👆 🆔 👩🏿‍🤝‍👨🏼 Le costume: histoire et perspectives 🧓🏻 👩‍👦 📞

Les peuples anciens, revêtus de peaux d'animaux, ont jeté les bases de l'expansion de l'espèce homo sapiens. Au lieu de passer des millions d'années sur les changements évolutifs du corps, une personne a commencé à utiliser de l'équipement pour survivre dans des conditions défavorables. L'approche s'est avérée réussie - les gens ont pu plonger sous l'eau, voler dans les airs et dans l'espace au 20e siècle. Et maintenant, la combinaison spatiale est probablement le «vêtement» le plus avancé pour les conditions les plus défavorables, qui a déjà réussi à aller assez loin.

Du fantasme à la réalité

Il est logique que la première combinaison spatiale soit apparue dans la science-fiction, 63 ans avant la fuite d'un homme dans l'espace. En 1898, l'astronome, vulgarisateur et écrivain Garrett Service a écrit pour le New York Journal une continuation de Wells 'War of the Worlds - The Edison Conquest of Mars. Selon l'intrigue, les terriens construisent des vaisseaux spatiaux et ripostent aux Martiens agressifs. Et pour entretenir les vaisseaux de la Terre dans l'espace, une «combinaison scellée» était nécessaire.

Illustration tirée du livre "Edison's Conquest of Mars"

Malheureusement, Garrett a fait plusieurs erreurs très courantes dans la description de la combinaison - la conception était basée sur des combinaisons de plongée souples et ne tenait pas compte de la physique réelle du vide.

Inventé en 1929, le personnage Buck Rogers portait également un costume, rappelant vaguement un costume de plongée. Il est amusant que le concept d'un casque complètement transparent ait été utilisé plus tard dans les combinaisons Apollo - le casque hermétique (interne) n'avait qu'une petite couche de tissu à l'arrière de la tête.

À gauche, une réplique moderne de la figure originale de Buck Rogers, à droite, le costume Apollo

Les voitures blindées ont été inventées pas hier. Dès les années 30 du siècle dernier, les magazines de fiction peignaient des femmes presque nues volant dans le vide, malgré le manque total de réalisme.

En 1936, le film "Space Flight" est sorti sur les écrans soviétiques, dont le consultant était Tsiolkovsky lui-même. Mais même ici, dans les combinaisons pour marcher sur la lune, les descendants des combinaisons de plongée sont facilement devinés.

Image du film "Space Flight"

Et la première description réaliste de la combinaison spatiale dans la fiction a été faite, semble-t-il, par Robert Heinlein. Dans «J'ai une combinaison spatiale, je suis prêt à voyager», il a décrit une combinaison spatiale avec des charnières qui ne gonflent pas dans le vide, des systèmes de survie plausibles et une thermorégulation. Mais Heinlein a travaillé comme ingénieur en aviation et était engagé dans des combinaisons à haute altitude, de sorte que dans un sens, la réalité a dépassé la science-fiction.

Sous l'eau et dans l'air

Historiquement, les combinaisons spatiales sont nées de la séquence «combinaisons de plongée» -> «combinaisons haute altitude aviation» -> «combinaisons spatiales».

L'humanité a appris à travailler sous l'eau au début du XIXe siècle. Des technologies relativement simples - un tissu imbibé de caoutchouc et une pompe à air en surface ont permis de créer une combinaison à part entière pour un séjour long et efficace sous l'eau. Lors du développement, les combinaisons de plongée ont même été divisées en combinaisons rigides et souples, comme les combinaisons, mais il s'agit d'une fausse analogie. Le fait est qu'avec l'augmentation de la profondeur, la pression augmente, une combinaison de plongée dure protège contre elle, et une combinaison souple ne le fait pas. Les combinaisons spatiales fonctionnent dans des conditions de vide externe, et leur séparation similaire est due à des raisons complètement différentes.

En plein développement dans les années 30, l'aviation a pris d'assaut de nouvelles frontières. Augmentation de la vitesse, de la portée et de l'altitude. Il s'est avéré que sans équipement supplémentaire, les problèmes pour les pilotes commencent déjà à environ 4,5 km d'altitude - une baisse de la pression atmosphérique et une diminution de la pression partielle (individuelle) d'oxygène entraînent une hypoxie et une perte de capacité à contrôler l'appareil. Les masques à oxygène ont permis de s'élever plus haut, mais les calculs ont montré qu'à partir de 15 km, la pression du dioxyde de carbone émis par les poumons dépassera la pression ambiante et rendra la respiration impossible, et au-dessus de 19 km, tous les fluides biologiques commenceront à bouillir dans le corps. Il y avait un besoin de costumes, non seulement pour fournir de l'air respirable, mais pour fournir une pression à laquelle le corps peut vivre et fonctionner. L'idée était évidente d'utiliser les réalisations des combinaisons de plongée.Par conséquent, dans les photographies des années 30, les combinaisons de haute altitude ont le même casque et la même chemise.

Costume de haute altitude Wiley Post au Musée national d'aéronautique et d'astronautique

Le pionnier de l'aviation Wiley Post en 1935 a réussi à grimper à environ 15 km dans une combinaison spatiale conçue avec la participation de Russell Collie de la Goodrich Company.

Mais les ingénieurs attendaient une nouvelle surprise. La combinaison de plongée fonctionne dans des conditions où la pression externe augmente avec l'augmentation de la profondeur. Et à une hauteur elle diminue, et les costumes ont commencé à se gonfler. Je devais trouver des articulations spéciales de volume constant pour que vous puissiez simplement plier le bras. Le premier à le faire fut en URSS, où un groupe d'ingénierie dirigé par E.E. Chertovsky développait des combinaisons de grande taille depuis 1931. Deux versions étaient trop incomplètes pour être testées en conditions réelles, mais la troisième, Ch-3, a été vérifiée sur un bombardier TB-3, grimpant de 7 à 10 km en 1937. Le travail a été effectué jusqu'en 1940, et dans les nouvelles modifications, les problèmes découverts ont été progressivement résolus - dans le Ch-5 (1938), il est devenu possible de travailler pleinement avec des gants.

Costume Ch-6 (1939)

Parallèlement, depuis 1937, des travaux de création de combinaisons spatiales ont été menés à l'Institut Central Aérohydrodynamique (TsAGI). La combinaison spatiale SK-4 a été testée en vol en 1938, selon les résultats, de nouvelles versions ont été développées et dans le SK-7 (1940), elles ont réussi à éliminer la buée du pare-brise. Des sauts en parachute à haute altitude ont même été effectués.

Ingénieur de test Ya.M. Fabricant de malt dans un costume SK-5

Très probablement, l'expansion du sens du mot «combinaison spatiale» se réfère précisément à cette période. Formé de racines grecques et traduit littéralement par «homme-bateau», il appartenait aux combinaisons de plongée du début du siècle. On les appelle aujourd'hui «combinaisons spatiales», mais le mot sans clarification signifie désormais plus de technologie spatiale.

Le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale n'a pas du tout arrêté le développement des combinaisons spatiales, mais aucun pays n'a connu beaucoup de succès.

Né de la nécessité

L'avion à réaction, qui est apparu à la fin de la Seconde Guerre mondiale, a commencé à se développer très rapidement dans l'après-guerre. Les voitures ont volé plus haut et un problème désagréable a été découvert - le cockpit de l'avion pouvait être scellé et y maintenir une surpression, mais en cas de dépressurisation soudaine, le pilote n'avait aucune chance de survivre. J'ai dû développer des combinaisons à haute altitude. Des deux côtés de l'océan, le problème technique a été résolu simplement - le corps du pilote était pressé avec des sacs gonflables, et dans le deuxième type de combinaisons, les tubes connectés le long des membres étaient reliés par des rubans fonctionnant en huit. En cas de dépressurisation, de l'air a été fourni aux tubes, ils se sont dilatés et les bandes ont rapproché le corps du pilote. Et sur sa tête était un casque étanche, dans lequel l'oxygène était fourni sous pression.

Combinaison gonflée compensatrice d'altitude dans une chambre de pression. La pression correspond à une altitude de 19 km et l'eau bout à température corporelle

L'idée s'est avérée efficace, mais elle n'a porté ses fruits qu'en cas d'urgence - les sensations sont désagréables, vous ne pouvez pas serrer tout le corps et le risque de perte de conscience soudaine due à une baisse de la pression artérielle demeure. Une solution partielle a été trouvée dans la combinaison de tubes et de sacs gonflables, qui a également serré le corps, et, par exemple, aux États-Unis, la combinaison MC-3 a été utilisée dans l'aviation pendant longtemps et avec succès, et avec des changements minimes a été utilisée pour des vols expérimentaux à haute altitude sur des stratostats et des sauts de ceux-ci. Dans de telles combinaisons, les testeurs dans les chambres à pression pouvaient travailler dans des conditions de vide presque complet, mais cela ne suffisait pas pour toutes les tâches: lorsque des avions encore plus rapides et à plus haute altitude apparaissaient (lance-roquettes X-15 ou SR-71), l'équipement du pilote devait également être protégé des températures extrêmes et la pression de l'air lors de l'éjection à grande vitesse, ce que les combinaisons de compensation d'altitude ont fait face à pire. Par conséquent, les ingénieurs et les pilotes qui pourraient se demander si une combinaison compensatrice de hauteur ou une combinaison spatiale conviennent mieux à l'aviation militaire (comme l'histoire l'a montré, les deux options ont été utilisées), ont préconisé des combinaisons spatiales pour les fusées et l'espace.

En URSS, après la guerre, le Flight Research Institute im. Gromova, qui a créé les combinaisons spatiales BCC-01,02,03,04, et en 1952, l'usine pilote n ° 918 a été organisée sur la base de l'entreprise de fabrication n ° 1 de l'entrepôt central du ministère de l'industrie aéronautique pour travailler sur les sièges éjectés, les systèmes de ravitaillement en vol et les combinaisons spatiales, qui est maintenant porte le nom de la centrale nucléaire de Zvezda. Déjà en 1953, des combinaisons spatiales à haute altitude VSS-05, VS-06 ont été créées.

BCC-04, photo centrale nucléaire Zvezda

Dans les années 1950, plusieurs autres modèles ont été développés à l'usine, y compris la combinaison spatiale Vorkuta (concepteur principal A.I. Boyko) pour l'intercepteur Su-9. Il a été produit en petite série pour l'aviation, et lorsque le développement d'une combinaison spatiale pour les vols spatiaux a commencé en 1959, c'est Vorkuta qui a servi de modèle de base. Sa caractéristique était deux couches - électrique et étanche à l'air au lieu de l'un des tissus caoutchoutés des modèles précédents. Cela a permis l'utilisation de matériaux plus adaptés - lavsan pour la couche d'alimentation, éponge et caoutchouc en feuille pour la couche étanche à l'air. Mais en général, sur Yuri Alekseevich Gagarin dans le premier vol historique, il y avait déjà huit couches de vêtements - sous-vêtements, trois couches d'une combinaison thermo-isolante, dont l'une était un système de ventilation, une doublure de la combinaison spatiale, une couche hermétique, une couche de puissance et une coque orange supérieure pour l'astronaute il était plus facile de le remarquer après l'atterrissage. Une autre caractéristique était le système de claquement automatique du casque pendant la dépressurisation.

Combinaison spatiale SK-1 au Musée de la cosmonautique

Pour les navires Vostok, une combinaison spatiale SK-2 a également été développée pour les femmes astronautes, en tenant compte des particularités de l'anatomie féminine.

Aux États-Unis, plusieurs organisations ont développé des combinaisons spatiales. Pour le premier vaisseau spatial «Mercury», la NASA a choisi la combinaison Mark IV, fruit du long travail de l'US Navy. Il a été produit par Goodrich (rappelez-vous les expériences des années 30 ci-dessus, il travaille dans ce domaine depuis plusieurs décennies). La combinaison spatiale a été utilisée avec succès dans des vols à haute altitude de F-4, F-6, F-8, A-5, et en 1959, elle a établi un record pour une hauteur de portance de 30 km sur F-4. Pour le programme spatial, les combinaisons spatiales ont été légèrement modifiées - la couleur gris foncé de la coque extérieure et de la botte a été remplacée par une brillante pour assurer les conditions thermiques, le système de maintien en vie a été commuté en boucle fermée, les gants ont été modifiés pour qu'il soit plus pratique d'appuyer sur les boutons et le connecteur de télémétrie médicale a été ajouté. Contrairement à Mark IV, les costumes Mercury étaient faits sur mesure, ce qui permettait de retirer les ceintures pour les ajuster. Pour le programme de la NASA, il a commandé 21 combinaisons spatiales, trois pièces chacune pour un astronaute.

L'astronaute Gordon Cooper en combinaison spatiale

Les vaisseaux spatiaux des premiers vaisseaux spatiaux ont créé un nouveau type de combinaisons spatiales - combinaisons spatiales de sauvetage (IVA en terminologie anglaise). Une telle combinaison n'est pas destinée à entrer dans l'espace ou à travailler à la surface de la lune, elle est portée avant le lancement, l'atterrissage ou l'accostage et protège en cas de dépressurisation de l'engin spatial.

Dans l'espace

La tâche suivante que les ingénieurs ont dû résoudre était de créer une combinaison spatiale pour travailler dans l'espace. En URSS, le SK-1 a été pris comme base: pour plus de fiabilité, une deuxième couche scellée a été ajoutée, un écran solaire a été installé dans le casque, la couche supérieure de tissu orange a été remplacée par une isolation thermique multicouche et le système de maintien en vie fermé a été rouvert - l'air expiré a été déversé par-dessus bord. Et la désignation «Golden Eagle» a marqué le début de la tradition de nommer les combinaisons spatiales soviétiques et russes en l'honneur des oiseaux de proie. Non sans problèmes, mais dans l'ensemble avec succès, Alexei Leonov est devenu la première personne à entrer dans l'espace.

La première activité extra-navire de l'histoire

Par la suite, pour le VVD sur les premiers navires Soyouz, la combinaison spatiale Hawk a été utilisée, en tenant compte des commentaires sur le Golden Eagle.

Aux États-Unis, la combinaison spatiale a été utilisée comme base, qui a été utilisée dans le programme d'avions-fusées X-15 et a été développée par ordre de l'US Air Force. De par sa conception, il ne différait pas beaucoup de celui soviétique, il y avait aussi une couche scellée en caoutchouc, une couche de puissance de tissu Link-net spécial, plusieurs couches de nylon et une couche extérieure de tissu Nomex (méta-aramide, résiste à un chauffage jusqu'à 400 ° C).

Ed White, le premier Américain à sortir dans l'espace

Une caractéristique intéressante était que la combinaison spatiale Gemini a été publiée en plusieurs versions - la version originale G3C, G4C VKD, des modifications de casque souples pour un vol à long terme sans G5C VKD, et cette combinaison a également été utilisée au début du programme Apollo sous l'indice A1C.

G5c

Le «Golden Eagle» de Leonov et le G4C sont devenus le deuxième type de combinaison spatiale - les combinaisons spatiales VKD (dans la terminologie anglaise EVA).

Promenades sur la lune

Un costume pour la lune a ses propres caractéristiques. Sur VKD, les jambes sont au mieux utilisées pour se fixer sur la flèche, et la plupart du temps elles ressemblent à un véritable atavisme de «l'homme cosmique». À la surface du corps céleste, il faut les déplacer activement, ce qui devrait être pratique. Ainsi, les combinaisons spatiales lunaires des deux côtés de l'océan n'étaient plus des équipements de vol modifiés. L'histoire la plus drôle s'est produite aux États-Unis, où la société ILC, qui fabrique de la lingerie, a contourné la concurrence des «mastodontes» mentionnés ci-dessus, offrant la solution la plus pratique. Le secret réside dans les charnières innovantes - le caoutchouc ondulé, serré avec du fil, facilite le pliage des membres même dans le vide. Sur la photo ci-dessous, ils sont visibles à gauche, noirs sur les coudes. La combinaison spatiale a réussi à se moderniser, la version A7LB avait des articulations supplémentaires sur le cou et dans la ceinture, pour un contrôle plus pratique du rover lunaire.

Combinaison spatiale A7L

En URSS, ils sont allés dans l'autre sens et ont fabriqué la construction semi-rigide «Krechet». Une caractéristique du plan d'atterrissage soviétique était la nécessité de donner la possibilité de parcourir 5 km jusqu'au navire de secours en cas de problème avec le principal. Par conséquent, la combinaison spatiale avait une plus grande autonomie, 10 heures, et a été testée pour la possibilité de faire une longue transition.

"Faucon gerfaut" au musée, le dessin orange n'est pas un marcheur de lune, mais un support

Après les premières expériences, les combinaisons spatiales ont continué à se développer.

IVA

Depuis 1973, des modifications de la combinaison spatiale Sokol ont été utilisées en URSS / Russie. Il est curieux qu'il ait un détail de construction lié à une combinaison spatiale avec des combinaisons de plongée - au lieu d'une fermeture éclair étanche à l'air, il utilise le balayage sur sa poitrine à travers lequel la combinaison spatiale est portée (clairement visible sur la photo ci-dessous). Sous le nom de "Shenzhou" avec des modifications minimes, il est utilisé dans le programme spatial chinois.

Faucon et Shenzhou

Aux États-Unis, jusqu'à trois modèles différents ont été utilisés sur les navettes. Lors des premiers vols expérimentaux sous le nom SEES, une combinaison spatiale modifiée de l'avion de reconnaissance SR-71 a été utilisée. Puis, lorsque la navette a été déclarée opérationnelle, les astronautes ont volé sans combinaison spatiale. Après la catastrophe du Challenger, même une combinaison spatiale n'a pas été assemblée à partir des composants disponibles, mais une combinaison LES compensant l'altitude. Au lieu de tubes et de bandes, des sacs gonflables y ont été utilisés et un collier a été gonflé autour du cou pour sceller le casque. À partir du STS-65, LES a été remplacé par une combinaison ACES, développée par la société David Clark, qui est une descendante directe des combinaisons pour Gemini et SR-71.

De gauche à droite SEES, LES, ACES

EVA

Les nouveaux modèles de VCD ont également résolu le problème de la création d'une conception universelle qui peut être utilisée par différentes personnes afin de ne pas transporter une nouvelle combinaison spatiale à la station orbitale à chaque fois. Une combinaison spatiale Orlan est utilisée de ce côté-ci de l'océan. Il s'agit d'une structure semi-rigide (torse - cuirasse rigide) avec une porte à l'arrière de la combinaison spatiale (héritage du "Gyrfalcon"). Depuis 1977, la combinaison spatiale a été modernisée, il est de plus en plus pratique d'y être et vous pouvez travailler plus longtemps. Les astronautes utilisent la même combinaison spatiale, n'apportant avec eux que des gants. La Chine a d'abord acquis les Eagles finis, puis développé le Feitian le moins différent.

De gauche à droite, Orlan et Feitian

Aux États-Unis, ils ont également créé une combinaison spatiale semi-rigide EMU, mais elle est divisée en un plus grand nombre de parties - la partie supérieure du torse, la partie inférieure, les membres, le casque, le sac à dos. La polyvalence est assurée par la sélection de composants de taille appropriée pour un astronaute particulier. Ci-dessous, la photo canonique du «temps d'or» des navettes dans les années 80, lorsque le vol en combinaison spatiale sans laisse était toujours considéré comme un risque acceptable.

Le débat sur la meilleure combinaison peut durer longtemps sans grand succès, les deux modèles ont leurs avantages et leurs inconvénients. Par exemple, «Orlan» est plus léger, mais a une durée de vie plus courte (EMU revient au sol pour réparation après 25 AEC, «Orlan» est jeté après 12).

Nouveaux navires

Un travail actif sur la création de nouveaux navires habités a donné naissance à de nouveaux modèles de combinaisons spatiales. Lors de la création du costume pour Crew Dragon, la rumeur disait que la principale exigence était que la combinaison spatiale "soit cool". À en juger par les photographies publiées, il s'est avéré être réalisé, il a l'air vraiment élégant.

Le modèle du Boeing a l'air plus ample, mais, par exemple, un casque souple peut être plus pratique.

Plus récemment, des combinaisons spatiales pour le vaisseau spatial Orion et le programme lunaire Artemis ont été présentées. IVA OCSS ACES, , EVA xEMU EMU «», , .