لباس فضایی فضانوردان فقط لباس هایی برای پرواز در مدار نیستند. اولین آنها در آغاز قرن بیستم ظاهر شد. این زمانی بود که تقریباً نیم قرن تا پروازهای فضایی باقی مانده بود. با این حال، دانشمندان دریافتند که توسعه فضاهای فرازمینی، که شرایط آن با آنچه برای ما آشناست، متفاوت است، اجتناب ناپذیر است. به همین دلیل است که برای پروازهای آینده آنها تجهیزات فضانوردی را ارائه کردند که می تواند از یک فرد در برابر یک محیط خارجی مرگبار برای او محافظت کند.
مفهوم لباس فضایی
تجهیزات پرواز فضایی چیست؟ کت و شلوار نوعی معجزه فناوری است. این یک ایستگاه فضایی مینیاتوری است که شکل بدن انسان را تقلید می کند.
لباس فضایی مدرن مجهز به یک سیستم کامل پشتیبانی از زندگی فضانوردان است. اما، با وجود پیچیدگی دستگاه، همه چیز در آن جمع و جور و راحت است.
تاریخچه آفرینش
کلمه "کت و شلوار" ریشه فرانسوی دارد. در سال 1775، ژان باپتیست د پاس چاپل، ریاضیدان صومعه‌ای، این مفهوم را معرفی کرد. البته، در پایان قرن هجدهم، هیچ کس حتی آرزوی پرواز به فضا را نداشت. کلمه "کت و شلوار" که در یونانی به معنای "مرد قایق" است، تصمیم گرفته شد برای تجهیزات غواصی استفاده شود.
با ظهور عصر فضا، این مفهوم شروع به استفاده در زبان روسی کرد. فقط در اینجا معنای کمی متفاوت پیدا کرد. مرد شروع به بالا رفتن و بالاتر رفتن کرد. در این راستا نیاز به تجهیزات ویژه وجود داشت. بنابراین، در ارتفاع تا هفت کیلومتری، لباس گرم و ماسک اکسیژن است. فواصل ده هزار متری به دلیل افت فشار نیاز به کابین تحت فشار و لباس جبرانی دارد. در غیر این صورت، در حین کاهش فشار، ریه های خلبان دیگر اکسیژن را جذب نمی کنند. پس اگر حتی بالاتر برویم چه؟ در این صورت به لباس فضایی نیاز خواهید داشت. باید خیلی سفت باشه در عین حال، فشار داخلی لباس (معمولاً در محدوده 40 درصد فشار اتمسفر) خلبان را زنده نگه می دارد.
در دهه 1920، تعدادی از مقالات فیزیولوژیست انگلیسی جان هولدن منتشر شد. در آنها بود که نویسنده پیشنهاد استفاده از لباس های غواصی را برای محافظت از سلامت و زندگی هوانوردان داد. نویسنده حتی سعی کرد ایده های خود را عملی کند. او لباس مشابهی ساخت و آن را در یک محفظه هایپرباریک آزمایش کرد، جایی که فشار مربوط به ارتفاع 25.6 کیلومتری تعیین شد. با این حال، ساخت بالون هایی که قادر به صعود به استراتوسفر هستند لذت ارزانی نیست.و هوانورد آمریکایی مارک ریج، که لباس منحصر به فرد برای او در نظر گرفته شده بود، متأسفانه بودجه جمع آوری نکرد. به همین دلیل است که کت و شلوار هولدن در عمل آزمایش نشد.
توسعه دانشمندان شوروی
در کشور ما، مهندس یوگنی چرتوفسکی که کارمند موسسه پزشکی هوانوردی بود، با لباس های فضایی مشغول بود. در طول نه سال، از سال 1931 تا 1940، او 7 مدل از تجهیزات تحت فشار را توسعه داد. اولین مهندس شوروی جهان مشکل تحرک را حل کرد. واقعیت این است که هنگام صعود به یک ارتفاع خاص، لباس فضایی متورم شد. پس از آن، خلبان مجبور شد تلاش زیادی انجام دهد حتی به سادگی پا یا دست خود را خم کند. به همین دلیل است که مدل Ch-2 توسط یک مهندس با لولا طراحی شده است.
در سال 1936، نسخه جدیدی از تجهیزات فضایی ظاهر شد. این مدل Ch-3 است که شامل تقریباً تمام جزئیات موجود در لباس‌های فضایی مدرن مورد استفاده فضانوردان روسی است. آزمایش این نسخه از تجهیزات ویژه در 19 می 1937 انجام شد. بمب افکن سنگین TB-3 به عنوان هواپیما مورد استفاده قرار گرفت.
از سال 1936، لباس‌های فضایی برای فضانوردان توسط مهندسان جوان مؤسسه مرکزی آیروهیدرودینامیک ساخته شده است. آنها از اولین نمایش فیلم علمی تخیلی "پرواز فضایی" که به طور مشترک با کنستانتین تسیولکوفسکی ساخته شد، برای انجام این کار الهام گرفتند.
اولین لباس با شاخص SK-STEPS-1 تنها در سال 1937 توسط مهندسان جوان طراحی، تولید و آزمایش شد. حتی تصور خارجی از اینتجهیزات مقصد فرازمینی او را نشان می داد. در مدل اول یک کانکتور تسمه برای اتصال قسمت های پایین و بالایی در نظر گرفته شد. تحرک قابل توجهی توسط مفاصل شانه ارائه شد. پوسته این کت و شلوار از دو لایه پارچه لاستیکی ساخته شده است.
نسخه بعدی کت و شلوار با وجود یک سیستم بازسازی مستقل که برای 6 ساعت کار مداوم طراحی شده است متمایز شد. در سال 1940، آخرین لباس فضایی شوروی قبل از جنگ، SK-SHAGI-8 ساخته شد. آزمایش این تجهیزات بر روی جنگنده I-153 انجام شد.
ایجاد تولید ویژه
در سالهای پس از جنگ، موسسه تحقیقات پرواز ابتکار طراحی لباس فضایی برای فضانوردان را متوقف کرد. متخصصان آن وظیفه توسعه لباس های طراحی شده برای خلبانان هوانوردی را به عهده گرفتند و سرعت ها و ارتفاعات جدید را فتح کردند. با این حال، برای تولید سریال یک موسسه به وضوح کافی نبود. به همین دلیل است که در اکتبر 1952 یک کارگاه ویژه توسط مهندس الکساندر بویکو ایجاد شد. او در Tomilino، نزدیک مسکو، در کارخانه شماره 918 بود. امروزه این شرکت NPP Zvezda نامیده می شود. در یک زمان لباس فضایی گاگارین روی آن ساخته شد.
پروازهای فضایی
در پایان دهه 1950، دوره جدیدی از اکتشافات فرازمینی آغاز شد. در این دوره بود که مهندسان طراح شوروی شروع به طراحی فضاپیمای وستوک، اولین وسیله فضایی کردند. با این حال، در ابتدا برنامه ریزی شده بود که لباس فضایی فضانوردان برای این موشک مورد نیاز نباشد. خلبان باید در یک کانتینر مهر و موم شده خاص باشد،که قبل از فرود از وسیله نقلیه فرود جدا می شود. با این حال، این طرح بسیار دست و پا گیر بود و علاوه بر این، نیاز به آزمایش های طولانی داشت. به همین دلیل است که در اوت 1960 طرح داخلی Vostok دوباره طراحی شد.
متخصصان دفتر سرگئی کورولف کانتینر را به صندلی پرتابی تغییر دادند. در این راستا، فضانوردان آینده در صورت کاهش فشار نیاز به محافظت داشتند. او یک لباس فضایی شد. با این حال، کمبود زمان فاجعه‌باری برای اتصال آن به سیستم‌های روی برد وجود داشت. در این راستا، هر آنچه برای حمایت از زندگی خلبان لازم بود، مستقیماً روی صندلی قرار گرفت.
اولین لباس فضایی فضانوردان SK-1 نامگذاری شد. آنها بر اساس لباس ارتفاع بلند Vorkuta ساخته شده بودند که برای خلبانان جنگنده رهگیر SU-9 طراحی شده بود. فقط کلاه ایمنی به طور کامل بازسازی شد. مکانیزمی در آن تعبیه شده بود که توسط یک سنسور مخصوص کنترل می شد. وقتی فشار کت و شلوار کاهش یافت، گیره شفاف فوراً بسته شد.
تجهیزات برای فضانوردان برای اندازه گیری ساخته شد. برای اولین پرواز، برای کسانی ساخته شد که بهترین سطح آموزش را نشان دادند. این سه نفر برتر است که شامل یوری گاگارین، آلمانی تیتوف و گریگوری نلیوبوف می‌شود.
جالب است که فضانوردان دیرتر از لباس فضایی به فضا رفتند. یکی از لباس‌های ویژه برند SK-1 طی دو پرتاب آزمایشی فضاپیمای وستوک که در مارس 1961 انجام شد، به مدار فرستاده شد.لباس فضایی پوشیده قفسی با خوکچه هندی و موش در قفسه سینه این فرد مصنوعی تعبیه شده بود. و برای اینکه شاهدان تصادفی فرود "ایوان ایوانوویچ" را با یک موجود بیگانه اشتباه نگیرند، تابلویی با کتیبه "Layout" در زیر چشمه لباس فضایی او قرار داده شد.
لباس های SK-1 در طول پنج پرواز سرنشین دار فضاپیمای وستوک استفاده شد. با این حال، فضانوردان زن نمی توانستند با آنها پرواز کنند. برای آنها مدل SK-2 ایجاد شد. برای اولین بار در طول پرواز فضاپیمای Vostok-6 کاربرد خود را پیدا کرد. ما این لباس فضایی را با در نظر گرفتن ویژگی های ساختاری بدن زن برای والنتینا ترشکووا ساختیم.
توسعه متخصصان آمریکایی
در اجرای برنامه "مرکوری"، طراحان آمریکایی راه مهندسان شوروی را طی کردند و در عین حال پیشنهادات خود را ارائه کردند. بنابراین، اولین لباس فضایی آمریکایی این واقعیت را در نظر گرفت که فضانوردان در فضا در آینده در مدار بیشتری خواهند بود.
طراح Russell Colley یک لباس ویژه Navy Mark ساخته که در اصل برای خلبانان هوانوردی دریایی طراحی شده بود. این کت و شلوار بر خلاف مدل های دیگر انعطاف پذیر بود و وزن نسبتا کمی داشت. برای استفاده از این گزینه در برنامه های فضایی، تغییرات متعددی در طراحی ایجاد شد که در درجه اول بر روی دستگاه کلاه ایمنی تأثیر گذاشت.
کت و شلوارهای آمریکایی ها قابلیت اطمینان خود را ثابت کرده است. فقط یک بار، زمانی که کپسول مرکوری 4 به پایین پاشید و شروع به غرق شدن کرد، لباس نزدیک بود فضانورد ویرجیل گریسون را بکشد. خلبان به سختی توانست از آن خارج شود، زیرا برای مدت طولانی نمی توانست از سیستم داخل هواپیما جدا شود.پشتیبانی از زندگی.
ایجاد کت و شلوارهای مستقل
با توجه به سرعت زیاد اکتشافات فضایی، طراحی لباس‌های خاص جدید ضروری بود. از این گذشته ، اولین مدل ها فقط نجات اضطراری بودند. با توجه به اینکه آنها به سیستم پشتیبانی حیات یک فضاپیمای سرنشین دار متصل بودند، فضانوردان در فضا نمی توانستند از چنین تجهیزاتی بازدید کنند. برای ورود به فضای باز فرازمینی، طراحی لباس فضایی مستقل ضروری بود. این کار توسط طراحان اتحاد جماهیر شوروی و ایالات متحده انجام شد.
آمریکایی ها تحت برنامه فضایی Gemini خود، تغییرات جدیدی در لباس های فضایی G3C، G4C و G5C ایجاد کرده اند. دومین مورد برای پیاده روی فضایی طراحی شده بود. علیرغم این واقعیت که تمام لباس‌های فضایی آمریکایی به سیستم پشتیبانی حیاتی متصل بودند، یک دستگاه مستقل درون آنها تعبیه شده بود. در صورت لزوم، منابع او برای حمایت از زندگی یک فضانورد به مدت نیم ساعت کافی خواهد بود.
در کت و شلوار G4C در 1965-03-06، ادوارد وایت آمریکایی به فضا رفت. با این حال، او پیشگام نبود. دو ماه و نیم قبل از او، الکسی لئونوف از فضای کنار کشتی بازدید کرد. برای این پرواز تاریخی، مهندسان شوروی لباس Berkut را توسعه دادند. تفاوت آن با SK-1 با حضور پوسته هرمتیک دوم بود. علاوه بر این، کت و شلوار دارای یک بسته شانه مجهز به مخزن اکسیژن بود و یک فیلتر نوری در کلاه خود تعبیه شده بود.
در حالی که در فضا بود، یک مرد توسط یک هالیارد هفت متری به کشتی متصل شد که شامل یک دستگاه ضربه گیر بود.سیم های برق، کابل فولادی و شیلنگ برای تامین اکسیژن اضطراری. خروج تاریخی به فضای فرازمینی در 18 مارس 1965 انجام شد. الکسی لئونوف به مدت 23 دقیقه در خارج از فضاپیما بود. 41 ثانیه
لباس فضایی برای اکتشاف ماه
بعد از تسلط بر مدار زمین، انسان جلوتر شتافت. و اولین هدف او اجرای پرواز به ماه بود. اما برای این کار، لباس‌های فضایی مستقل مورد نیاز بود که به آنها اجازه می‌داد تا چندین ساعت خارج از کشتی باشند. و آنها توسط آمریکایی ها در طول توسعه برنامه آپولو ایجاد شدند. این لباس‌ها از فضانورد در برابر گرمای بیش از حد خورشیدی و ریزشهاب‌سنگ‌ها محافظت می‌کردند. اولین نسخه توسعه یافته لباس های قمری A5L نام داشت. با این حال، بعداً بهبود یافت. در اصلاح جدید A6L، یک پوسته عایق حرارت ارائه شد. نسخه A7L گزینه ضد شعله بود.
لباس های قمری لباس های یک تکه چند لایه با اتصالات لاستیکی انعطاف پذیر بودند. روی سرآستین و یقه حلقه‌های فلزی طراحی شده بود تا دستکش‌های مهر و موم شده و کلاه ایمنی را بچسبانند. کت و شلوارها با یک زیپ عمودی دوخته شده از کشاله ران تا گردن بسته شده بودند.
آمریکایی ها در تاریخ 1969/07/21 پا به سطح ماه گذاشتند.در این پرواز لباس فضایی A7L کاربرد خود را پیدا کرد.
فضانوردان شوروی نیز به ماه می رفتند. برای این پرواز، لباس فضایی Krechet ساخته شد. این یک نسخه نیمه سفت از کت و شلوار بود که در پشت آن یک در ویژه وجود داشت. فضانورد مجبور شد از آن بالا برود، بنابراین در لباس پوشیدن تجهیزات. در داشت بسته می شداز درون. برای این، یک اهرم جانبی و یک مدار پیچیده از کابل ها ارائه شد. داخل کت و شلوار یک سیستم حمایت از زندگی بود. متأسفانه، فضانوردان شوروی موفق به بازدید از ماه نشدند. اما لباس ایجاد شده برای چنین پروازهایی بعداً در توسعه مدل‌های دیگر مورد استفاده قرار گرفت.
تجهیزات جدیدترین کشتی ها
از سال 1967، اتحاد جماهیر شوروی راه اندازی سایوز را آغاز کرد. اینها وسایل نقلیه ای بودند که برای ایجاد ایستگاه های مداری طراحی شده بودند. زمان صرف شده توسط فضانوردان برای آنها به طور پیوسته افزایش یافته است.
لباس فضایی "Hawk" برای پرواز با فضاپیمای سایوز ساخته شده است. تفاوت آن با "برکوت" در طراحی سیستم پشتیبانی زندگی بود. با کمک آن، مخلوط تنفسی در داخل لباس فضایی به گردش در آمد. در اینجا از ناخالصی‌های مضر و دی‌اکسید کربن تصفیه شد و سپس خنک شد.
لباس نجات جدید Sokol-K در طول پرواز سایوز-12 در سپتامبر 1973 استفاده شد. مدل های پیشرفته تری از این لباس های محافظ حتی توسط نمایندگان فروش از چین خریداری شد. جالب اینجاست که وقتی فضاپیمای سرنشین دار شانژو به فضا پرتاب شد، فضانوردان حاضر در آن تجهیزاتی پوشیده بودند که بسیار یادآور مدل روسی بود.
برای پیاده روی فضایی، طراحان شوروی لباس فضایی اورلان را ساختند. این یک تجهیزات نیمه سفت مستقل است، شبیه به Gyrfalcon قمری. همچنین لازم بود که آن را از طریق در پشتی بپوشید. اما برخلاف کرچت، اورلان جهانی بود. آستین ها و ساق های آن به راحتی به دلخواه تنظیم می شودرشد.
فقط فضانوردان روسی نبودند که با لباس فضایی اورلان پرواز کردند. چینی ها بر اساس مدل این تجهیزات فیتیان خود را ساختند. در آنها، آنها به فضا رفتند.
کت و شلوارهای آینده
امروز، ناسا در حال توسعه برنامه های فضایی جدید است. آنها شامل پرواز به سیارک ها، به ماه، و همچنین یک سفر به مریخ هستند. به همین دلیل است که توسعه اصلاحات جدید لباس های فضایی ادامه دارد که در آینده باید تمام ویژگی های مثبت لباس کار و تجهیزات نجات را با هم ترکیب کنند. هنوز مشخص نیست که توسعه‌دهندگان روی چه گزینه‌ای توقف خواهند کرد.
شاید این یک لباس سخت سنگین باشد که از فرد در برابر همه تأثیرات منفی خارجی محافظت می کند، یا شاید فناوری های مدرن ایجاد یک پوسته جهانی را امکان پذیر می کند که ظرافت آن را فضانوردان زن آینده قدردانی می کنند.
