Создание костюма (скафандра) для космонавта
Содержание:
- Как проходил первый в мире выход в открытый космос
- Кирасиры
- Аварийные ситуации в открытом космосе
- Новые корабли
- Скафандры будущего
- Исходные материалы, необходимые для изготовления костюма
- Разработки американских специалистов
- Рекорды в вакууме
- Платье
- Можно ли утонуть в космосе?
- Почему скафандр называется именно так
- «A7L»
- Скафандры для освоения Луны
- IVA
- Утонуть в скафандре
- Предтечи скафандра
Как проходил первый в мире выход в открытый космос
Угрожающих факторов, с которыми мог столкнуться Алексей Леонов за бортом ракеты, было немало: это и потеря связи с кораблем, и столкновение с так называемым космическим мусором, и недостаточный запас кислорода. Кроме того, не исключались перегрев, переохлаждение или поражение радиацией.
Сборка в цехе космического корябля Восход-2
Леонова соединял с кораблем прочный трос длиной 5,5 метров. Алексей то отдалялся от корпуса корабля, то приближался к нему вплотную, снимая весь процесс на кинокамеру. В те годы еще не были изобретены специальные реактивные ранцы, позволяющие космонавтам свободно передвигаться и маневрировать в открытом космосе, а потом возвращаться на корабль. Тонкий прочный трос, снабженный двумя металлическими карабинами, – вот все, что соединяло Алексея Архиповича с кораблём, а значит, и с Землей.
Скафандр Леонова, названный разработчиками «Беркутом», представлял собой полностью автономную защитную систему с максимальным запасом кислорода в 1666 л. При этом космонавт каждую минуту расходовал более тридцати литров. Поэтому на весь процесс выхода в открытый космос Леонову отводилось время одного школьного урока – 45 минут. Пилот должен был успеть переместиться в шлюз, выйти в космос, произвести необходимые действия, вернуться в шлюзовую камеру и дождаться её закрытия. «Лишнего» кислорода на случай неудачи просто не было!
Весь процесс выхода Алексея Леонова в открытый космос занял 23 минуты 41 секунду. За бортом корабля пилот пробыл 12 минут 9 секунд.
Скафандр «Беркут» для выхода в открытый космос.
Леонову повезло: он успел завершить все свои действия до того момента, когда корабль вошел в теневую зону. В противном случае низкие (до минус 100о) температуры могли помешать выполнению программы и даже создать угрозу жизни космонавта. Кроме того, в полной тьме Алексею было бы крайне сложно справиться с тросом и войти обратно в шлюз. Но пребывание на солнечной стороне, где температура достигала +60о, также оказалось сомнительным удовольствием: все двенадцать минут космонавт страдал от нестерпимой жары и обливался потом. По словам Леонова, какой-то особо едкий пот буквально заливал ему глаза, и терпеть жжение было просто невыносимо.
Шлюз был надут на самом первом витке. Беляев и Леонов в скафандрах заняли свои места. Как только ракета пошла на второй виток, Леонов перебрался в камеру шлюза и командир закупорил люк. В 11 ч 28 мин из «Волги» был выкачан воздух, а еще через четыре минуты открылся внешний люк, и Алексей Архипович оказался один на один с бездной. В 11 ч 34 мин Леонов вышел в открытый космос.
Сначала Алексей «отплыл» от ракеты примерно на метр и сразу же вернулся. Его тело могло совершать любые движения в пространстве, свободно переворачиваться. Перед космонавтом развернулась земная панорама, которую он наблюдал сквозь стекло: Черное море с кораблями.
Кадр из фильма «Время первых»
Леонов несколько раз отдалялся от корабля и вновь приближался к нему, раскидывая руки и делая различные развороты в невесомости. Все это время он не переставал общаться с Беляевым и Центром управления полетами на Земле. Когда Алексей «проплывал» над Волгой, командир дал ему возможность послушать сообщение ТАСС о выходе советского пилота в открытый космос. Эту грандиозную новость о самом себе Леонов услышал по телефону, размещенному внутри скафандра и подключенному к радио Москвы. В этот самый момент камеры корабля вели трансляцию на Землю, и все люди планеты смогли увидеть, как Леонов жестом поприветствовал землян прямо из открытого космоса!
Кирасиры
В целях облегчения конструкции и увеличения подвижности внешних скафандров существовало целое направление (прежде всего в США), изучавшее возможность создания цельнометаллических жестких скафандров, напоминающих глубоководные водолазные. Однако частичное воплощение идея нашла только в СССР. Советские скафандры «Кречет» и «Орлан» получили комбинированную оболочку — жесткий корпус и мягкие ноги и руки. Сам корпус, который конструкторы называют кирасой, сваривается из отдельных элементов из алюминиевого сплава типа АМГ. Такая комбинированная схема оказалась на редкость удачной и сейчас копируется американцами. А возникла она по необходимости.
Американский лунный скафандр был сделан по классической схеме. Вся система жизнеобеспечения располагалась в негерметичном ранце на спине астронавта. Советские конструкторы, возможно, также пошли бы по этой схеме, если бы не одно «но». Мощность советской лунной ракеты Н-1 позволяла доставить на Луну только одного космонавта, в отличие от двух американских, а облачиться в одиночку в классический скафандр не представлялось возможным. Поэтому и была выдвинута идея жесткой кирасы с дверцей на спине для входа внутрь. Специальная система тросиков и боковой рычаг позволяли надежно закрыть за собой крышку. Вся система жизнеобеспечения располагалась в откидной дверце и работала не в вакууме, как у американцев, а в нормальной атмосфере, что упрощало конструкцию. Правда, шлем пришлось делать не поворотным, как в ранних моделях, а монолитным с корпусом. Обзор же компенсировался гораздо большей площадью остекления. Сами шлемы в скафандрах настолько интересны, что заслуживают отдельной главы.
Аварийные ситуации в открытом космосе
Больше всего риска для человека, когда он находится в открытом космосе, представляет повреждение скафандра. В этом случае он должен очень быстро вернуться на борт — только так можно спасти его жизнь. Впрочем, бывали и интересные случаи, связанные с повреждениями.
Так, например, самым известным является инцидент с повреждением скафандра, который произошёл во время полёта «Атлантиса» STS-37. Тогда маленький металлический прутик проколол перчатку одного из астронавтов. Самое интересное, что этого никто даже не заметил, так как он застрял в отверстии и не позволил произойти разгерметизации. Повреждение обнаружили уже после возвращения на корабль при осмотре скафандра.
Еще более известным случаем является случай, произошедший в 1965 году с Алексеем Леоновым, во время первого в истории выхода человека в открытый космос. Его скафандр был мягкого типа и слишком сильно раздулся от внутреннего давления. В итоге, он не мог согнуть руки и вернуться на корабль. По инструкции ему надо было заходить в люк ногами вперед, чтобы иметь возможность ”закрыть за собой дверь”. В итоге он принял решение заходить головой вперед и уже в отсеке сбросил давление внутри скафандра, кое-как развернулся и закрыл люк.
Космонавт просто обязан быть привязан к кораблю иначе он улетит от одного неловкого движения.
Во время второго в истории выхода в открытый космос произошел еще один случай с астронавтом Пирсом Селерсом. От его скафандра во время полета отцепилась лебедка со страховочным тросом. Если бы это вовремя на заметили его коллеги, он мог бы просто улететь от корабля и спасти его было бы невозможно.
На данный момент совершены уже сотни выходов в открытый космос и инцидентов среди них было не так много. Можно сказать, что благодаря научной мысли и накопленному опыту это стало почти безопасным занятием.
Новые корабли
Активная работа по созданию новых пилотируемых кораблей породила и новые модели скафандров. При создании костюма для Crew Dragon, по слухам, главным требованием было то, чтобы скафандр «круто выглядел». Судя по публикуемым фотографиям это получилось реализовать, смотрится, действительно, стильно.
Модель для корабля Boeing выглядит более мешковатой, но, например, мягкий шлем может оказаться удобней.
Совсем недавно были представлены скафандры для корабля «Орион» и лунной программы Artemis. IVA скафандр OCSS является развитием ACES, который использовался на шаттлах, а EVA модель xEMU совмещает модульность EMU с опытом скафандров «Аполлонов», потому что будет предназначаться и для выходов в открытый космос, и для прогулок по Луне.
А у нас прошедшим летом представили IVA скафандр «Сокол-М», главным отличием которого будет герметичная молния вместо распаха. Теперь его можно будет надеть в два раза быстрее, а также разработчик обещает, что новую модель можно будет использовать не менее 10 полетов.
«Сокол-М» на МАКС-2019
Скафандры будущего
Под программу многоразовых космических кораблей «Спейс Шаттл» американцы разработали несколько скафандров. При испытаниях новой ракетно-космической системы астронавты облачались в SEES — спасательный скафандр, позаимствованный у военной авиации. В дальнейших полётах его сменил вариант LES, а затем — более совершенная модификация ACES.
Для выходов в открытый космос был создан скафандр EMU. Он состоит из верхней жёсткой части и мягких штанов. Как и «Орлан», EMU могут многократно использовать разные космонавты. В нём можно спокойно работать в космосе семь часов, ещё полчаса даёт резервная система жизнеобеспечения. За состоянием скафандра следит специальная микропроцессорная система, которая предупреждает астронавта, если что-то идёт не так. Первый EMU побывал на орбите в апреле 1983 года на корабле «Челленджер». Сегодня скафандры этого типа активно используются на МКС наряду с российскими «Орланами».
Скафандры открытого космоса NASA: лунный скафандр A7LB, скафандр для «шаттлов» EMU и экспериментальный скафандр I-Suit.
Американцы считают, что EMU морально устарел. Перспективная космическая программа NASA включает полёты на астероиды, возвращение на Луну и экспедицию на Марс. Поэтому необходим скафандр, который объединял бы в себе положительные качества спасательных и рабочих костюмов. Скорее всего, он будет с люком за спиной, позволяющим пристыковывать скафандр к станции или жилому модулю на поверхности планеты. Чтобы привести такой скафандр в рабочее состояние (включая герметизацию), требуются считаные минуты.
Прототип скафандра Z-1 уже проходит испытания. За определённое внешнее сходство с костюмом известного мультипликационного персонажа его прозвали «скафандром Базза Лайтера».
Проект Z-1 — «скафандр Базза Лайтера».
Специалисты пока не определились, в каком костюме человек впервые ступит на поверхность Красной планеты. Хотя Марс обладает атмосферой, она настолько разрежена, что легко пропускает солнечную радиацию, поэтому человек внутри скафандра должен быть хорошо защищён. Специалисты NASA рассматривают широкую палитру возможных вариантов: от тяжёлого жёсткого скафандра Mark III до лёгкого обтягивающего костюма Bio-Suit.
Перспективный скафандр Bio-Suit (прототип). Покоряйте Марс, оставаясь стильным!
Исходные материалы, необходимые для изготовления костюма
В первую очередь следует подготовить белую или серебристую ткань. Затем следует выполнить еще ряд определенных действий:
- Заранее купить несколько воздушных шаров и надуть их.
- Предварительно нужно подумать о том, каким будет шлем. Его можно самостоятельно соорудить из картона и стекла. Но эта процедура может стать длительной, проблематичной и не всегда позволит добиться желаемого результата. Лучше всего для этой цели использовать мотоциклетный шлем небольшого размера.
- Приготовить мягкую бумагу или клейстер, в качестве которого может быть использована мука с водой.
- В процессе необходимо задействовать ножницы, клей, острый ножик, пластиковые бутылки, цветные краски.
- Предварительно нужно подобрать резиновые сапожки по размеру ножки ребенка.
Этап создания костюма начинается с его подготовки. В первую очередь стоит измерить все необходимые параметры ребенка, а именно объем головы (если шлем будет изготовлен своими руками), рук, талии, бедер и икроножных мышц. Далее следует представить, как будет выглядеть будущее изделие, и изобразить его на чертеже или макете.
Разработки американских специалистов
При осуществлении программы «Меркурий» конструкторы США пошли по пути советских инженеров, внеся при этом свои предложения. Так, первый американский скафандр учитывал то, что космонавты в космосе в будущем будут дольше находиться на орбите.
Конструктор Рассел Колли изготовил специальный костюм Navy Mark, изначально предназначенный для полетов летчиков военно-морской авиации. В отличие от других моделей, данный скафандр был гибким и имел сравнительно небольшой вес. Для использования этого варианта в космических программах в конструкцию было внесено несколько изменений, которые прежде всего коснулись устройства шлема.
Скафандры американцев доказали свою надежность. Один лишь раз, когда капсула «Меркурия-4» приводнилась и начала тонуть, костюм чуть не погубил астронавта Вирджила Гриссона. Пилот с трудом сумел выбраться наружу, так как долго не мог отсоединиться от бортовой системы жизнеобеспечения.
Рекорды в вакууме
Сегодня выходами в космос никого не удивишь: на конец августа 2013 года зафиксировано 362 выхода общей продолжительностью 1981 час 51 минута (82,5 суток, почти три месяца). И всё же здесь есть свои рекорды.
Абсолютным рекордсменом по
количеству часов, проведённых в открытом космосе, вот уже много лет остаётся российский космонавт Анатолий Соловьёв — он совершил 16 выходов общей продолжительностью 78 часов 46 минут. На втором месте — американец Майкл Лопес-Алегриа; он совершил 10 выходов общей продолжительностью 67 часов 40 минут.
Самым длительным стал выход американцев Джеймса Восса и Сьюзан Хелмс 11 марта 2001 года, продолжавшийся 8 часов 56 минут.
Максимальное
количество выходов за один полёт — семь; этот рекорд принадлежит россиянину Сергею Крикалёву.
Дольше всех на поверхности Луны находились астронавты «Аполлона-17» Юджин Сернан и Харрисон Шмитт: за три выхода в декабре 1972 года они провели там 22 часа 4 минуты.
Если сравнивать не космонавтов, а страны, то здесь безусловно лидируют США: 224 выхода, 1365 часов 53 минуты вне корабля.
Скафандры для Луны
На Луне требовались совсем другие скафандры, нежели на земной орбите. Скафандр должен был стать полностью автономным и позволять человеку работать вне корабля несколько часов. Он должен был обеспечить защиту от микрометеоритов и, главное, от перегрева под прямыми солнечными лучами, ведь высадки планировались в лунные дни. Кроме того, в NASA построили специальный наклонный стенд, чтобы выяснить, как пониженная гравитация влияет на движение астронавтов. Оказалось, что характер ходьбы резко меняется.
Скафандр для полёта на Луну совершенствовался в ходе всей программы «Аполлон». Первый вариант A5L не удовлетворил заказчика, и вскоре появился скафандр A6L, куда была добавлена теплоизоляционная оболочка. После пожара 27 января 1967 года на корабле «Аполлон-1», приведшего к гибели трёх астронавтов (в том числе упомянутых выше Эдварда Уайта и Вирджила Гриссома), скафандр доработали до огнестойкой версии A7L.
По своей конструкции A7L был цельным, многослойным костюмом, закрывавшим туловище и конечности, с гибкими сочленениями, сделанными из резины. Металлические кольца на вороте и манжетах рукавов предназначались для установки герметичных перчаток и «шлема-аквариума». Все скафандры имели вертикальную «молнию», которая шла от шеи до паха. A7L обеспечивал четырёхчасовую работу астронавтов на Луне. На всякий случай в ранце находился ещё и резервный блок жизнеобеспечения, рассчитанный на полчаса. Именно в скафандрах A7L астронавты Нил Армстронг и Эдвин Олдрин ступили на Луну 21 июля 1969 года.
В трёх последних полётах лунной программы использовались скафандры A7LB. Они отличались двумя новыми сочленениями на шее и поясе — такая доработка понадобилась для того, чтобы облегчить вождение лунного автомобиля. Позднее этот вариант скафандров использовался на американской орбитальной станции «Скайлэб» и при международном полёте «Союз-Аполлон».
Скафандр программы «Аполлон».
Советские космонавты тоже собирались на Луну. И для них приготовили скафандр «Кречет». Поскольку по задумке высаживаться на поверхность должен был только один член экипажа, для скафандра выбрали полужёсткий вариант — с дверцей на спине. Космонавт должен был не надевать костюм, как в американском варианте, а буквально влезать в него. Специальная система тросиков и боковой рычаг позволяли закрыть за собой крышку. Вся система жизнеобеспечения располагалась в откидной дверце и работала не снаружи, как у американцев, а в нормальной внутренней атмосфере, что упрощало конструкцию. Хотя «Кречет» так и не побывал на Луне, наработки по нему использовались при создании других моделей.
Советский лунный скафандр «Кречет».
Платье
На звездное платье вам необходим кусок яркого трикотажа, длина которого равна удвоенной длине изделия, плюс несколько сантиметров на обработку. Ширина может быть произвольной, лишние куски вы легко уберете в складки. Сложите отрез напополам. На линии сгиба будут находиться плечевые швы и разрез горловины. Обнаружьте середину этой линии, отложите в обе стороны полуобхват шеи деленный напополам и сделайте разрез. Примерьте заготовку на грядущую звезду, заложите складки по плечам, заметайте их. Дозволено сделать еще пару рядов складок – по линиям груди и талии. Застрочите складки, сшейте боковые швы, обработайте низ и горловину оверлоком. При желании платье дозволено украсить несколькими звездочками из бус, бисера либо фольги.
Можно ли утонуть в космосе?
В скафандре космонавта появилась вода
В июле 2013 года астронавты Международной космической станции выполняли рутинный выход в открытый космос, когда один из них обнаружил, а точнее почувствовал то, что никогда бы не ожидал почувствовать в космосе. Итальянский астронавт Лука Пармитано почувствовал, как по его затылку течет вода.
Озадаченный, но тем не менее сосредоточенный на своей миссии, он продолжил работу до тех пор, пока вода не стала в буквальном смысле закрывать его обзор внутри скафандра. Он сообщил о произошедшем в центр управления, который потребовал немедленного прекращения работы в открытом космосе. К этому моменту вода практически полностью ослепила Пармитано и начала проникать в его нос и рот.
Удивительно, но человек сумел сохранить самообладание и без паники, фактически по памяти добрался до воздушного шлюза самостоятельно, где члены экипажа помогли ему снять скафандр и вдохнуть полной грудью. Тогда-то и выяснилось, что причиной «водной атаки» является вышедшая из строя система охлаждения, встроенная в заднюю часть шлема Пармитано.
Почему скафандр называется именно так
Чтобы понять, почему скафандр получил такое название, надо обратиться к Древней Греции. В греческом языке это слово образовано из двух слов, обозначающих лодку и человека. То есть в те времена так называли людей, которые очень хорошо плавали.
В более позднее время, в частности в восемнадцатом веке, такое название предлагали использовать для пробковых костюмов, которые были предназначены для пересечения рек.
Уже позже, когда появилась реальная необходимость обеспечения безопасности человека в экстремальных условиях среды, опять вспомнили это слово и начали так называть то, к чему мы все так привыкли.
Когда-то скафандром называли того, кто хорошо плавает.
Так можно вывести определение, что скафандр — это герметичный костюм, который призван защитить человека (или животное) от воздействия окружающей среды, предметов, газов и прочих потенциально вредных веществ. В случае с космонавтами скафандр еще и препятствует выходу наружу воздуха и тепла.
«A7L»
Настоящие испытания для разработчиков скафандров начались с момента начала подготовки высадки астронавтов на Луну. Для осуществления поставленной задачи был разработан скафандр «A7L». Кратко говоря о конструкции данного скафандра, следует упомянуть несколько особенностей. «A7L» состоял из пяти слоев, имел теплоизоляцию. Внутренний гермокостюм имел несколько разъемов для СЖО, внешняя прочная оболочка включала два слоя: противометеорный и огнестойкий. Сама оболочка была сделана из 30-ти различных материалов для обеспечения вышеупомянутых характеристик. Заметным компонентом «A7L» являлся носимый на спине ранец, который содержал основные компоненты СЖО. Примечательно, что во избежание перегрева астронавта, а также запотевания гермошлема, внутри скафандра циркулировала вода, которой передавалось тепло, выделяемое телом человека. Нагретая вода поступала в ранец, где охлаждалась посредством сублимационного холодильника.
Скафандры для освоения Луны
После освоения земной орбиты человек устремился дальше. И первой его целью стало осуществление полетов на Луну. Но для этого нужны были особые автономные скафандры, которые позволили бы находиться вне корабля в течение нескольких часов. И они были созданы американцами в ходе разработки программы «Аполлон». Эти костюмы обеспечивали защиту астронавта от солнечного перегрева и от микрометеоритов. Первый разработанный вариант лунных скафандров назвали A5L. Однако в дальнейшем он был усовершенствован. В новой модификации A6L предусмотрели теплоизоляционную оболочку. Версия A7L являлась огнестойким вариантом.
Лунные скафандры представляли собой цельные многослойные костюмы, имевшие гибкие сочленения из резины. На манжетах и вороте находились металлические кольца, предназначенные для присоединения герметичных перчаток и шлема. Застегивались скафандры при помощи вертикальной молнии, вшитой от паха до шеи.
Американцы ступили на поверхность Луны 21.07.1969 г. Во время этого полета нашли свое использование скафандры A7L.
Собирались на Луну и советские космонавты. Для этого полета создали скафандры «Кречет». Это был полужесткий вариант костюма, на спинке которого имелась специальная дверца. Космонавт должен был влезть в нее, облачившись, таким образом, в снаряжение. Закрывалась дверца изнутри. Для этого был предусмотрен боковой рычаг и сложная схема из тросиков. Внутри скафандра находилась и система жизнеобеспечения. К сожалению, побывать на Луне советским космонавтам так и не удалось. Но созданный для таких полетов скафандр в дальнейшем использовался при разработке других моделей.
IVA
В СССР/России с 1973 года используются модификации скафандра «Сокол». Любопытно, что у него есть деталь конструкции, роднящая скафандр с водолазными костюмами — вместо герметичной молнии используется распах на груди, через который скафандр надевается (хорошо виден на фото ниже). Под названием «Шеньчжоу» с минимальными изменениями он используется в космической программе Китая.
«Сокол» и «Шеньчжоу»
В США на шаттлах использовались аж три разных модели. В первых экспериментальных полетах под названием SEES применялся модифицированный скафандр от самолета-разведчика SR-71. Затем, когда шаттл объявили пригодным для эксплуатации, астронавты летали без скафандров вообще. После катастрофы “Челленджера” из доступных компонентов собрали даже не скафандр, а высотно-компенсирующий костюм LES. Вместо трубок и лент там использовались надувные мешки, а для герметизации шлема вокруг шеи надувался воротник. Начиная с STS-65 LES заменили на скафандр ACES, разработанный компанией David Clark Company и являющийся прямым потомком скафандров для Gemini и SR-71.
Слева направо SEES, LES, ACES
Утонуть в скафандре
Утонуть в скафандре очень легко
С начала 60-х годов США старались ускорить проведения испытаний различных новых космических технологий, чтобы догнать и обогнать СССР в космической гонке. В одном из таких испытаний принимали участие два летчика-испытателя, Мальком Росс и Виктор Пратер. Они испытывали новые прототипы скафандров. Для проверки скафандров людей на воздушном шаре поднимали в верхние слои атмосферы.
Если не брать в расчет несколько неурядиц, сами испытания прошли гладко. Все проблемы, приведшие в конечном итоге к настоящей трагедии, начались при возвращении на Землю. После того как воздушный шар приводнился в Мексиканском заливе, пара испытателей стала ожидать вертолета, который должен был их подобрать и увезти домой. Когда вертолет прилетел и сбросил тросы для прицепки корзины воздушного шара, Пратер поскользнулся. Он упал в Мексиканский залив, вода начала заливать его скафандр. Испытатель утонул в собственном скафандре еще до того момента, как спасатели смогли до него добраться.
Предтечи скафандра
Название «скафандр» происходит от французского слова, предложенного в 1775 году аббатом-математиком Жаном-Батистом де Ла Шапелем. Естественно, о полётах в космос в конце XVIII века речи не шло — учёный предложил называть так водолазное снаряжение. Само слово, которое можно перевести с греческого примерно как «лодко-человек», неожиданно вошло в русский язык с приходом космической эры. В английском же языке скафандр так и остался «космическим костюмом» (space suit).
Водолазные скафандры Жана-Батиста де Ла Шапеля.
Чем выше человек взбирался, тем сильнее назревала необходимость в костюме, который поможет ему сделать ещё один шаг в сторону неба. Если на высоте шести-семи километров достаточно кислородной маски и тёплой одежды, то после десятикилометровой отметки давление падает настолько, что лёгкие перестают усваивать кислород. Чтобы выжить в таких условиях, нужны герметичная кабина и компенсирующий костюм, который при разгерметизации сжимает человеческое тело, на какое-то время заменяя ему внешнее давление.
Однако если подняться ещё выше, то не поможет и эта болезненная процедура: пилот погибнет от кислородного голодания и декомпрессионных расстройств. Единственное решение — сделать полностью герметичный скафандр, в котором внутреннее давление поддерживается на достаточном уровне (обычно не менее 40% от атмосферного, что соответствует высоте семи километров). Но и тут хватает проблем: надутый скафандр затрудняет движения, в нём почти невозможно совершать точные манипуляции.
Высотный скафандр Вилли Поста, 1934 год.
Английский физиолог Джон Холден опубликовал в 1920-е годы серию статей, в которых предложил использовать водолазные костюмы для защиты воздухоплавателей. Он даже построил прототип такого скафандра для американского воздухоплавателя Марка Риджа. Последний испытал костюм в барокамере при давлении, соответствующем высоте 25,6 километра. Однако аэростаты для полётов в стратосфере всегда стоили дорого, и Риджу не удалось собрать средства для установления мирового рекорда с помощью костюма Холдена.
В Советском Союзе скафандрами для высотных полётов занимался инженер Института авиационной медицины Евгений Чертовский. В период с 1931 по 1940 год он разработал семь моделей герметичных костюмов. Все они были далеки от совершенства, но зато Чертовский первым в мире решил проблему, связанную с подвижностью. После наддува скафандра пилоту требовалось большое усилие, чтобы просто согнуть конечность, поэтому в модели Ч-2 инженер применил шарниры. Модель Ч-3, созданная в 1936 году, содержала в себе практически все элементы, которые есть в современном космическом скафандре, включая впитывающее бельё. Ч-3 была испытана на тяжёлом бомбардировщике ТБ-3 19 мая 1937 года.
Первые высотные скафандры СССР: Ч-3 (1936) и СК-ЦАГИ-5 (1940)
В 1936 году на экраны вышел фантастический фильм «Космический рейс», в создании которого участвовал Константин Циолковский. Кино о грядущем покорении Луны так захватило молодых инженеров Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ), что они принялись активно работать над прототипами космических скафандров. Первый образец под индексом СК-ЦАГИ-1 был сконструирован, изготовлен и испытан на удивление быстро — всего лишь за один 1937 год.
Скафандр и впрямь производил впечатление чего-то внеземного: верхняя и нижняя части соединялись с помощью поясного разъёма; для облегчения подвижности появились плечевые шарниры; оболочка состояла из двух слоёв прорезиненной ткани. На второй модели была установлена автономная регенерационная система, рассчитанная на шесть часов непрерывной работы. В 1940 году на основе полученного опыта инженеры ЦАГИ создали последний довоенный советский скафандр СК-ЦАГИ-8. Его испытали на истребителе И-153 «Чайка».
Космонавты на Луне в фильме «Космический рейс». Скафандры бутафорские, но довольно похожи на настоящие.
После войны инициатива перешла к Лётноисследовательскому институту (ЛИИ). Его специалистам было поручено создать костюмы для пилотов авиации, которая быстро покоряла новые высоты и скорости. Серийное производство одному институту было не потянуть, и в октябре 1952 года инженер Александр Бойко создал специальный цех на заводе №918 в подмосковном Томилино. Ныне это предприятие известно как НПП «Звезда». Именно там был создан скафандр для Юрия Гагарина.
Скафандры для собак (на фото — Белка) делались попроще: животным не требовалось выполнять сложную работу.