Oblek

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 27. května 2022; kontroly vyžadují 13 úprav .

Kosmický skafandr (z řeckého σκάφος  - člun, loď + ανδρός  - genitiv z ανήρ  - muž, doslova - "člnkový muž") - speciální zařízení určené k izolaci člověka (nebo zvířete) od vnějšího prostředí.

Části zařízení tvoří plášť, který je neprostupný pro složky vnějšího prostředí (kapaliny, plyny, záření). Obleky se dělí především na potápěčské , letecké a vesmírné skafandry .

Etymologie

Ve starověkém Řecku byli dobří plavci a potápěči nazýváni „obleky“.

V blízkém moderním smyslu byl termín „skafandr“ poprvé navržen v roce 1775 abbé La Chapelle ve své knize Traité de la construction théorique et pratique du scaphandre ou du bateau de l'homme . Abbé La Chapelle dal jméno svému korkovému obleku , který umožňoval vojákům přecházet řeky.

V roce 1905 Rusko zakoupilo potápěčské obleky, které vyráběla Hanseatic Society for Construction of Apparatuses (Hanseatische Apparatebau Gesellschaft) a byly v dokumentech popisovány jako „potápěčské vybavení vylepšeného systému Skafander“ [1] .

Ale, jak bylo uvedeno, toto slovo bylo v ruském jazyce zafixováno díky Evgeny Chertovsky , který vytvořil oblek pro lety ve velkých výškách, který nazval skafandr (zpočátku se vývoj nazýval oblek pro kompenzaci ve velkých výškách) [2] [3] .

Potápění

Normobarický oblek je zařízení určené pro hlubinné (až 600 metrů) potápěčské operace, během kterých má pilot obleku i nadále normální atmosférický tlak , což v souladu s tím odstraňuje obavy z dekomprese , vylučuje dusík , kyslík a další otravy.

Letectví

Ve 30. letech 20. století vzrůstaly výšky letu letadel. Zároveň se ukázalo, že již ve výškách kolem 4,5 km vedl řídký vzduch k hypoxii pilotů a ztrátě jejich schopnosti ovládat letoun. Kyslíkové masky umožnily vyřešit tento problém, ale výpočty ukázaly, že ve výšce 15 km by tlak oxidu uhličitého uvolněného plícemi překročil atmosférický tlak, což by znemožnilo dýchání, a ve výšce více než 19 km , člověku by se vařila krev. I v nižší nadmořské výšce přechází dusík rozpuštěný v lidských tkáních do plynného skupenství, což vede k bolesti. Proto bylo nutné vytvořit oblek, který by byl nejen zásobován vzduchem, ale poskytoval takový tlak, aby člověk mohl žít a pracovat.

V roce 1933 vytvořil britský fyziolog John Haldane prototyp plně přetlakového obleku pro amerického aeronauta Marka Ridge, který se chystal vytvořit nový světový rekord ve výstupu do stratosféry. Byl testován v tlakové komoře při tlaku odpovídajícím výšce 50 000 stop (15,24 km). Ridgeovi se však nepodařilo získat finanční prostředky na svůj let.

Americký pilot Wiley Post v roce 1935 vystoupal do výšky asi 15 km ve skafandru navrženém za účasti Russella Colleyho (Russell Colley) z Goodrich Company. Stal se prvním člověkem, který testoval prototyp skafandru v reálných podmínkách letu ve velké výšce.

V SSSR skupina vedená Evgeny Chertovsky vyvíjí obleky pro vysoké nadmořské výšky od roku 1931. V roce 1937 byl jí vyvinutý skafandr Ch-3 testován v roce 1937 na bombardéru TB-3 , který dosáhl výšky 10 km.

První letecké obleky připomínaly potápěčské obleky. Ale potápěčský oblek se používá pod vodou, kde tlak roste s hloubkou. Ve výšce se tlak snižuje a obleky se začínají nafukovat. Musely se proto použít speciální klouby konstantního objemu, aby člověk ve skafandru mohl ohnout ruku.

Po druhé světové válce se proudová letadla rychle rozvíjela. Již proudové stíhačky první generace, jako byl MiG-15 , dokázaly nastoupat 14-15 km. Proudové stíhačky měly přetlakový kokpit, ale protože poškození v bitvě často snižuje tlak letadla, piloti potřebovali i skafandr.

V letech 1947-1950 v SSSR skupina konstruktérů vedená A. Bojkem vytvořila letecké obleky, nazývané VSS-01 a VSS-04 (výškový záchranný oblek). V podobných oblecích, které byly vyvinuty také v USA , byly podél končetin položeny trubky spojené páskami běžícími do osmičky. V případě odtlakování byl do těchto trubic přiváděn vzduch, ty se roztahovaly a pásky stahovaly tělo pilota, na jehož hlavě byla utěsněná přilba, kam byl přiváděn kyslík. Celé tělo ale nešlo zmáčknout, takže hrozila náhlá ztráta vědomí v důsledku poklesu krevního tlaku. Částečným řešením tohoto problému byly nafukovací vaky, které navíc stlačovaly trup [3] [4] [1] .

Stratosférické lety

V letech 1959 - 1962 bylo postaveno několik stratosférických balónů , určených k testování kosmických a leteckých skafandrů a padákových systémů pro přistání z velké výšky. Takové stratosférické balony byly zpravidla vybaveny otevřenými gondolami, skafandry chránily stratonauty před řídkou atmosférou. Tyto testy se ukázaly jako extrémně nebezpečné. Ze šesti stratonautů tři zemřeli a jeden ztratil vědomí během volného pádu.

Americký projekt "Excelsior" ( 1959/1960 ) zahrnoval tři výškové seskoky ze stratosférických balónů o objemu 85 000 m 3 s otevřenou gondolou, které provedl Joseph Kittinger v letech 1959-1960 . Lety v rámci projektu Excelsior přinesly důležité výsledky pro vývoj leteckých přetlakových obleků a záchranných systémů.

Projekt StratoLab ( 1961 ) zahrnoval čtyři substratosférické lety a pět stratosférických letů, z nichž čtyři byly s přetlakovou gondolou a jeden (StratoLab V) s otevřenou. Během letů probíhal rozsáhlý vědecký program zahrnující studium složení vzduchu ve stratosféře, kosmického záření a atmosférické elektřiny a také astronomická pozorování. StratoLab V „Lee Lewis“ vzlétl 4. května 1961. Stratostat o objemu přes 283 000 m 3 byl vypuštěn z letadlové lodi Antietam v Mexickém zálivu a dosáhl rekordní výšky 34 668 m 2 hodin a 11 minut po startu Stratonauti Malcolm Ross a Victor Preter byli oblečeni do skafandrů. Po úspěšném splashdownu Preter zemřel, nemohl se udržet na žebříku během výstupu na vrtulník a udusil se. Před časem odtlakoval oblek, protože si byl jistý, že nebezpečí pominulo.

Projekt „ Red Bull Stratos “ (2012), ve kterém Rakušan Felix Baumgartner provedl nejvyšší 39kilometrový seskok padákem na obloze nad Novým Mexikem (USA), čímž vytvořil dva unikátní světové rekordy ve výšce skoku a rychlosti pádu. Seskok byl proveden v high-tech skafandru ze speciální kapsle, zvednuté do vzduchu balónem, při volném pádu s následným otevřením padáku.

Stratosférický oblek obsahoval stovky různých senzorů a mnoho složitých technických zařízení. Inženýři obleku řekli, že je to stejně technické jako řízení letadla.[ upřesnit ]

Prostor

Kosmické skafandry jsou určeny pro bezpečný pobyt a práci astronauta v kosmické lodi a ve vesmíru .

Existují dva hlavní typy:

sovětský americký

Historie

První vzorky skafandrů vznikly koncem 50. let 20. století . v SSSR . Zpočátku byly vytvořeny pro první živé tvory ve vesmíru  - psy , Ryzhik a Fox (poprvé testováno 24. června 1954).

Za přistání na povrchu Měsíce v rámci programu Apollo v letech 1969-1972. Vznikl skafandr Apollo A7L [5] . Byl to měkký oblek. Skládal se ze 17 vrstev různých odolných materiálů. Pod svrchní oblek navlékli termoregulační overal proděravěný sítí hadiček, kterými cirkulovala voda. Hmotnost lunárního obleku byla asi 90 kg. Autonomní systém podpory života byl navržen pro šest hodin provozu na měsíčním povrchu plus 30 minut nouzové rezervy.

Kosmické skafandry pro výstupy do vesmíru prošly od dob Berkutu významným vývojem. Kosmonauti a astronauti sestavili mnoho konstrukcí (antény, nosníky, solární panely atd.). Je prokázána možnost úspěšné práce člověka v otevřeném prostoru.

V současné době (od roku 2021) byly dokončeny stovky výstupů do vesmíru. Bylo vyřešeno mnoho vědeckých problémů, byly opraveny kosmické lodě, stanice a satelity (nejznámější je oprava Hubbleova dalekohledu , který opravovali astronauti).

Nebezpečí vesmírných výstupů

Výstupy do vesmíru jsou nebezpečné z mnoha různých důvodů. Hluboké vakuum , extrémní teploty od minus 150 °C do plus 150 °C, sluneční záření , pravděpodobnost kolize s vesmírným odpadem nebo mikrometeority . V podmínkách otevřeného vesmíru je astronaut chráněn skafandrem. Potenciálním nebezpečím je možnost ztráty nebo nepřijatelné odstranění z kosmické lodi , hrozící smrt v důsledku vyčerpání dýchací směsi. Nebezpečné je i případné poškození či proražení skafandrů, jejichž odtlakování hrozí dekompresí a rychlou smrtí , pokud se astronauti nestihnou vrátit na loď včas. K incidentu poškození skafandru došlo během letu raketoplánu Atlantis STS-37 – malá tyč prorazila rukavici jednoho z astronautů; šťastnou náhodou k odtlakování nedošlo, protože tyč se zasekla a zablokovala jím vytvořenou díru. Propíchnutí si ani nevšimli, dokud se astronauti nevrátili na loď a nezačali kontrolovat obleky. [6]

Je příznačné, že k prvnímu poměrně nebezpečnému incidentu došlo během první vesmírné vycházky astronauta v roce 1965. Po dokončení programu první vesmírné vycházky měl Alexej Arkhipovič Leonov potíže s návratem na loď, protože po uvolnění zábradlí nemohl vstupte do poklopu nohama v beztížné přechodové komoře vesmírné lodi Voskhod . To bylo způsobeno tím, že Leonovův skafandr byl měkkého typu. Jeho oblek se vyboulil. Také panty skafandru Berkut měly nedostatečnou pohyblivost, která přímo závisí na úrovni tlaku ve skafandru. Poté, co se kosmonaut několikrát pokusil vstoupit do přechodové komory nohama jako první, rozhodl se do ní vstoupit hlavou napřed, což instrukce přísně zakazovaly. Otočením regulátoru tlaku kosmonaut snížil úroveň přetlaku v obleku z 0,4 atm na 0,27 atm, což mu umožnilo vrátit se do plavební komory. Možnost snížení tlaku byla zajištěna konstrukcí obleku. Uvnitř komory se kosmonaut s velkými obtížemi otočil a zavřel za sebou poklop. Poté se nafoukla plavební komora, tlak v ní se rovnal tlaku v kabině lodi. Kosmonaut Leonov se vrátil na loď.

K dalšímu potenciálně nebezpečnému incidentu došlo během druhé vesmírné vycházky astronautů raketoplánu Discovery (let STS-121 , červenec 2006). Ze skafandru Pierse Sellerse se odděluje speciální naviják , který pomáhá vrátit se na stanici a zabraňuje astronautovi odletět do vesmíru. Když si Sellers a jeho partner včas všimli problému, dokázali zařízení připojit zpět a výstup byl bezpečně dokončen.

RadioScaf

Vyřazené skafandry Orlan-M v letech 2006 a 2011 se staly pláštěm pro experimentální minisatelity vypouštěné z ISS (viz projekt RadioSkaf ) [7] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Dobrodružství ve skafandru
  2. ↑ Evoluce obleků
  3. ↑ 1 2 Historie skafandrů
  4. ↑ Vita hermetica
  5. ↑ Ayrey, 2007 .
  6. ↑ Explosive Decompression and Vacuum Exposure Archived 21. listopadu 2008 na Wayback Machine ( Explosive Decompression and Vacuum Exposure ) 
  7. ↑ Let skafandrové družice „RadioSkaf“ byl úspěšně dokončen . RIA Novosti (15. března 2006). Získáno 3. srpna 2011. Archivováno z originálu dne 25. srpna 2011.

Literatura

Dokumentární

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích