Дек 06

Скафандр для выхода в космос

Такой скафандр может применяться для выхода космонавтов из корабля в окружающее космическое пространство с целью проведения научных наблюдений; ремонта поверхности корабля; монтажа или демонтажа различного оборудования; сборки отдельных секций корабля.

Скафандр должен обеспечивать:

- защиту от перегрева при нахождении на солнечной стороне и от охлаждения при попадании в тень (рис. 44);

- защиту глаз от ослепляющего действия Солнца;

- защиту от поражения при столкновении с метеорными телами;

- необходимую подвижность для выполнения заданного объема работ.

Рис. 44. Схема тепловых потоков, действующих на человека при выходе в космос.

Материалы, из которых изготовлен скафандр, должны быть стойкими против длительного воздействия факторов космического пространства и не изменять физико-механические и оптические свойства под воздействием вакуума, радиации Солнца.

Конструкция скафандра должна быть абсолютно надежна и безотказна в работе, иметь дублирующие системы, которые автоматически включаются в работу в случае аварийной ситуации.

Требования к скафандру, предназначенному для выхода в космос, вызывают необходимость внесения в его конструкцию следующих элементов:

- верхней одежды с необходимыми оптическими свойствами;

- экранно-вакуумной тепловой изоляции (ЭВТИ);

- костюма или слоя для защиты от метеорных тел.

Скафандр для выхода в космос может быть связан с кораблем гибким фалом, по которому подается кислород для дыхания и вентиляции подскафандрового пространства, или иметь автономную систему жизнеобеспечения АСЖ).

Верхняя одежда
является наружным слоем, предохраняющим скафандр от возможных механических повреждений. Вместе с тем наружная поверхность одежды должна обладать необходимыми оптическими свойствами с целью создания оптимальных условий теплообмена между скафандром и окружающим пространством (рис. 45).

Рис. 45. Скафандр космического корабля «Союз» с автономной системой жизнеобеспечения

1 – фал телеметрии; 2 – разъемы шлангов; 3 – манометр; 4 – разъем коммуникаций подачи кислорода; 5 – страховочный фал; 6 – подвесная система ранца; 7 – скоба закрытия иллюминатора; 5 – светофильтр; 9 – иллюминатор скафандра; 10 – разъемное кольцо; 11 – замок подвесной системы ранца; 12 – клапан выбора режима работы скафандра; 13 – зеркало; 14 – клапан поддержания заданного давления; 15 – пульт управления системой жизнеобеспечения; 16 – герметический шлем; 17 – ранец системы жизнеобеспечения; 15 – ручка клапана включения аварийного запаса кислорода.

В условиях вакуума теплообмен между наружной средой и скафандром происходит исключительно в результате лучеиспускания. Так как количество тепла, проходящего внутрь скафандра, будет невелико по сравнению с теплом, отраженным и поглощенным наружной поверхностью (вследствие большого термического сопротивления скафандра), то температура этой поверхности будет приближаться к равновесной температуре адиабатической стенки, т. е.

где AS – коэффициент поглощения солнечной радиации;

qS – солнечная постоянная 1200 ккал/(м2 ∙ ч);

ε – степень черноты (безразмерная величина);

σ0 – постоянная Стефана-Больцмана.

Чтобы одежда отвечала поставленным требованиям, величина AS/ε должна быть минимальной. У белой поверхности AS – 0,27, ε – 0,9, а отношение AS/ε = 0,3. У поверхности, покрытой алюминием, AS = 0,26, ε = 0,2 и соответственно отношение AS/ε = 1,3. Следовательно, в данном случае предпочтение следует отдать белой поверхности (см. рис. 43).

Экранно-вакуумная тепловая изоляция (ЭВТИ) применяется для повышения теплозащитных свойств скафандра при выходе в космос.

В скафандростроении ЭВТИ применяется:

- в виде комбинезона, надеваемого на оболочку скафандра;

- в виде прокладок, вмонтированных в конструкцию обуви;

- для теплоизоляции системы жизнеобеспечения, шлангов, трубопроводов и т. д.

ЭВТИ представляет собой ряд экранов, помещенных в вакуумированное пространство. Тепло в этом случае переносится главным образом за счет излучения от слоя к слою. Из теории теплопередачи известно, что каждый слой (экран) уменьшает интенсивность лучистого теплообмена в 2 раза.

Установлено, что применение ЭВТИ эффективно в том случае, когда давление газов в окружающей среде не превышает 1 ∙ 10–3
мм рт. ст.

Костюм (или слой) для защиты от метеорных тел. В качестве защиты от метеорных тел используется весь комплект скафандра, а также дополнительные прокладки из пористой резины или фетра, устанавливаемые под верхней одеждой скафандра. Такой комплект способен обеспечить защиту от частичек метеорного вещества размером до 0 3–0,4 мм.

Похожие статьи:

  1. Скафандры Скафандр – индивидуальное защитное снаряжение космонавта, под оболочкой которого поддерживается...
  2. Скафандр мягкого типа Основными элементами скафандра мягкого типа (рис. 56) являются: – верхняя одежда;...
  3. Характеристики движения космонавтов в скафандрах в условиях невесомости и лунной гравитации – результаты Результаты Данные о влиянии одежды и гравитации, преодолении ирисовой диафрагмы...

автор admin \\ теги: , , ,



Написать ответ

Вы должны войти чтобы комментировать.