Дек 03

§ 1 Индивидуальное снаряжение

Индивидуальное снаряжение космонавта состоит из полетной одежды, обуви, спальных принадлежностей и предназначено для обеспечения космонавту необходимых жизненных условий во время пребывания в кабине корабля, а также в аварийной ситуации.

Полетная одежда

Впервые полетная одежда была применена нашими космонавтами В. М. Комаровым, К. П. Феоктистовым и Б. Б. Егоровым при полете космического корабля «Восход» в октябре 1964 г. В дальнейшем по мере увеличения продолжительности полета требования к полетной одежде будут расширяться, а конструкция ее совершенствоваться.

В комплект полетной одежды обычно входят белье, полетный костюм (ПК), теплозащитный костюм (ТЗК), шапочка. Одежда должна обеспечивать необходимую теплозащиту, иметь минимальный вес, быть прочной, не горючей и универсальной. В зависимости от температуры окружающей среды космонавт надевает полетный или теплозащитный костюм. Не исключена возможность надевания ТЗК на полетный костюм. При этом эффективность общей теплозащиты, создаваемой одеждой, значительно увеличивается.

Теплозащитные свойства одежды характеризуются величиной термического (теплового) сопротивления, которое оказывает одежда перетеканию тепла от тела наружу. По закону Фурье количество тепла, передаваемого вследствие теплопроводности материала (в ккал),

где λ – коэффициент теплопроводности в ккал/(м ∙ ч ∙ °С) или Вт/(м ∙ °С);

δ – толщина материала в м;

S – площадь материала в м2;

t1 – t2 – разность температур (температурный напор) поверхностей, материала в °С;

τ – время в ч.

Коэффициент теплопроводности λ показывает, сколько тепла проходит за 1 ч чёрез 1 м2
ткани толщиной 1 м при разности температур 1°.

Для различных материалов коэффициент теплопроводности λ приведен в справочниках. Для меди и алюминия λ равен 330 и 173, для воздуха и шерсти 0,022 и 0,035 ккал/(м ∙ ч ∙ °С). Отношение λ/δ называется коэффициентом теплопередачи.

В практических расчетах пользуются удельным тепловым потоком, т. е. количеством тепла, пропускаемого через 1 м2 поверхности одежды за 1 ч:

Из формулы можно определить

Отношение δ/λ представляет собой термическое сопротивление одежды в (м2 ∙ ч ∙ °С)/ккал:

Иногда теплозащитные свойства одежды выражают в единицах КЛО (1 КЛО = 0,18 (м2
∙ ч ∙ °С)/ккал = 0,2 (м2 ∙ °С)/Вт).

Потребная теплоизоляция в значительной степени зависит от состояния человека (его теплопродукции). Так, например, человек хорошо себя чувствует, прогуливаясь в меховой шубе при окружающей температуре –15°С. Но эта одежда покажется ему слишком «теплой», если увеличить темп ходьбы или выполнять физическую работу средней тяжести.

По графикам рис. 19 можно определить потребную теплозащиту для различных условий внешней среды. Так, если человек находится в состоянии покоя при температуре –10°С (кривая 1), то теплоизоляция, создаваемая одеждой, должна быть не менее 4,5 КЛО. Если в тех же условиях человек производит работу средней тяжести и его теплопродукция возрастет до 200 ккал/ч, то он будет хорошо себя чувствовать в одежде с теплоизоляцией 2,5 КЛО (кривая 2).

Рис. 19. Зависимость необходимой теплоизоляции (в единицах КЛО) от температуры окружающей среды при различной теплопродукции Q в ккал/ч:

1 – Q = 100;

2 – Q = 200;

3 – Q = 300;

4 – Q = 400.

Белье должно обладать высокими гигиеническими свойствами, так как оно находится в непосредственном контакте с кожей человека. Материалы для изготовления белья должны обладать повышенной способностью к поглощению выделений кожи, быть гигроскопичными, влагоемкими, иметь высокую паро — и воздухопроницаемость как в сухом, так и в мокром виде.

Поставленным требованиям в значительной степени удовлетворяют материалы из хлопчатобумажных, хлопкольняных и льняных волокон трикотажного переплетения. На рис. 20, а) приведен комплект белья для космонавтов космического корабля, состоящий из фуфайки (рубашки) и кальсон. Вес комплекта около 500 гс. При окружающей температуре 22–24°С космонавт может использовать белье в качестве полетного костюма, поэтому ему придается красивый внешний вид.

Рис. 20. Полетная одежда космонавта: а – белье; б – полетный костюм; в – теплозащитный костюм

Полетный костюм
(рис. 20, б) из чистошерстяного трикотажного полотна предназначен для повседневной носки и состоит из куртки и брюк спортивного покроя или комбинезона.

Полетный костюм должен отвечать следующим требованиям:

- защищать тело от охлаждения и других воздействий внешней среды;

- быть прочным и негорючим;

- защищать от механических повреждений при нахождении космонавта в кабине или в аварийной обстановке;

- быть по возможности легким, мягким, не ограничивать движения, легко сниматься и надеваться.

Костюм не должен утомлять человека при длительном ношении и должен иметь красивый внешний вид. Вес костюма 1,2–1,3 кгс. Срок носки костюма до чистки 15–30 дней.

На рис. 21 показан полетный костюм из синтетической ткани, изготовленный в виде комбинезона. Костюм снабжен карманами для дозиметров.

Рис. 21. Полетный костюм (США).

Теплозащитный костюм (ТЗК) применяется для защиты от охлаждения. Его можно надевать в корабле или после в случае аварийной посадки. При низкой окружающей температуре космонавт надевает теплозащитный костюм поверх полетного. Теплозащитный костюм для космонавтов корабля «Союз» был изготовлен из чистошерстяного трикотажного полотна. Наружная поверхность гладкая, с обратной стороны – начес. При толщине 5 мм термическое сопротивление такого костюма 0,14 (м2 ∙ ч ∙ °С)/ккал. Термическое сопротивление всего комплекта, состоящего из белья, полетного костюма и теплозащитного костюма, при толщине 12 мм (с учетом возможной воздушной прослойки) около 0,34 (м2 ∙ ч ∙ °С)/ккал или примерно 2 КЛО.

Обувь

Обувь предназначена для ношения внутри корабля. Поскольку космонавт находится в состоянии невесомости, его обувь изнашивается мало. Такая обувь должна быть легкой, мягкой, легко сниматься и надеваться, хорошо впитывать влагу.

Обувь, которой пользовались космонавты СССР, изготовлена из кожи. Вес обуви не превышает 350–400 гс.

Рис. 22. Обувь космонавта:

1 – ворсовая застежка; 2 – отверстие для вентиляции; 5 – ворсовая застежка на каблуке; 4 – ворсовая застежка на подошве.

Обувь американских космонавтов приведена на рис. 22. Верхняя часть ботинка крепится ворсовой застежкой. Ворсовая застежка (петельная часть) прикреплена также к подошве для увеличения сцепления при передвижении в состоянии невесомости.

Спальные принадлежности

В качестве спальных принадлежностей при полете в космос применяются обыкновенные спальные мешки. Однако этот мешок должен быть особенно легким (не более 1,5–2 кгс), достаточно теплым и в собранном виде занимать мало места (порядка 10 дм3).

Изготавливается спальный мешок из ватина толщиной около 10 мм и имеет съемный вкладыш, заменяющий простыню и пододеяльник. Космонавт на время сна застегивает спальный мешок, оставляя отверстие для головы. Так как сам космонавт и его спальные принадлежности находятся в состоянии невесомости, то мешки фиксируются в определенном положении привязными ремнями.

Похожие статьи:

  1. Компенсирующие костюмы При дыхании чистым кислородом на высоте до 12 км или...
  2. Скафандр мягкого типа Основными элементами скафандра мягкого типа (рис. 56) являются: – верхняя одежда;...
  3. Индивидуальные системы охлаждения Выполнение космонавтом различных работ в кабине корабля, открытом космосе или...

автор admin \\ теги: ,



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.