我们应该建造什么太空服?采访西服套装开发人员Nikolay Moiseev,第4部分


来自FFD(左)和俄罗斯Falcon(右)的西装。

紧随其后的是尼古拉·莫伊谢夫(Nikolai Moiseev)(左)和泰德·南方(Ted Southern)(右),这是Geektimes对尼古拉·莫伊谢夫(Nikolai Moiseev 的第四次采访,尼古拉·莫伊谢夫是在太空服领域拥有30多年经验的设计师。去年,他谈到了自己的公司,尼古拉也分析了火星人的太空服,其中英雄马特·戴蒙(Matt Damon)穿越火星。今年,我们了解到太空服可以在行星和人造卫星上着陆,什么构成理想的太空服,以及为“太空服”制造一个手套的复杂性。

让我提醒您,尼古拉以前曾在Zvezda研究和生产企业工作。现在,他已经在美国公司Final Frontier Design担任首席设计师多年。我已经对尼古拉(Nikolai)感兴趣,这可能是登陆火星或欧洲的太空服。今天,他谈到了向美国的迁徙是如何发生的,同时创建了一家在美国发展太空服的公司。最近,该公司通过了一项采访中描述的项目之一-一种用于NASA的新型手套。现在,这副手套正在接受大量检查。据人们了解,该机构取得了不错的成绩。 Final Frontier Design正在开发其他项目。所有这些都在续篇中进行描述。

尼古拉,你好!自上次采访以来已经过去了六个月,现在我们要谈谈制造太空服的问题。也就是说,不是制造商本身,而是找出最终情况,这就是贵公司的Final Frontier Design(FFD)。我们有几个问题,我们将非常感谢您对这些问题的回答。

您是如何想到创建一家太空服公司的?


我的搭档,FFD总裁Ted Southern,我决定在2010年尝试研发新型西装。最初,他们一起工作。我们有一位工程师和一位艺术家的有趣的创意“合金”。我的伴侣受过教育:艺术家,雕塑家,材料科学家。

首先,我们创建了一件普通的太空服,然后再创新了。有什么新功能?它轻了两倍。也许是由于我们在一起工作,背景各异的人们合作的缘故,我们设法制造出这样的太空服。事实是,只有工程师在NASA和Roscosmos工作,没有艺术家。西装是高级艺术,工艺艺术。所有这些都与人体相连,而人体本身就是一件艺术品。人体可以由工程师描述,也可以由艺术家重新创作。这些将是同一对象的不同愿景。

太空服建造的上一轮革命性发展是什么时候?


多年来,太空服一直没有变。例如,在联盟号航天器中,宇航员穿着宇航服Sokol KV-2。原则上,它是在20世纪70年代创建的,其设计甚至是更早的。在灾难中,由于机舱压力降低,Soyuz-11机组人员死亡,他们决定归还太空服。他们拿了索科尔的航空服,对其进行了升级,所用的材料相同。这个太空服已经飞行了40年。用于高空飞行的航空航天服是在航天服诞生之前25年制造的,即 甚至在第二次世界大战之前。

从构思到第一次太空服已经花费了多少时间?


我花了2周的时间开发了模板,又花了2周的时间。当然,我已经有了很多头脑,我们并没有从头开始做任何事情。我飞到纽约,我们互相问候,我坐在桌旁,设计了计划,然后准时制作了太空服。美国国家航空航天局(NASA)宇航员,SpaceX高级员工Geriet Reisman飞向我们,我们向他展示了我们的太空服。

在创建太空服的第一个模型的整个项目中花了多少钱?


我想将成本分为两部分。第一部分是材料,成品(安全阀,压力调节器,软管)的付款。第二部分是隐式的。例如我的工作。一开始我是免费工作的。这包括交通费,公寓租金等。几乎立即决定获得签证,获得“杰出科学家”类别的签证,然后申请同一类别的绿卡。在短短两个月内,我获得了惊人的绿卡。所有这些费用都包含在开发中,但它们实际上是看不见的。

如果仅计算材料,则成本总计仅为600美元。我们开始一起工作,我们的工作是两个人一个月的工作。

如果您聚集了其他领域的专家并确定了一个月内开发和制造太空服的任务,那么他们很可能将无法做到这一点,因为即使没有经验,即使他们有能力,工程师也无济于事。


上世纪30年代在苏联研制的用于高空飞行的太空服

NASA制作这样的太空服需要多少钱?


这是数亿。我举一个例子。美国国家航空航天局目前正在开发一种新的飞船,用于飞往小行星及以后的飞行。即使预算巨大,他们还是决定使用为航天飞机计划开发的太空服,但要进行一些修改。想象一下-美国宇航局决定不为一艘新船制造新的太空服,因为这对他们来说很昂贵。

俄罗斯还需要数百万美元来设计,测试和认证新一代太空服。在这里,时间至关重要,需要大量时间。那些新手工程师将无法制作出更好的西装,他们需要时间来了解具体细节。

您说您的太空服较轻。请告诉我哪种型号更轻?


好吧,如果要进行比较,如果我们选择俄罗斯的Sokol KV-2,那么我们的产品则是它的两倍,输入输出要容易得多,高度调整范围约为35厘米,新的铰链在压力下提供了出色的移动性。当然,在许多方面创造这样的太空服是由于在美国广泛选择了各种材料:耐用,耐热,有弹性等。但是设计也起着重要作用,已经开发了新的原始设计解决方案。

我的老师艾萨克·帕夫洛维奇·阿布拉莫夫阿纳托利·斯托克利茨基(Anatoly Stoklitsky)说,如果让宇航服轻松10-15%,这已经是一项成就。而且我们制作了太空服的两倍轻。我从事太空服研究已有30年,我拥有4项专利,数十种出版物。我可以说我们的太空服是一个混蛋,实际上,这是下一代太空服。我们在2011年制作了创新的太空服,然后又为不同的客户制作了6款太空服。这些是同一模型的不同修改。我们的新技术已经成熟。现在,由于达到了一定的完美水平,我们不再修改太空服。

我们仅根据Embry-Riddle航空大学的培训和测试计划,消除了现阶段设计和技术中的所有缺陷,加长了一些东西,并添加了许多测试, 76人测试了我们的太空服。

您是否考虑过要打造可在其他行星及其卫星上工作的太空服?


最近,来自俄罗斯的一群游戏开发人员与我们联系。他们现在正在对火星探索进行建模,然后想要开始对土卫二和土卫六的虚拟探索。他们要求我们就宇航服的创建提供建议,该航天服将允许在土星的这些卫星的表面传播。

首先,值得一提的是,这些小行星非常不同。例如,钛具有浓密的甲烷和氨气气氛。土卫六表面的气压是地球大气压力的1.46倍。这个小星球的大气根本不适合人类。在这里,需要创造一种太空服,而不会给潜水员带来过大的压力,而是要提供可呼吸的空气,并具有加热和隔热功能。

在土卫二上,没有大气,它需要一套完全不同的宇航服,与现在的国际空间站差不多。宇航服可以提供宇航员在无空气空间中具有多种功能的正常生活活动。即,应将其充气以在实际上外太空的条件下提供可呼吸的混合物。土卫二的气氛非常稀少。其中,水蒸气占91%,氮气占4%,二氧化碳占3.2%,甲烷占1.7%。这颗小卫星的重力不足以保持大气层,因此,存在着不断补充的资源。这样的来源是强大的间歇泉和冰晶。

创建航天服时,有必要制定要求,进行设计工作,进行科学和技术研究。


另一个战前太空服,是“ Falcon”太空服的前身,

您可以采取不同的方式。如果您有自己的公司,那么您可以上床睡觉,西装就可以做梦。我已经经历过几次了-解决方案出在梦境中,包含所有技术细节,以及某些技术矛盾的解决方案。例如,与飞机设计者的情况一样,飞机必须耐用,但同时要有灯光才能起飞和飞行。

当一个人上班没有兴趣时,即使他的薪水很高,他也常常不知道。这个人当然可以解决问题,并会在最后期限之前提供一些东西。但是,在这种情况下,无需谈论革命,突破。

通常,技术的发展是一种进化的方式。当有某种形式的积累,而当一个人准备好进行积累时,革命就发生了。


明天我们将飞往土卫二。开发一件太空服需要多少时间和金钱?


这是五年-我不会再少花点时间了。毕竟,不仅要开发和组装这样的太空服,而且还要进行严格的测试。您还需要进行一些修改以选择最佳的。

当我还在Zvezda(以G. I. Severin的名字命名的 Zvezda 研究与生产企业)工作时,我们在90年代与欧洲航天局(ESA)合作, ESA计划仅制造2架原型宇航服,然后再使用飞行产品,而Zvezda领导层不同意原型数量要少于6架。进行全面测试需要原型设计,这有助于防止紧急情况的发生。这就是“明星”,其背后是直接为太空飞行创建了数十套太空服。

在加加林之前,从1953年到1961年共创建了18种太空服模型。在这里值得注意的是,在加加林太空服之前,曾有航空高空太空服。它们被用作开发太空服的基础。

为土卫二购买一件新的太空服需要多少钱?例如,以1000万美元的价格,制作适合在土卫二上工作的太空服是完全现实的。您需要聘请专业人员进行计算机仿真。在美国,材料并不那么昂贵,但工人的劳动却很昂贵。对于一个员工来说,每月清洁3000次-这是最低要求。对于六个薪水为3,000美元的人来说,一年的收入为21.6万美元,这些只是工作中的专业,不包括设备,计算机系统,测试台和其他所有东西,包括税收。我们购买了所有摊位,并为NASA的合同工作制作了许多原创手套。

需要进行哪些测试以检查适用性?


测试分为两种类型。这些是有或没有人参与的测试。例如,有必要测量压力,进行压力测试和其他测试。我们从各个元素开始。例如,太空服的手套,我们多次测试了手套的破坏力。有些爆炸了,有些不再。我们对太空服的袖子也做了同样的事情。

现在,NASA正在帮助我们免费验证和认证我们的太空服。对我们来说,这是一个伟大的成就。

尤其需要对过载进行测试。理想情况下,这需要一个带有真实椅子的胶囊。一具人体尸体被放置在太空服内-这正是NASA在测试过程中所做的。扶手椅上放着一具尸体的太空服。在美国,许多人死后会留下遗体进行科学研究。即使是带有一堆传感器的最酷的假人也无法显示过载影响的全部情况。有必要加载尸体,并且已经进行了将胶囊随其下落的测试。之后,检查身体的MRI(断层扫描)。结果,我们发现了模拟降落对身体造成的影响。传感器会提供额外的图像。

关于认证,有必要通过我们的材料测试以释放有毒物质。 NASA帮助我们进行了这些测试。



并告诉我,太空服头盔如何进行测试?他们有多防震?


关于抗冲击性有几种测试,其中一项是模拟以空间速度飞行的微陨石的冲击的测试。特殊的枪可以加速击中头盔玻璃的沙粒。我们得到客观数据。聚碳酸酯是一种非常耐用的材料。您可以用丙烯酸玻璃制作头盔,但不会刮花,但是丙烯酸上的任何孔都会破坏头盔。聚碳酸酯是粘性材料,比丙烯酸塑料更耐用。即使一个人用同一把锤子全力砸碎头盔,也很难独自破坏聚碳酸酯玻璃。

而“火星人”呢-他的玻璃打破了。这是真的吗?


这很难做到。这是好莱坞导演的举动。我认为,跌落在火星上的双层玻璃聚碳酸酯头盔不太可能撞在石头上。
可以打孔压克力头盔,因此苏联测试员彼得·多尔戈夫(Peter Dolgov)因头盔玻璃受损而于1962年去世,试图创下从高处跳下的世界纪录。当他和他的伴侣在气球中爬到预定高度时,伴侣首先跳了起来。吊船开始变轻,急剧上升。由于第二个数字位于舱口边缘,因此很可能是债务,并且很可能撞到了一些突出的螺栓上的玻璃窗。头盔上形成了一个仅几毫米的小孔。他掉下来飞了下来,降落伞的自动控制起作用了,降落伞在给定的高度打开并降落了。但是在他跌倒之初,他已经死了,死于减压。

在美国已经开发了比聚碳酸酯更耐用且不刮擦的新头盔,但是它们仍然很昂贵。

宇航员的宇航服能抵御什么温度?套装将提供什么程度的温度调节?


太空服的现代材料是耐热的。现在,正在开发具有气凝胶层以进行隔热的太空服。2-3年前,美国的专家学会了使气凝胶变得柔软。我们在2015年使用它为火星太空服的手套制造了隔热材料。薄薄的气凝胶层将保护宇航员在未来的飞行中免受极端温度的影响。

我们分别需要另一个冷却系统,我们需要能量将宇航服内部维持在大约+ 20 / + 23摄氏度。当外部温度约为负125摄氏度,内部温度约为20摄氏度时,则需要特定的温度控制系统。

用于宇航服构造的现代材料将承受金星表面的温度。但是,当然需要对内部压力空间进行冷却,并且很难在金星上进行。

您对公司的未来计划是什么?


我们即将与NASA签订合同。我们为他们创造了一件新的宇航服手套。很快我们应该开始测试我们的手套了。这是一个复杂的过程,涉及数十个人。我们正在等待这些测试的结果。与传统的宇航服手套相比,我们手套的其他优点是,我们可以辨别出手指活动性的提高,手套的体积和重量得以减小。在合同订立时,NASA提出了30条手套标准和要求。我们满足了所有条件。

许多公司正在就购买我们的太空服进行谈判。我们还正在研究一种可在各种条件下使用的新型太空服。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN399631/


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