонные коробки небольшого размера или пластиковые бутылки для дистиллированной воды на 5 л. Изготовление шлема из бутылок лучше доверить папе, а вот с папье-маше и коробками лучше справится мама, здесь потребуются терпение и аккуратность.
От шлема к ранцу с запасами кислорода и топлива должны спускаться трубки. Сделать их можно из тонких садовых шлангов. Ранец может крепиться просто ремнями. В качестве основы можно использовать подложку из плотного картона и к ней прикрепить ремни.
Великолепный скафандр получится из спортивного костюма серого, белого или оранжевого цвета. Если родителям не жалко одежды, на штаны и куртку можно сделать нашивки из цветного фетра. В качестве изображения для нашивок подойдут логотипы космических служб, звезды, планеты или просто полоски другого цвета на локтевых и коленных сгибах.
Последовательность работ
Итак, дизайн готов, все материалы собраны, пора начинать мастерить костюм космонавта своими руками.
Для изготовления космического шлема из папье-маше нужно надуть воздушный шар, хорошо завязать горловину и обклеить его старыми газетами. Для того чтобы изделие было прочным и держало форму, необходимо 10-15 слоев газеты и клей ПВА. Будущий шлем должен постоять часов 12 и высохнуть. Затем аккуратно вырежьте ножницами смотровое отверстие.
Дальше понадобятся краски и кисточки, клей и пластиковая бутылка. Головной убор стоит раскрасить и прикрепить щиток из прозрачного пластика.
Обувь космонавта сделать очень просто. Нужно взять резиновые сапожки и аккуратно обмотать их пищевой фольгой. Закрепить результат можно серебристой или черной изолентой.
Самый ответственный этап работ - это изготовление реактивного ранца. Для этого необходимо взять две большие пластиковые бутылки, их можно раскрасить или обклеить изолентой. Нужно скрепить бутылки вместе и приклеить к подложке из картона. В ней стоит заранее проделать отверстия по углам и вставить в них ремешки, чтобы можно было надевать ее как ранец.
Космический реактивный ранец готов! Его можно украсить выхлопами "пламени" и металлическими клепками из фетра или цветного картона.
Родителям стоит привлечь к созданию костюма ребенка. Совместная работа принесет много радостных и незабываемых впечатлений, а малыш будет горд, что помогал в работе над космическим костюмом.
fb.ru
Костюм космонавта своими руками
Если поинтересоваться у мальчишек, кем они мечтают быть, когда вырастут, наверное, каждый второй даст ответ: «Космонавтом!» Конечно, вырастая, многие поймут, что столь сложная и рискованная профессия не для всех. Необходимо иметь массу уникальных качеств и длительно готовиться, чтобы полететь в космос. Но вот почувствовать себя хотя бы на время отважным покорителем космических просторов может любой мальчишка. Для этого его маме необходимо постараться и сшить детский костюм космонавта своими руками. Варианты костюма космонавта для мальчика могут быть различны. В качестве основы вполне подойдет комбинезон или даже спортивный костюм, предпочтительнее оранжевого, красного, серебристого или белого цвета. А вот другие атрибуты костюма космонавта для детей нетрудно изготовить самим. Предлагаем, каким образом это сделать.
Как сделать костюм космонавта?
Если вы определились с одеянием вашего космонавта, то приступаем к изготовлению специфических аксессуаров: шлема и баллонов. Также если у вашего ребенка нет резиновых сапог на широких протекторах-тракторах, то нужно будет оформить детские сапожки, чтобы они походили на обувь космонавтов.
- Начинаем с изготовления шлема. Его мы делаем в технике папье-маше. Для этого нам понадобится воздушный шар округлой формы, старые газеты, журналы или листы довольно тонкой бумаги с неплотной структурой. Также необходимы мука, вода и белая латексная краска. Порвать газетную бумагу на множество небольших полосок по силам будущему космонавту.
- Самым тщательнейшим образом перемешиваем в чашке муку с водой до получения однородной массы с консистенцией густой сметаны.
- Надуваем воздушный шар и постепенно ровными слоями выкладываем на него промазанные водно-мучным раствором полосы бумаги.
- Обратите внимание, на то, что нижняя часть шара остается незаклеенной. Это необходимо для того, чтобы потом осталось отверстие для шеи, чуть большее по диаметру, чем голова вашего малыша.
- Обрезаем воздушный шар, аккуратно удаляем изнутри его остатки. Сверху заготовку для шлема покрываем белой латексной краской.
- Намечаем карандашом и вырезаем острыми ножницами прорезь для лица.
- Чтобы не были заметны образовавшиеся неровности по краям, заклеиваем их белым лейкопластырем-лентой.
- Для изготовления топливных баллонов, без которых космическое облачение немыслимо, используем два цилиндра, дополненных конусами из полиэстерола.
- К соплам приклеиваем «языки пламени» из красной гофрированной бумаги или салфеток.
- Крепим к основе цилиндрической формы (если подходящего предмета нет, то можно использовать обычную пластиковую бутылку) и фигурно вырезанной картонной пластине.
- Как вариант: можно сделать топливные баллоны только из пары 1,5-литровых пластиковых бутылок, обернутых фольгой и скрепленных скотчем.
- Приступаем к оформлению космических сапог. Для их декорирования нам понадобится марля, порезанная на полосы, или бинт средней ширины, а также канцелярский прозрачный скотч. Аккуратно наматывая бинты слой за слоем на резиновые сапожки ребенка, мы сформируем массивную обувь, очень напоминающую ту, что входит в экипировку космонавта.
- Для большего эффекта можно задекорировать фольгой борта тележки с большими колесами, сходную с той, которую использовали немногие побывавшие на Луне для передвижения по поверхности спутника земли. На ней можно возить вашего маленького космонавта или двух, как в нашем случае.
Карнавальный костюм космонавта поможет вашему мальчику не только ощутить в себе готовность отправиться во вселенские дали, но и вызовет легкую зависть у товарищей и благосклонность юных подружек. Будьте уверенны: ваша работа произведет должное впечатление на всех присутствующих на веселом детском празднике!
 |  |
Также ребенку наверняка понравиться предстать на карнавале в образе рыцаря или мушкетера.
womanadvice.ru
