«Техника-молодежи» 1993 г. №9, обл, с.2-5
Теперь об этом можно рассказатьНаучно-производственное предприятие «Звезда», расположенное в подмосковном поселке Томилино, — единственное на территории бывшего СССР предприятие, где конструируют и изготовляют "выходной„ костюм землянина (см 1-ю с. обл.)
Роман ДЕНИСОВ,
Станислав ЗИГУНЕНКО,
наши спец.корры
— Знаете, кто написал на шлеме Гагарина буквы «СССР»? — спросил нас в заводском музее один из старейших работников «Звезды» Ф.А. Востоков. Мы пожали плечами: и в голову не приходило, что этим кто-то специально занимался. Тут нам Федор Анатольевич и рассказал такую историю. Все процедуры перед первым полетом человека в космос тщательно проверялись. Фиксировались даже мелочи, в том числе и подробности одевания космонавта. Отснятую пленку прокрутили членам правительства. Они и обратили внимание, что ни на белом шлеме, ни на оранжевом скафандре космонавта не обозначено, гражданином какой страны он является.
Тогда за дело взялся В.Т.Давидьянц. Обычной кисточкой за несколько минут он сделал надпись, которая потом помогла Ю.А.Гагарину при встрече с саратовскими колхозниками. По буквам на шлеме они быстро поняли, что перед ними свой человек, а не какой-нибудь шпион или инопланетянин.
Гагаринский скафандр так называемого мягкого типа — прямой потомок высотных костюмов для летчиков. А те ведут свою родословную от водолазного снаряжения. Отсюда, кстати, и название. «Скафо» в переводе с греческого «лодка», «андрос» — «человек». Стало быть, скафандр — лодка человека. Своеобразной атавистической памятью о том, что скафандры генеалогически связаны с водой, служит и тот факт, что некоторые испытания, тренировки космонавты проводят в бассейне.
Однако если скафандр водолаза защищает человека от повышенного давления воды, то космонавта — от пониженного давления околоземного пространства. Ведь на высотах 200 — 300 км, где летают космические корабли, оно составляет всего 10-6— 10-8 мм ртутного столба, то есть в миллиарды раз меньше земного.
Космический костюм достаточно сложная конструкция. Необходимые климатические и гигиенические условия человеку обеспечивает АСОЖ — автономная система обеспечения жизнедеятельности. Размещается она либо в наспинном ранце, если надо выйти в открытый космос, либо в специальном чемоданчике, если скафандр спасательный. Такой чемоданчик несут в руке при посадке на корабль, а затем подключаются к стационарной системе жизнеобеспечения.
Спасательный спецкостюм первого поколения должен был не только защитить космонавта при аварийной разгерметизации корабля, но и обеспечить ему возможность катапультирования на достаточно большой высоте; он же служит гидрокостюмом на тот случай, если спуск на парашюте закончится приводнением.
Гагарин совершил всего один виток вокруг земного шара. Его коллегам пришлось летать уже сутками.
Стало быть, появилась необходимость оснащать скафандры еще одной системой — утилизации отходов жизнедеятельности организма.
В общем, не случайно специалисты считают такой костюм как бы автономным космическим кораблем, только меньших размеров.
Следующий период истории «Звезды» — создание скафандра для выхода в открытый космос. Об этой эпопее нам рассказал ведущий специалист И.А.Соколовский. Представьте, огромный серебристый шар — кабина корабля «Восход». С одной стороны к нему пристыкован тоннель длиной около 4 м и диаметром метра полтора — шлюз для выхода в открытый космос.
Уже сам по себе он довольно любопытен — «гармошка» из многослойной эластичной ткани. Для жесткости в ее «мехи» вставлена система пневмокамер. Когда в них подают сжатый воздух, «гармошка» расправляется, превращаясь в трубу с двумя дверцами-люками. Через один люк космонавт А.А.Леонов из кабины перешел в шлюз, через второй — в открытый космос.
«Вам не жмет?» — В "ателье" индивидуального пошива космической одежды.
Скафандр Леонова заметно отличался от гагаринского и по виду, и по своему устройству. Начнем с того, что он не оранжевый, а серебристо-белый. Это не случайно. Создателям нового костюма надо было во что бы то ни стало решить задачу сохранения теплового баланса в организме космонавта.
Человек с точки зрения инженеров представляет собой энергетическую систему относительно небольшой мощности — порядка 300 Вт. Однако КПД этой системы обычно не превышает 20%. Стало быть, значительная часть выделяемой энергии попросту обращается в тепло. Между тем теплового обмена между телом космонавта и окружающей средой за счет конвекции, как в земных условиях, не происходит. Кроме того, возможен дополнительный нагрев за счет лучистого тепла. Солнце дает до 1200 ккал/ч на 1 кв.м поверхности скафандра. Так что серебристая поверхность помогает отражать солнечные лучи.
Как ныне «входят» в скафандр, демонстрирует испытатель Геннадий Глазычев. |
Ну а чтобы космонавт не перегрелся от собственного тепла, конструкторы использовали систему газоснабжения открытого типа. Это значит, что газовая смесь нужного состава для дыхания космонавта непрерывно подается в скафандр, а отработанный воздух непрерывно выбрасывается наружу, унося с собой выделяемое тепло, влагу, углекислоту и прочие вредные примеси. Система получилась простой и надежной, хотя и была рассчитана на работу в течение сравнительно недолгого времени — всего около часа.
Но вот что вышло на деле. Как вспоминал Леонов, выбрался-то он без особых осложнений. Когда же наступила пора возвращаться, оказалось, что войти, «как учили», ногами вперед, не получается. Мягкий скафандр под действием находившегося в нем воздуха раздулся пузырем, и космонавт никак не мог протиснуться в узкий люк. Пришлось попыхтеть. А надо сказать, что даже при сравнительно небольшой «теплообменной недостаточности», всего каких-то 150 ккал/ч , у человека массой 60 кг температура тела за час может повыситься более чем на 2 градуса.
В общем, когда Леонов, сбросив давление в скафандре до минимума, развернувшись головой вперед и цепляясь руками, наконец втиснулся в кабину корабля, выглядел он так, словно побывал в парной...
После этого стало ясно: скафандры мягкого типа надо совершенствовать — работать в открытом космосе в них неудобно, каждое движение дается с трудом. Кроме того, необходимо переходить на экономные, закрытые системы газоснабжения, что-то придумывать для более интенсивного теплообмена
— Все соображения были учтены при работе над лунным скафандром, — рассказал нам ведущий конструктор И.П.Абрамов. — Не все, наверное, знают, что в подготовке советской лунной экспедиции участвовал и Леонов; уж он-то, конечно, не забыл полученного опыта...
 Конструкторы «Звезды» Слева направо: ведущий конструктор И.П.Абрамов, генеральный конструктор Г.И.Северин, заместитель генерального конструктора В.И. Сверщек. |
Лунный скафандр отличался прежде всего тем, что между несколькими слоями эластичной ткани в него была заложена сетчатая металлическая прокладка. Она не давала ему чересчур раздуваться, обеспечивала большую жесткость и в то же время позволяла довольно свободно передвигаться.
— Мы хотели было даже создать совсем жесткий скафандр с шарнирами на местах сгибов, — вспоминал Абрамов. — Но он выходил слишком объемным, в нем трудно было вписаться в габариты лунной кабины.
На спине размещался ранец системы жизнеобеспечения — баллоны с кислородом, патрон для поглощения выдыхаемого углекислого газа, кондиционер и многое другое. Космонавт в таком скафандре мог бы находиться на Луне 10 ч без пополнения запасов кислорода, смены поглотителя углекислоты.
Лицо человека, кроме забрала, прикрывали посменно два светофильтра. Один предназначался для защиты от прямого солнечного света, другой — менее плотный — для работы в тени. Скафандр рассчитан и на два режима давления, в нем можно было не только ходить, но и сидеть.
В общем, конструкторы «Звезды» сделали все от них зависящее, но высадка на Луну не состоялась. Нас опередили американцы, и у тогдашнего советского правительства пропал интерес к экспедиции. Тем более что с лунной ракетой были большие нелады...
— За свою работу нам и сегодня не стыдно. Многие идеи, воплощенные в лунном скафандре, легли потом в развитие последующих моделей, — сказал генеральный конструктор «Звезды», профессор доктор технических наук Г.И.Северин.
Действительно, нынешние скафандры для выхода в открытый космос — модификации той разработки. Чтобы не перегреться, космонавт поверх нательного белья теперь надевает костюм водяного охлаждения. По вшитым трубкам циркулирует вода, осуществляя охлаждение организма.
Не пропали и намеченные идеи, расчеты по созданию полужесткого скафандра. Они используются для нынешних «выходных» космических костюмов. Металлическая кираса составляет единое целое со шлемом и ранцевой системой жизнеобеспечения; лишь рукава и штанины скафандра мягкие. Это, кстати, позволяет один и тот же костюм использовать космонавтам разного роста. Длину рукавов и штанин можно подогнать, а перчатки для каждого пристегиваются индивидуальные.
Сам скафандр не надевают, в него входят через люк на спине. В наспинной части расположена и АСОЖ, которая одновременно служит герметической крышкой люка. В подготовленный к работе костюм космонавт может влезть всего за 2 — 3 минуты. Так же быстро из него можно и вылезти, причем делается все без посторонней помощи.
— Не забыта и идея жесткого скафандра, — продолжал Северин. — Европейское космическое агентство недавно объявило открытый конкурс на создание систем жизнеобеспечения космонавтов для полетов в 2000 году. Мы приняли участие и выиграли его, обойдя конструкторов Великобритании. Сейчас вместе с известной германской фирмой «Дорнье» работаем над проектом «Ева». Уже создан эргонометрический макет жесткого скафандра, ведутся дальнейшие исследования...
На том, пожалуй, можно было бы закончить рассказ о костюмах для космоса. Да стало любопытно: «А как испытывают свою продукцию специалисты «Звезды»? Как создают в наземных условиях невесомость и лунную тяжесть?..»
 В таком скафандре полетел Ю.А.Гагарин. |
Объяснить это взялся В.Т.Давидьянц. Тот самый, помните, кто писал буквы «СССР» на шлеме Гагарина.
— Невесомость проще всего имитировать в бассейне, — пояснил он. — Вода как бы обезвешивает тело. Там и ведут зачастую тренировки...
Если такой способ почему-либо не подходит, используют другой. Например, в копровом зале мы увидели нечто вроде ринга. На ровной площадке за канатами — «летающее кресло» со скафандром на водительском месте. Неподалеку — причальное устройство.
— Перед вами тренажер для обучения езде на «космическом мотоцикле», — пояснил Давидьянц. — Тренирующийся должен состыковаться с причалом при минимальном расходе сжатого газа...
 Разработка скафандра "Ева-2000" еще только начата. Но придет время, и люди в таких костюмах выйдут в открытый космос... |
Сделать это непросто и в невесомости, хотя выполнить задачу космонавту помогают 32 микродвигателя, выбрасывающие по его команде и под контролем компьютера строго дозированные порции газа. Каждый импульс создает тягу порядка 500 г. Но кресло-то на Земле весит около полутонны! Как сдвинуть его с места?
Вся «хитрость» — в воздушной подушке. Поверхность площадки «вылизана» почти идеально: неровности покрытия не превышают 0,1 мм на погонный метр. Поэтому когда струи на доли миллиметра приподнимают кресло, создается как бы газовая смазка, и кресло легко скользит, поддаваясь импульсам тяги величиной 60 — 100 г.
«Ринг», как мы уже говорили, расположен в копровом зале. Название это происходит от слова «копер», то есть вышка, для поддержания, например, сваебойного оборудования. Здесь же вышки, подъемные краны используют для иных целей.
Под одной из вышек на эластичных растяжках подвешивали лунный скафандр с таким расчетом, чтобы испытатель, находящийся в нем, как бы терял 5/6 своего веса. Проведенные испытания позволили предугадать многие нюансы высадки на Луну. Например, что по ней удобнее ходить слегка согнувшись, как бы по-обезьяньи. Именно так шел потом Армстронг.
— А вот стенд для имитации приземления спускаемых аппаратов, — показал Давидьянц.
Выглядел он весьма просто. На бетонном полу лежала огромная чаша-обечайка, наполненная грунтом. Над ней на копре подвешивают макеты спускаемых аппаратов, а потом сбрасывают с таким расчетом, чтобы финишный толчок был такой же силы, как при парашютном приземлении. И проверяют эффективность систем амортизации.
Столь же незатейливо, но остроумно решили проблему центровки катапультных кресел. Ведь, напоминаем, космонавты на первых кораблях катапультировались. Предусмотрена аналогичная система и для «Бурана». А чтобы кресло вышло из кабины точно по намеченной траектории, не кувыркалось, нужно, чтобы вектор ракетной тяги проходил точно через центр его тяжести.
Определяют же последний так. Кресло вместе с испытателем, а то и космонавтом подвешивают поочередно в нескольких положениях и выверяют этот самый центр.
— Здесь мы Гагарина центровали, — сказал Давидьянц. — А дублер Титов был чуть потяжелее. Ракетную систему, в случае, если полетит он, нужно было смещать на 1 см. Но ведь замена основного кандидата дублером могла произойти в последний момент. Кто бы мне позволил кресло из кабины вытаскивать да заново центровать? Поделился я своими сомнениями с Севериным. Сели рядышком и стали считать. Выходило, если полсантиметра смещения для того и другого допустим, это вполне приемлемо. Тридцать с лишним лет уж с той поры минуло, а кажется, будто все было вчера...