חליפות חלל קוסמונאוטים הן לא רק חליפות לטיסה במסלול. הראשון שבהם הופיע בתחילת המאה העשרים. זו הייתה תקופה שבה נותרה כמעט חצי מאה לפני טיסות לחלל. עם זאת, מדענים הבינו שהתפתחותם של מרחבים מחוץ לכדור הארץ, שתנאיהם שונים מאלה המוכרים לנו, היא בלתי נמנעת. לכן לטיסות עתידיות הם הגיעו עם ציוד קוסמונאוט שיכול להגן על אדם מפני סביבה חיצונית קטלנית עבורו.
קונספט חליפת חלל
מהו ציוד לטיסות חלל? החליפה היא סוג של נס של טכנולוגיה. זוהי תחנת חלל מיניאטורית המחקה את צורת גוף האדם.
חליפת חלל מודרנית מצוידת במערכת שלמה לתמיכת חיים של אסטרונאוט. אבל, למרות מורכבות המכשיר, הכל בו קומפקטי ונוח.
היסטוריית הבריאה
למילה "חליפה" יש שורשים צרפתיים. בשנת 1775 הציע האבא-מתמטיקאי ז'אן בפטיסט דה פאס שאפל להציג את המושג הזה. כמובן שבסוף המאה ה-18 אף אחד אפילו לא חלם לטוס לחלל. המילה "חליפה", שפירושה ביוונית "איש סירה", הוחלט לחול על ציוד צלילה.
עם כניסתו של עידן החלל, המושג הזה החל לשמש בשפה הרוסית. רק שכאן זה קיבל משמעות קצת אחרת. האיש החל לטפס גבוה יותר ויותר. בהקשר זה, היה צורך בציוד מיוחד. אז, בגובה של עד שבעה קילומטרים, מדובר בבגדים חמים ומסיכת חמצן. מרחקים בטווח של עשרת אלפים מטרים, עקב ירידת לחץ, דורשים תא לחץ וחליפת פיצוי. אחרת, במהלך הורדת הלחץ, הריאות של הטייס לא יספגו עוד חמצן. אז מה אם נלך אפילו יותר גבוה? במקרה זה, תצטרך חליפת חלל. זה חייב להיות מאוד הדוק. במקביל, הלחץ הפנימי בחליפה (בדרך כלל בטווח של 40 אחוז מהלחץ האטמוספרי) ישאיר את הטייס בחיים.
בשנות העשרים של המאה ה-20 הופיעו מספר מאמרים של הפיזיולוגי האנגלי ג'ון הולדן. זה היה בהם שהמחבר הציע להשתמש בחליפות צלילה כדי להגן על בריאותם וחיי האווירונאוטים. המחבר אפילו ניסה ליישם את רעיונותיו. הוא בנה חליפה דומה ובחן אותה בתא היפרברי, שם נקבע הלחץ המקביל לגובה של 25.6 ק מ. עם זאת, בניית בלונים המסוגלים לעלות לסטרטוספירה אינה תענוג זול.והאווירונאוט האמריקאי מארק רידג', לו נועדה התחפושת הייחודית, למרבה הצער לא גייס כספים. זו הסיבה שהחליפה של הולדן לא נבחנה בפועל.
פיתוחים של מדענים סובייטים
בארצנו, המהנדס יבגני צ'רטובסקי, שהיה עובד המכון לרפואת תעופה, עסק בחליפות חלל. במהלך תשע שנים, מ-1931 עד 1940, הוא פיתח 7 דגמים של ציוד בלחץ. המהנדס הסובייטי הראשון בעולם פתר את בעיית הניידות. העובדה היא שכאשר מטפסים לגובה מסוים, חליפת החלל התנפחה. לאחר מכן, הטייס נאלץ לעשות מאמצים גדולים אפילו פשוט לכופף את רגלו או זרועו. לכן הדגם Ch-2 תוכנן על ידי מהנדס עם צירים.
בשנת 1936 הופיעה גרסה חדשה של ציוד חלל. זהו דגם Ch-3, המכיל כמעט את כל הפרטים הקיימים בחליפות חלל מודרניות המשמשות קוסמונאוטים רוסים. הניסוי של גרסה זו של ציוד מיוחד התקיים ב-19 במאי 1937. המפציץ הכבד TB-3 שימש ככלי טיס.
מאז 1936 פותחו חליפות חלל לקוסמונאוטים על ידי מהנדסים צעירים של המכון המרכזי לאירוהידרודינמי. הם קיבלו השראה לעשות זאת מהקרנת הבכורה של סרט המדע הבדיוני "טיסת חלל", שנוצר במשותף עם קונסטנטין ציולקובסקי.
החליפה הראשונה עם אינדקס SK-STEPS-1 תוכננה, יוצרה ונבדקה על ידי מהנדסים צעירים במהלך 1937 בלבד. אפילו הרושם החיצוני של זהציוד הצביע על יעדו מחוץ לכדור הארץ. בדגם הראשון סופק מחבר חגורה לחיבור החלק התחתון והעליון. ניידות משמעותית ניתנה על ידי מפרקי הכתף. המעטפת של חליפה זו הייתה עשויה משתי שכבות של בד מגומי.
הגרסה הבאה של החליפה נבחנה בנוכחות של מערכת התחדשות אוטונומית, המיועדת ל-6 שעות של פעולה רציפה. בשנת 1940 נוצרה חליפת החלל הסובייטית האחרונה לפני המלחמה, SK-SHAGI-8. הבדיקה של ציוד זה בוצעה במטוס הקרב I-153.
יצירת הפקה מיוחדת
בשנים שלאחר המלחמה, המכון לחקר הטיסה יירט את היוזמה לתכנן חליפות חלל לאסטרונאוטים. המומחים שלה קיבלו את המשימה לפתח חליפות המיועדות לטייסי תעופה, לכבוש מהירויות וגבהים חדשים מתמיד. עם זאת, עבור ייצור סדרתי של מכון אחד ברור לא היה מספיק. לכן באוקטובר 1952 נוצר בית מלאכה מיוחד על ידי המהנדס אלכסנדר בויקו. הוא היה בטומילינו, ליד מוסקבה, במפעל מס' 918. כיום מפעל זה נקרא NPP Zvezda. על זה נוצרה חליפת החלל של גגארין בבת אחת.
טיסות חלל
בסוף שנות ה-50, החל עידן חדש של חקר חוץ-ארצי. בתקופה זו החלו מהנדסי תכנון סובייטים לתכנן את חללית ווסטוק, רכב החלל הראשון. עם זאת, במקור תוכנן שלא יהיה צורך בחליפות חלל אסטרונאוטים עבור רקטה זו. הטייס היה צריך להיות במיכל אטום מיוחד,שיופרד מרכב הירידה לפני הנחיתה. עם זאת, התוכנית הזו התבררה כמסורבלת מאוד ובנוסף דרשה בדיקות ממושכות. לכן באוגוסט 1960 תוכנן מחדש הפריסה הפנימית של הווסטוק.
מומחי הלשכה של סרגיי קורולב שינו את המכולה למושב פליטה. בהקשר זה, אסטרונאוטים עתידיים נזקקו להגנה במקרה של הורדת לחץ. היא הפכה לחליפת חלל. עם זאת, היה מחסור קטסטרופלי בזמן לעגינה שלו עם מערכות על הסיפון. בהקשר זה, כל מה שהיה הכרחי לתמיכת חייו של הטייס הונח ישירות במושב.
חליפות החלל הקוסמונאוטים הראשונות נקראו SK-1. הם התבססו על חליפת ה-Vorkuta בגובה רב, המיועדת לטייסים של מטוס הקרב-מיירט SU-9. רק הקסדה שוחזרה לחלוטין. הותקן בו מנגנון שנשלט על ידי חיישן מיוחד. כשהלחץ בחליפה ירד, המצחייה השקופה נסגרה מיד.
ציוד לאסטרונאוטים נעשה לפי מידה. לטיסה הראשונה הוא נוצר עבור אלה שהראו את רמת האימונים הטובה ביותר. מדובר בשלושת הראשונים, שכללו את יורי גגרין, טיטוב הגרמני וגריגורי נליובוב.
מעניין שהאסטרונאוטים יצאו לחלל מאוחר יותר מחליפת החלל. אחת החליפות המיוחדות של המותג SK-1 נשלחה למסלול במהלך שני שיגורי ניסוי בלתי מאוישים של חללית ווסטוק, שהתרחשו במרץ 1961. בנוסף לתערובת הניסויים, הייתה על הסיפון הדמה של איבן איבנוביץ'.לבוש בחליפת חלל. בחזהו של האדם המלאכותי הזה הותקן כלוב עם שפני ניסיונות ועכברים. וכדי שעדים מזדמנים לנחיתה לא יטעו בטעות ש"איבן איבנוביץ'" הוא חייזר, הוצב שלט עם הכיתוב "פריסה" מתחת למגן של חליפת החלל שלו.
חליפות SK-1 שימשו במהלך חמש טיסות מאוישות של חללית ווסטוק. עם זאת, אסטרונאוטות לא יכלו לעוף בהן. עבורם נוצר דגם SK-2. לראשונה, הוא מצא את יישומו במהלך הטיסה של החללית Vostok-6. הכנו את חליפת החלל הזו, תוך התחשבות במאפיינים המבניים של הגוף הנשי, עבור ולנטינה טרשקובה.
פיתוח מומחים אמריקאים
ביישום תוכנית "מרקורי", מעצבי ארה"ב הלכו בדרכם של המהנדסים הסובייטים, תוך שהם מציעים הצעות משלהם. לכן, חליפת החלל האמריקאית הראשונה לקחה בחשבון את העובדה שאסטרונאוטים בחלל בעתיד יהיו זמן רב יותר במסלול.
המעצב ראסל קולי הכין חליפת סימן צי מיוחדת, שתוכננה במקור עבור טייסי תעופה ימית. בניגוד לדגמים אחרים, חליפה זו הייתה גמישה ומשקלה קטן יחסית. כדי להשתמש באפשרות זו בתוכניות חלל, בוצעו מספר שינויים בעיצוב, אשר השפיעו בעיקר על מכשיר הקסדה.
החליפות של האמריקאים הוכיחו את אמינותן. רק פעם אחת, כאשר קפסולת מרקורי 4 התיזה והחלה לשקוע, החליפה כמעט הרגה את האסטרונאוט וירג'יל גריסון. הטייס בקושי הצליח לצאת, כיוון שלא יכול היה להתנתק מהמערכת המשולבת במשך זמן רב.תמיכת חיים.
יצירת חליפות אוטונומיות
בשל הקצב המהיר של חקר החלל, היה צורך לעצב חליפות מיוחדות חדשות. אחרי הכל, הדגמים הראשונים היו רק חילוץ חירום. בשל העובדה שהם היו מחוברים למערכת תומכת החיים של חללית מאוישת, אסטרונאוטים בחלל לא יכלו לבקר בציוד כזה. כדי להיכנס לחלל מחוץ לכדור הארץ, היה צורך לעצב חליפת חלל אוטונומית. זה נעשה על ידי המעצבים של ברית המועצות וארה ב.
האמריקנים, במסגרת תוכנית החלל Gemini שלהם, יצרו שינויים חדשים של חליפות החלל G3C, G4C ו-G5C. השני מהם תוכנן להליכות חלל. למרות העובדה שכל חליפות החלל האמריקאיות היו מחוברות למערכת תמיכת החיים המשולבת, היה להן מכשיר אוטונומי מובנה בהן. במידת הצורך, המשאבים שלו יספיקו כדי לתמוך בחייו של אסטרונאוט למשך חצי שעה.
בחליפת G4C ב-1965-03-06, האמריקני אדוארד ווייט יצא לחלל החיצון. עם זאת, הוא לא היה חלוץ. חודשיים וחצי לפניו ביקר אלכסיי ליאונוב בחלל ליד הספינה. לטיסה היסטורית זו פיתחו מהנדסים סובייטים את חליפת Berkut. הוא שונה מה-SK-1 בנוכחות של מעטפת הרמטית שנייה. בנוסף, לחליפה הייתה חבילת כתף מצוידת במיכלי חמצן, ובקסדה שלו מובנה מסנן אור.
בעודו בחלל החיצון, אדם היה מחובר לספינה באמצעות מקלט באורך שבעה מטרים, שכללה מכשיר בולם זעזועים,חוטי חשמל, כבל פלדה וצינור לאספקת חמצן לשעת חירום. היציאה ההיסטורית לחלל מחוץ לכדור הארץ התרחשה ב-18 במרץ 1965. אלכסיי לאונוב היה מחוץ לחללית במשך 23 דקות. 41 שניות
חליפות חלל לחקר הירח
לאחר שלט במסלול כדור הארץ, האדם מיהר הלאה. והמטרה הראשונה שלו הייתה יישום טיסות לירח. אך לשם כך נדרשו חליפות חלל אוטונומיות מיוחדות שיאפשרו להן להיות מחוץ לספינה במשך מספר שעות. והם נוצרו על ידי האמריקאים במהלך פיתוח תוכנית אפולו. חליפות אלו סיפקו הגנה לאסטרונאוט מפני התחממות יתר של השמש ומפני מיקרומטאוריטים. הגרסה המפותחת הראשונה של חליפות הירח נקראה A5L. עם זאת, מאוחר יותר זה שופר. בשינוי החדש של ה-A6L, סופקה מעטפת בידוד חום. גרסת A7L הייתה אפשרות מעכב בעירה.
חליפות הירח היו חליפות רב-שכבתיות מחלק אחד עם מפרקי גומי גמישים. על האזיקים והצווארון היו טבעות מתכת שנועדו לחבר כפפות אטומות וקסדה. החליפות היו מהודקות ברוכסן אנכי תפור מהמפשעה עד הצוואר.
האמריקנים דרכו על פני הירח ב-1969-07-21. במהלך טיסה זו, חליפות החלל A7L מצאו את השימוש בהן.
קוסמונאוטים סובייטים נסעו גם הם לירח. לטיסה זו נוצרו חליפות החלל של Krechet. זו הייתה גרסה חצי קשיחה של החליפה, שעל גבה הייתה דלת מיוחדת. האסטרונאוט נאלץ לטפס לתוכו, ובכך לבוש בציוד. הדלת נסגרהמבפנים. לשם כך סופקו מנוף צד ומעגל מורכב של כבלים. בתוך החליפה הייתה מערכת תומכת חיים. לרוע המזל, הקוסמונאוטים הסובייטים לא הצליחו לבקר בירח. אבל החליפה שנוצרה עבור טיסות כאלה שימשה מאוחר יותר לפיתוח דגמים אחרים.
ציוד לאוניות האחרונות
החל משנת 1967, ברית המועצות החלה להשיק סויוז. אלה היו כלי רכב שנועדו ליצור תחנות מסלול. הזמן שהאסטרונאוטים בילו עליהם גדל בהתמדה.
חליפת החלל "הוק" נוצרה עבור טיסות בחללית סויוז. ההבדלים שלו מה"ברכות" היו בתכנון של מערכת תומכת החיים. בעזרתה, תערובת הנשימה הופצה בתוך חליפת החלל. כאן הוא טוהר מזיהומים מזיקים ופחמן דו חמצני, ולאחר מכן צונן.
חליפת החילוץ החדשה של Sokol-K שימשה במהלך טיסת Soyuz-12 בספטמבר 1973. דגמים מתקדמים יותר של חליפות מגן אלו אף נרכשו על ידי נציגי מכירות מסין. מעניין שכאשר שוגרה החללית המאוישת שאנג'ואו, האסטרונאוטים בה היו לבושים בציוד שמזכיר מאוד את הדגם הרוסי.
לטיולי חלל, מעצבים סובייטים יצרו את חליפת החלל של אורלן. זהו ציוד חצי קשיח עצמאי, בדומה ל-Girfalcon הירח. היה צורך להתלבש בו גם דרך הדלת מאחור. אבל, בניגוד לקרצ'ט, האורלן היה אוניברסלי. השרוולים והרגליים שלו מותאמים בקלות לרצויצמיחה.
לא רק קוסמונאוטים רוסים טסו בחליפות חלל של אורלן. בהתבסס על הדגם של הציוד הזה, הסינים הכינו את הפייטיאן שלהם. בהם הם נכנסו לחלל החיצון.
חליפות העתיד
היום, נאס א מפתחת תוכניות חלל חדשות. הם כוללים טיסות לאסטרואידים, לירח, כמו גם משלחת למאדים. לכן נמשך הפיתוח של שינויים חדשים של חליפות חלל, אשר בעתיד יצטרכו לשלב את כל התכונות החיוביות של חליפת עבודה וציוד חילוץ. באיזו אפשרות המפתחים יעצרו עדיין לא ידוע.
אולי זו תהיה חליפה קשה שתגן על אדם מכל ההשפעות החיצוניות השליליות, או אולי טכנולוגיות מודרניות יאפשרו ליצור מעטפת אוניברסלית, שאת האלגנטיות שלה יעריכו האסטרונאוטים העתידיים.
