Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №3 за 2003 год
Третий тип скафандра был предназначен для фантастической цели – высадки человека на Луне. Необходимые предварительные исследования позволили сформулировать обязательный набор требований к этому устройству, ведь по сложности оно было настоящим инженерным сооружением – самостоятельным космическим модулем для одного человека. В скафандре исследователь Луны должен был сохранить такие двигательные и рабочие способности, которые на Земле считаются элементарными. Например, передвигаться по лунной поверхности с учетом того, что «прогулки» могут происходить на различном рельефе; иметь возможность встать на ноги в случае падения, осуществить контакт с лунной «землей», температура которой колеблется в очень широких пределах (в тени и на свету от –130°С до +160°С); работать с приборами, собирать образцы лунных пород и производить примитивное бурение. Космонавту должна была быть обеспечена возможность подкрепиться специальной жидкой пищей, а также выводить из скафандра урину. Словом, вся система жизнеобеспечения рассчитывалась на более тяжелые условия работы, чем те, что существовали во время орбитальных выходов исследователей.
В итоге проектно-конструкторские усилия увенчались экспериментальным скафандром СКВ. После утверждения программы советской лунной экспедиции пришлось выбирать между двумя вариантами. Первый из них обладал оболочкой «мягкого» типа со съемным ранцем, разработкой которого руководил ведущий конструктор С. Уманский. Второй, созданный под руководством А. Стоклицкого, имел так называемую «полужесткую» оболочку, а вместо ранцевой – встроенную систему жизнеобеспечения. Победила именно эта версия, базой для которой послужил уже упоминавшийся скафандр СКВ.
«Победитель» отличался от всех предшественников не только внутренней «начинкой» из различных систем, он даже внешне был необычным. Применительно к нему уже неловко использовать словосочетание «надеть скафандр». Более уместным казалось другое – «войти в скафандр». Это был именно домик, в который космонавт входил или влезал через дверцу-люк на спине. В «двери» размещалась система жизнеобеспечения. Спереди – на торсовой части кирасы – располагался вмонтированный иллюминатор выпуклой формы, тонированный зеркальной золотой окраской, которая чисто внешне делала его непроницаемым. Кроме того, спереди – на кирасе находились рычажки управление системой скафандра и фланцы для крепления нижней мягкой части скафандра и присоединения рукавов.
К 1969 году полный цикл испытаний прошли два варианта скафандров для лунной экспедиции: «Кречет» – для выхода на другую планету и «Орлан» – для орбитальной работы. Системы «Кречета» обеспечивали рекордное автономное пребывание человека на Луне – до 10 часов, в течение которых исследователь мог выполнять работы с большими физическими нагрузками. Для теплового съема с человека впервые применили костюм водяного охлаждения.
Имелся контур циркуляции и регенерации воздушной среды внутри скафандра, запас кислорода для компенсации утечек и контур водяного охлаждения.
Сравнение «Кречета» с самостоятельным космическим модулем подкрепляется тем, что он имел системы радиосвязи, телеметрии, устройство обеспечения питьевой водой и удаления жидких отходов. Однако, к огромному сожалению всех участников советской лунной программы, она была закрыта, несмотря на полную готовность скафандров к эксперименту.
«Орланы»Лунный скафандр «Орлан» модификации «Д» (длительность) дебютировал в 1977 году на станции «Салют-6». С тех пор эти скафандры постоянно совершенствовались, став скафандрами орбитального базирования на «Салютах» и «Мирах».
На «Орланах» остроумно разрешили проблему «всеразмерности» скафандра, что удалось сделать благодаря эластичным оболочкам конечностей – «брючин» и рукавов, подгоняемых под нужный рост космонавта.
Сейчас в стандартный комплект «Орлана» входят пульты управления системами контроля, насосы и вентиляторы, источники электропитания, средства телеметрии. Связь из скафандра может поддерживаться между космонавтами вне станции, с самой станцией и с Землей посредством ретрансляции через станцию.
До сих пор созданы 4 модификации «Орланов». Первые две из них («Д» и «ДМ») были связаны с бортовыми системами орбитальных станций многопроводным кабелем, через который шли электроснабжение, связь и передача телеметрической информации о самочувствии космонавта и работе самого скафандра. «Орлан-ДМА» стал следующей, наиболее важной моделью семейства. Буква «А» означала, что он уже мог работать в автономном режиме вне кабельной связи со станцией. Это качество стало важным «приобретением», поскольку станция увеличивалась в размерах, и для того, чтобы добраться в случае необходимости до ее периферийных частей, длины кабеля уже не хватало. Для подстраховки космонавт связывал себя со станцией длинным фалом.
И, наконец, четвертая модель «Орлана» – «М» применялась на «Мире». С некоторыми доработками она с успехом используется на МКС.
«Цель – длительность»Если в лунной гонке первенствовали американцы, то в области развития космических станций неоспоримым лидером считался Советский Союз. И тут весьма пригодился опыт создания полужесткого скафандра. Когда в 1969-м начались работы по первой орбитальной станции, одной из труднейших, как это ни странно, учитывая общий масштаб дела, оказалась проблема длительного использования и хранения скафандра на борту без возвращения на Землю. Самым сложным стало длительное сохранение воды, циркулирующей в гидросистеме, которая обеспечивала нужный тепловой баланс в открытом космосе. В конце концов, трудности устранили с помощью технологий ионизации воды серебром и новейших неметаллических материалов, из которых делались патрубки, разъемы и иные элементы гидросистемы.
Любые космические устройства, изготовленные по специальным, подчас уникальным, технологиям с использованием редких конструкционных материалов, невероятно дороги.
Хотя, как правило, доступными для общества становятся лишь общие показатели расходов на тот или иной проект. Что же касается стоимости комплектующих, конкретных систем или агрегатов, то по этому поводу их производители обычно хранят молчание. Поэтому цену, в которую обходится приобретение, к примеру, одного «Орлана-М», назвать нельзя. Есть, правда, сведения по аналогичной американской продукции. Так, современный скафандр астронавтов НАСА, близкий по характеристикам к «Орлану-М», «тянет» на 12—15 млн. долларов.
У нас в стране за 25 лет (с 1977 по 2002 год) на околоземной орбите использовалось 25 комплектов «Орланов» всех разновидностей. Часть из них сгорела вместе с последней станцией «Мир». Всего же за четверть века в «Орланах» совершено 200 человеко-выходов 42 экипажами. Общее время работы превысило 800 часов.
Спасение как системаПомимо всего прочего, НПП «Звезда» также вело проекты, целью которых было создание установок для передвижения космонавтов вне станций в «безопорном» пространстве. Так, в середине 60-х годов на предприятии была разработана и испытана установка, в которой использовалась «смешанная» силовая установка из пневмодвигателей (для стабилизации и ориентации) и пороховых двигателей (для маршевого движения и торможения), планируемая для работы со скафандром «Ястреб». Но до реальной космической работы дело так и не дошло. Позже, уже в начале 1990 года, во время экспедиции на станцию «Мир» А. Серебров и А. Викторенко испытали в космосе другую установку индивидуального передвижения космонавта – 21КС, разработанную НПП «Звезда» под руководством генерального конструктора Г. Северина. Первым опытом использование 21КС и закончилось.
Другие времена – другие потребности. Сейчас НПП «Звезда» разрабатывает установку «Сейфер» – спасатель. Само ее имя говорит о том, что ее можно считать уже скорее «гражданкой мира», с местом будущей прописки на МКС. К числу выдающихся, но так и не востребованных достижений с полным основанием можно отнести систему спасения, которая готовилась для нашего космического челнока «Буран». Ее элементами были новейший спасательный скафандр «Стриж» с регенерационной дыхательной установкой и катапультное кресло К-36РБ, прототипом которого послужила авиакатапульта боевых самолетов К-36. Мировыми экспертами она безоговорочно признана лучшей.
Последняя трагедия – гибель в феврале этого года семи астронавтов из международного экипажа на челноке «Columbia» – вновь со всей жестокостью напомнила космическому сообществу о том, что полеты за пределы Земли пока еще остаются смертельно опасными. Обыденность орбитальных экспедиций, притупив чувство бдительности, также, бесспорно, сыграла свою роковую роль. А кроме того, авария эта, случившаяся на высоте примерно 60 км, продемонстрировала, что ряд полетных режимов до сих пор не «перекрыт» бортовыми спасательными системами спасения экипажей. Очевидно, разработка таких систем окажется самым неотложным делом в рамках программы полетов кораблей многократного использования.
