Gugatan: sejarah dan prospek

Orang-orang kuno, mengenakan kulit binatang, meletakkan dasar untuk perluasan spesies homo sapiens. Alih-alih menghabiskan jutaan tahun untuk perubahan evolusioner tubuh, seseorang mulai menggunakan peralatan untuk bertahan hidup dalam kondisi buruk. Pendekatan itu ternyata berhasil - orang bisa menyelam di bawah air, terbang ke udara, dan di luar angkasa pada abad ke-20. Dan sekarang pakaian antariksa mungkin adalah "pakaian" paling canggih untuk kondisi yang paling buruk, yang telah berhasil menempuh jalan yang cukup jauh.



Dari fantasi menjadi kenyataan


Adalah logis bahwa pakaian antariksa pertama kali muncul dalam fiksi ilmiah, 63 tahun sebelum penerbangan seorang pria ke luar angkasa. Pada tahun 1898, astronom, popularizer dan penulis Garrett Service menulis untuk New York Journal kelanjutan dari Perang Wells of the Worlds, Edison Conquest of Mars. Menurut plotnya, penduduk bumi membangun pesawat ruang angkasa dan menyerang balik orang Mars yang agresif. Dan untuk melayani kapal-kapal bumi di luar angkasa, diperlukan "jas tertutup".

331px-Aa_air_tight_suit.gif
Ilustrasi dari buku "Edison's Conquest of Mars"

Sayangnya, Garrett membuat beberapa kesalahan yang sangat umum dalam deskripsi jas - desainnya didasarkan pada pakaian selam yang lembut dan tidak memperhitungkan fisika vakum nyata.

Diciptakan pada tahun 1929, karakter Buck Rogers juga mengenakan jas, samar-samar mengingatkan pada pakaian selam. Sangat lucu bahwa konsep helm yang benar-benar transparan kemudian digunakan dalam setelan Apollo - helm kedap udara (internal) hanya memiliki lapisan kain kecil di bagian belakang kepala.


Di sebelah kiri adalah replika modern dari sosok asli Buck Rogers, di sebelah kanan adalah jas Apollo

Mobil-mobil lapis baja diciptakan bukan kemarin. Sejauh 30-an abad terakhir, majalah fiksi melukis wanita yang hampir telanjang terbang dalam ruang hampa, meskipun benar-benar kekurangan realisme.



Pada tahun 1936, film "Space Flight" dirilis di layar Soviet, yang konsultannya adalah Tsiolkovsky sendiri. Tetapi bahkan di sini, dalam pakaian untuk berjalan di bulan, keturunan pakaian selam mudah ditebak.


Bingkai dari film "Space Flight"

Dan deskripsi realistis pertama tentang pakaian antariksa dalam fiksi dibuat, tampaknya, oleh Robert Heinlein. Dalam "Saya punya pakaian antariksa, saya siap bepergian," ia menggambarkan pakaian antariksa dengan engsel yang tidak membengkak dalam ruang hampa, sistem pendukung kehidupan yang masuk akal, dan termoregulasi. Tetapi Heinlein bekerja sebagai insinyur penerbangan dan terlibat dalam pakaian ketinggian tinggi, sehingga dalam arti tertentu, realitas melampaui fiksi ilmiah.

Di bawah air dan di udara


Secara historis, pakaian antariksa tumbuh dari urutan "pakaian selam" -> "pakaian ketinggian tinggi penerbangan" -> "pakaian ruang angkasa".

Manusia belajar bekerja di bawah air pada awal abad ke-19. Teknologi yang relatif sederhana - kain yang direndam karet dan pompa udara di permukaan memungkinkan untuk membuat setelan lengkap untuk masa pakai yang lama dan efektif di bawah air. Saat berkembang, pakaian selam bahkan dibagi menjadi keras dan lunak, seperti pakaian, tapi ini analogi yang salah. Faktanya adalah bahwa dengan meningkatnya kedalaman, peningkatan tekanan, pakaian selam keras melindungi terhadapnya, dan yang lembut tidak. Baju ruang angkasa bekerja dalam kondisi ruang hampa udara eksternal, dan pemisahannya yang serupa disebabkan oleh alasan yang sangat berbeda.

Secara aktif berkembang di usia 30-an, penerbangan menyerbu perbatasan baru. Peningkatan kecepatan, jangkauan, dan ketinggian. Ternyata tanpa peralatan tambahan, masalah untuk pilot sudah mulai di ketinggian sekitar 4,5 km - penurunan tekanan atmosfer dan penurunan tekanan oksigen parsial (individu) menyebabkan hipoksia dan hilangnya kemampuan untuk mengontrol perangkat. Masker oksigen dibiarkan naik lebih tinggi, tetapi perhitungan menunjukkan bahwa dari 15 km tekanan karbon dioksida yang dipancarkan oleh paru-paru akan melebihi tekanan sekitar dan membuat pernapasan menjadi mustahil, dan di atas 19 km semua cairan biologis akan mulai mendidih di dalam tubuh. Ada kebutuhan akan kostum, tidak hanya memasok udara yang bisa bernapas, tetapi juga memberikan tekanan agar tubuh dapat hidup dan berfungsi. Idenya jelas untuk menggunakan prestasi pakaian selam, oleh karena itu, dalam foto-foto tahun 30-an, pakaian ketinggian tinggi memiliki topi dan kemeja yang sama.


Wiley Post Kostum Ketinggian Tinggi di Museum Nasional Penerbangan dan Astronautika

Pelopor penerbangan Wiley Post pada tahun 1935 berhasil mendaki sekitar 15 km dengan pakaian antariksa yang dirancang dengan partisipasi Russell Collie dari Goodrich Company.

Tetapi para insinyur sedang menunggu kejutan baru. Pakaian selam bekerja dalam kondisi ketika tekanan eksternal meningkat dengan meningkatnya kedalaman. Dan pada ketinggian itu berkurang, dan kostum mulai mengembang. Saya harus membuat sambungan khusus dengan volume konstan sehingga Anda bisa menekuk lengan Anda. Yang pertama melakukan ini adalah di Uni Soviet, di mana sebuah kelompok teknik yang dipimpin oleh E.E. Chertovsky telah mengembangkan jas tinggi sejak 1931. Dua versi terlalu tidak lengkap untuk diuji dalam kondisi nyata, tetapi yang ketiga, Ch-3, diperiksa pada pembom TB-3, memanjat 7-10 km pada tahun 1937. Pekerjaan itu dilakukan sampai tahun 1940, dan dalam modifikasi baru masalah yang ditemukan secara bertahap diselesaikan - dalam Ch-5 (1938) menjadi mungkin untuk sepenuhnya bekerja dengan sarung tangan.


Suit Ch-6 (1939)

Secara paralel, sejak 1937, pengerjaan penciptaan pakaian antariksa dilakukan di Central Aerohydrodynamic Institute (TsAGI). Pakaian luar angkasa SK-4 diuji dalam penerbangan pada tahun 1938, menurut hasil, versi baru dikembangkan, dan dalam SK-7 (1940) mereka berhasil menghilangkan fogging kaca depan. Bahkan lompatan parasut eksperimental ketinggian tinggi dilakukan.


Teknisi Uji Ya.M. Pembuat malt dalam setelan SK-5

Kemungkinan besar, perluasan arti kata "pakaian luar angkasa" merujuk tepat ke periode ini. Dibentuk dari akar bahasa Yunani dan secara harfiah diterjemahkan sebagai "perahu manusia", itu milik pakaian selam pada awal abad ini. Mereka disebut "pakaian antariksa" hari ini, tetapi kata tanpa klarifikasi sekarang berarti lebih banyak teknologi ruang.

Pecahnya Perang Dunia II sama sekali tidak menghentikan pengembangan pakaian antariksa, tetapi tidak ada satu pun negara yang mencapai banyak keberhasilan.

Terlahir karena kebutuhan


Pesawat jet, yang muncul pada akhir Perang Dunia II, mulai berkembang sangat pesat pada periode pascaperang. Mobil-mobil terbang lebih tinggi dan masalah yang tidak menyenangkan ditemukan - kokpit pesawat dapat disegel dan mempertahankan tekanan berlebih di dalamnya, tetapi jika terjadi depresurisasi mendadak, pilot tidak memiliki kesempatan untuk bertahan hidup. Saya harus mengembangkan pakaian ketinggian tinggi. Di kedua sisi lautan, masalah teknik diselesaikan dengan sederhana - tubuh pilot diperas dengan tas tiup, dan pada jenis kedua jas, tabung yang terhubung di sepanjang tungkai dihubungkan dengan pita yang berjalan di angka delapan. Jika terjadi depressurisasi, udara disuplai ke tabung, mereka mengembang, dan pita-pita itu menyatukan tubuh pilot. Dan di kepalanya ada helm ketat, di mana oksigen disuplai di bawah tekanan.


Setelan kompensasi ketinggian yang meningkat di ruang tekanan. Tekanan sesuai dengan ketinggian 19 km, dan air mendidih pada suhu tubuh

Gagasan itu ternyata berhasil, tetapi itu terbayar hanya dalam kondisi darurat - sensasinya tidak menyenangkan, Anda tidak dapat menekan seluruh tubuh, dan risiko hilangnya kesadaran tiba-tiba karena penurunan tekanan darah tetap ada. Solusi parsial ditemukan dalam kombinasi tabung dan tas karet, yang juga meremas tubuh, dan, misalnya, di AS setelan MC-3 digunakan dalam penerbangan untuk waktu yang lama dan berhasil, dan dengan perubahan minimal digunakan untuk penerbangan eksperimental ketinggian tinggi dengan stratostat dan lompatan darinya. Dalam setelan seperti itu, penguji di ruang bertekanan dapat bekerja dalam kondisi hampa udara hampir lengkap, tetapi ini tidak cukup untuk semua tugas: ketika pesawat yang lebih cepat dan lebih tinggi muncul (peluncur roket X-15 atau SR-71), peralatan pilot juga harus dilindungi dari suhu ekstrem dan tekanan udara saat mengeluarkan dengan kecepatan tinggi, yang cocok dengan ketinggian-kompensasi diatasi dengan lebih buruk. Oleh karena itu, baik insinyur dan pilot yang dapat berdebat tentang apakah jas kompensasi tinggi atau pakaian antariksa lebih cocok untuk penerbangan militer (seperti yang telah ditunjukkan dalam sejarah, kedua opsi tersebut digunakan), menganjurkan pakaian luar angkasa untuk pesawat roket dan ruang angkasa.

Di Uni Soviet, setelah perang, Institut Penelitian Penerbangan im. Gromova, yang menciptakan BCC-01,02,03,04 pakaian antariksa, dan pada tahun 1952, pabrik percontohan No. 918 diorganisir berdasarkan perusahaan manufaktur No. 1 dari Gudang Pusat Kementerian Industri Penerbangan untuk bekerja pada kursi yang terlontar, sistem pengisian bahan bakar udara dan pakaian luar angkasa, yang sekarang ada membawa nama NPP Zvezda. Sudah pada tahun 1953, angkasawan ketinggian tinggi VSS-05, VS-06 telah dibuat.


BCC-04, foto NPP Zvezda

Pada 1950-an, beberapa model dikembangkan di pabrik, termasuk pakaian luar angkasa Vorkuta (desainer utama A.I. Boyko) untuk pencegat Su-9. Itu diproduksi dalam serangkaian kecil untuk penerbangan, dan ketika pengembangan pakaian antariksa untuk penerbangan luar angkasa dimulai pada tahun 1959, itu adalah Vorkuta yang bertindak sebagai model dasar. Fiturnya adalah dua lapisan - kekuatan dan kedap udara, bukan salah satu kain karet di model sebelumnya. Ini memungkinkan penggunaan bahan yang lebih cocok - lavsan untuk lapisan listrik, spons dan karet lembaran untuk lapisan kedap udara. Tetapi secara umum, pada Yuri Alekseevich Gagarin dalam penerbangan historis pertama sudah ada delapan lapis pakaian - pakaian dalam, tiga lapis jas panas, di mana salah satunya adalah sistem ventilasi, lapisan pakaian luar angkasa, lapisan kedap udara, lapisan listrik dan cangkang oranye atas untuk astronot lebih mudah untuk diperhatikan setelah mendarat. Fitur lain adalah sistem membanting helm secara otomatis selama depressurization.


Baju ruang angkasa SK-1 di Museum Kosmonautika

Untuk kapal Vostok, pakaian luar angkasa SK-2 juga dikembangkan untuk astronot wanita, dengan mempertimbangkan kekhasan anatomi perempuan.

Di AS, beberapa organisasi mengembangkan pakaian antariksa. Untuk pesawat ruang angkasa pertama "Merkurius", NASA memilih setelan Mark IV, yang merupakan buah dari kerja panjang Angkatan Laut AS. Itu diproduksi oleh Goodrich (ingat percobaan dari 30-an di atas, telah bekerja di daerah ini selama beberapa dekade). Pakaian antariksa itu berhasil digunakan dalam penerbangan ketinggian tinggi F-4, F-6, F-8, A-5, dan pada tahun 1959 ia menetapkan rekor ketinggian angkat 30 km pada F-4. Untuk program luar angkasa, pakaian antariksa sedikit dimodifikasi - warna abu-abu gelap dari kulit luar dan sepatu bot diganti dengan yang mengkilap untuk memastikan kondisi termal, sistem pendukung kehidupan dialihkan ke loop tertutup, sarung tangan dimodifikasi untuk membuatnya lebih mudah untuk menekan tombol, dan konektor telemetri medis ditambahkan. Tidak seperti Mark IV, kostum Merkurius dibuat khusus, yang memungkinkan untuk melepas sabuk agar pas. Untuk program NASA, ia memesan 21 pakaian antariksa, masing-masing tiga buah untuk astronot.


Astronaut Gordon Cooper mengenakan pakaian antariksa

Pesawat ruang angkasa dari pesawat ruang angkasa pertama menciptakan jenis baru pakaian ruang angkasa - penyelamatan (IVA dalam terminologi bahasa Inggris) baju ruang angkasa. Jas seperti itu tidak dirancang untuk masuk ke luar angkasa atau bekerja di permukaan bulan, itu dipakai sebelum peluncuran, pendaratan atau dok dan melindungi jika terjadi depressurisasi pesawat ruang angkasa.

Ke luar angkasa


Tugas selanjutnya yang harus diselesaikan oleh para insinyur adalah menciptakan pakaian luar angkasa untuk bekerja di luar angkasa. Di Uni Soviet, SK-1 diambil sebagai dasar: untuk keandalan yang lebih besar, lapisan kedua disegel ditambahkan, tabir surya dipasang di helm, lapisan atas kain oranye diganti dengan isolasi termal multi-lapisan, dan sistem pendukung kehidupan tertutup dibuka lagi - udara yang dihembuskan dibuang ke laut. Dan sebutan "Elang Emas" menandai awal dari tradisi penamaan pakaian antariksa Soviet dan Rusia untuk menghormati burung pemangsa. Bukan tanpa masalah, tetapi secara keseluruhan berhasil, Alexei Leonov menjadi orang pertama yang memasuki ruang angkasa.


Aktivitas kapal ekstra pertama dalam sejarah

Selanjutnya, untuk VVD pada kapal Soyuz pertama, pakaian antariksa Hawk digunakan, dengan mempertimbangkan komentar tentang Golden Eagle.

Di Amerika Serikat, pakaian antariksa digunakan sebagai pangkalan, yang digunakan dalam program pesawat roket X-15 dan dikembangkan atas perintah Angkatan Udara AS. Secara desain, tidak berbeda jauh dari Soviet, ada juga lapisan karet yang disegel, lapisan kekuatan kain khusus-jaringan, beberapa lapisan nilon dan lapisan luar kain Nomex (meta-aramid, tahan pemanasan hingga 400 ° C).


Ed White, orang Amerika pertama yang melakukan perjalanan ke luar angkasa

Fitur yang menarik adalah bahwa pakaian luar angkasa Gemini dirilis dalam beberapa versi - G3C asli, versi G4C VKD, modifikasi helm lunak untuk penerbangan jangka panjang tanpa G5C VKD, dan setelan ini juga digunakan pada awal program Apollo di bawah indeks. A1C.


G5c

"Elang Emas" dari Leonov dan G4C menjadi jenis kedua dari pakaian antariksa - pakaian antariksa VKD (dalam terminologi bahasa Inggris EVA).

Bulan berjalan


Jas untuk bulan memiliki karakteristiknya sendiri. Pada VKD, kaki paling baik digunakan untuk memperbaiki boom, dan sebagian besar waktu mereka terlihat seperti atavisme nyata dari "manusia kosmik". Pada permukaan benda langit, seseorang harus menggerakkannya secara aktif, dan ini harus nyaman. Jadi pakaian antariksa bulan di kedua sisi lautan tidak lagi dimodifikasi peralatan terbang. Kisah paling lucu terjadi di AS, di mana perusahaan ILC, yang memproduksi pakaian dalam, berkeliling dalam kompetisi "mastodon" yang disebutkan di atas, menawarkan solusi yang paling nyaman. Rahasianya ada di engsel inovatif - karet bergelombang, dikencangkan dengan kawat, membuatnya mudah untuk menekuk anggota badan bahkan dalam ruang hampa. Dalam foto di bawah mereka terlihat di sebelah kiri, hitam di siku. Pakaian antariksa itu berhasil menjalani modernisasi, versi A7LB memiliki sambungan tambahan di leher dan di sabuk, untuk kontrol yang lebih nyaman dari bajak bulan.


Pakaian antariksa A7L

Di Uni Soviet, mereka pergi ke arah lain dan membuat konstruksi semi-kaku "Krechet". Fitur dari rencana pendaratan Soviet adalah kebutuhan untuk memberikan kesempatan untuk pergi 5 km ke kapal cadangan jika terjadi masalah dengan yang utama. Oleh karena itu, pakaian antariksa memiliki otonomi yang lebih besar, 10 jam, dan diuji untuk kemungkinan melakukan transisi yang panjang.


"Gyrfalcon" di museum, desain oranye bukan walker bulan, tetapi berdiri

Setelah percobaan pertama, pakaian antariksa terus berkembang.

IVA


Sejak 1973, modifikasi pakaian antariksa Sokol telah digunakan di Uni Soviet / Rusia. Sangat mengherankan bahwa ia memiliki detail konstruksi yang terkait dengan pakaian luar angkasa dengan pakaian selam - alih-alih ritsleting kedap udara, ia menggunakan sapuan di dadanya yang digunakan pakaian luar angkasa (terlihat jelas pada foto di bawah). Dengan nama "Shenzhou" dengan modifikasi minimal, digunakan dalam program luar angkasa Tiongkok.


Falcon dan Shenzhou

Di AS, sebanyak tiga model berbeda digunakan pada angkutan. Dalam penerbangan eksperimental pertama dengan nama SEES, pakaian luar angkasa yang dimodifikasi dari pesawat pengintai SR-71 digunakan. Kemudian, ketika pesawat ulang-alik itu dinyatakan beroperasi, para astronot terbang tanpa pakaian antariksa sama sekali. Setelah bencana Challenger, bahkan tidak ada pakaian antariksa yang dikumpulkan dari komponen yang tersedia, tetapi setelan LES kompensasi ketinggian tinggi. Alih-alih tabung dan kaset, tas karet digunakan di sana, dan kerah yang membengkak di leher untuk menutup helm. Dimulai dengan STS-65, LES digantikan dengan setelan ACES, yang dikembangkan oleh David Clark Company, dan keturunan langsung dari jas untuk Gemini dan SR-71.


Dari kiri ke kanan LIHAT, LES, ACES

EVA


Model-model baru untuk VCD juga memecahkan masalah menciptakan desain universal yang dapat digunakan oleh orang yang berbeda agar tidak membawa pakaian antariksa baru ke stasiun orbital setiap kali. Pakaian luar Orlan digunakan di sisi samudera ini. Ini adalah struktur semi-kaku (torso - rigid cuirass) dengan pintu di belakang pakaian antariksa (warisan "Gyrfalcon"). Sejak 1977, pakaian antariksa telah dimodernisasi, semakin nyaman berada di dalamnya dan Anda dapat bekerja lebih lama. Para astronot menggunakan pakaian antariksa yang sama, hanya membawa sarung tangan. Cina pertama kali memperoleh Eagles yang sudah jadi, kemudian mengembangkan Feitian yang sedikit berbeda.


Dari kiri ke kanan, Orlan dan Feitian

Di AS, mereka juga membuat pakaian antariksa EMU semi-kaku, tetapi dibagi menjadi sejumlah besar bagian - bagian atas batang tubuh, bagian bawah, tungkai, helm, ransel. Keserbagunaan dipastikan dengan pemilihan komponen dengan ukuran yang sesuai untuk astronot tertentu. Di bawah ini adalah foto kanonik dari "masa keemasan" dari angkutan di tahun 80-an, ketika terbang dengan pakaian antariksa tanpa tali masih dianggap risiko yang dapat diterima.



Perdebatan tentang setelan siapa yang lebih baik dapat berlangsung untuk waktu yang lama tanpa banyak keberhasilan, kedua model memiliki pro dan kontra. Misalnya, "Orlan" lebih ringan, tetapi memiliki masa pakai lebih pendek (EMU kembali ke tanah untuk perbaikan setelah 25 MEA, "Orlan" dikeluarkan setelah 12).

Kapal baru


Pekerjaan aktif dalam penciptaan kapal berawak baru memunculkan model baru antariksa. Saat membuat kostum untuk Crew Dragon, dikabarkan bahwa persyaratan utama adalah bahwa pakaian antariksa “terlihat keren”. Dilihat oleh foto-foto yang diterbitkan, ternyata direalisasikan, terlihat sangat bergaya.



Model untuk kapal Boeing terlihat lebih longgar, tetapi, misalnya, helm lunak mungkin lebih nyaman.



Baru-baru ini, pakaian antariksa untuk pesawat ruang angkasa Orion dan program bulan Artemis disajikan. IVA OCSS ACES, , EVA xEMU EMU «», , .



IVA «-», . , , 10 .


«-» -2019


, .

- . . , . . Bio-Suit .


Bio-Suit

ILC Dover EMU. Mark III , , , , . I-Suit , .


: Mark III, I-Suit

NASA Z-, . , , , «».


Z-1 Z-2

Suitport — , .



ILC Dover David Clark Company, , . , Final Frontier Design, «» , .



Kesimpulan


. “ ” “”, , , . , . , , .

:


«, , .» .

PS . SQA Days-26, 13 « ».

Source: https://habr.com/ru/post/id475306/


All Articles