Öltöny

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. május 27-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 13 szerkesztést igényelnek .

Űrruha ( görögül σκάφος  - csónak, hajó + ανδρός  - genitív ανήρ  - ember, szó szerint - "csónakember") - speciális felszerelés, amelynek célja egy személy (vagy állat) elkülönítése a külső környezettől.

A berendezés egyes részei a külső környezet alkotóelemei (folyadékok, gázok, sugárzás) számára áthatolhatatlan héjat alkotnak. Az öltönyöket főként búvár- , repülő- és űrruhákra osztják .

Etimológia

Az ókori Görögországban a jó úszókat és búvárokat "öltönyöknek" nevezték.

A modern értelemben vett „szkafander” kifejezést először 1775 -ben La Chapelle abbé javasolta Traité de la construction théorique et pratique du scaphandre ou du bateau de l'homme című könyvében . La Chapelle abbé adta a nevet a parafa öltönyének , amely lehetővé tette a katonák számára, hogy átkelhessenek a folyókon.

1905-ben Oroszország búvárruhákat vásárolt, amelyeket a Hanza Készüléképítő Társaság (Hanseatische Apparatebau Gesellschaft) állított elő, és a dokumentumok „a továbbfejlesztett Skafander-rendszer búvárfelszereléseként” [1] írták le .

De amint már említettük, ezt a szót Jevgenyij Csertovszkijnak köszönhetően rögzítették az orosz nyelvben , aki egy öltönyt készített a nagy magasságban való repüléshez, amelyet szkafandernek nevezett (a fejlesztést kezdetben nagy magasságú kompenzációs öltönynek nevezték) [2] [3] .

Búvárkodás

A normobár ruha olyan mélytengeri (legfeljebb 600 méteres) búvárkodásra tervezett berendezés , amely során a ruha pilótája továbbra is normál légköri nyomáson van , ami ennek megfelelően megszünteti a dekompressziós aggodalmat , kizárja a nitrogént , oxigént és egyéb mérgezés.

Repülés

Az 1930-as években a repülőgépek repülési magassága nőtt. Ugyanakkor kiderült, hogy már körülbelül 4,5 km-es magasságban a megritkult levegő a pilóták hipoxiájához és a repülőgép irányítási képességének elvesztéséhez vezetett. Az oxigénmaszkok lehetővé tették a probléma megoldását, de a számítások azt mutatták, hogy 15 km-es magasságban a tüdőből kibocsátott szén-dioxid nyomása meghaladja a légköri nyomást, ami lehetetlenné tenné a légzést, és több mint 19 km-es magasságban , felforrna az ember vére. Az emberi szövetekben oldott nitrogén még alacsonyabb tengerszint feletti magasságban is gáz halmazállapotúvá válik, ami fájdalomhoz vezet. Ezért olyan öltönyt kellett alkotni, amely nemcsak levegővel ellátott, hanem olyan nyomást biztosít, hogy az ember élni és dolgozni tudjon.

1933-ban John Haldane brit fiziológus megalkotta a teljes nyomású ruha prototípusát Mark Ridge amerikai aeronautának, aki a sztratoszférába való feljutás új világrekordját készült felállítani. Nyomáskamrában tesztelték, 50 000 láb (15,24 km) magasságnak megfelelő nyomáson . Ridge azonban nem tudott pénzt gyűjteni a repüléshez.

Wiley Post amerikai pilóta 1935-ben felmászott körülbelül 15 km-es magasságba a Goodrich Company Russell Colley (Russell Colley) részvételével tervezett szkafanderben. Ő lett az első ember, aki kipróbálta az űrruha prototípusát valós nagy magassági repülési körülmények között.

A Szovjetunióban egy Jevgenyij Csertovszkij vezette csoport 1931 óta fejleszt magashegyi öltönyöket. 1937-ben az általa kifejlesztett Ch-3 szkafandert 1937-ben egy TB-3 bombázón tesztelték , amely elérte a 10 km-es magasságot.

Az első repülőruhák búvárruhákhoz hasonlítottak. De búvárruhát használnak a víz alatt, ahol a nyomás a mélységgel nő. A magasságban a nyomás csökken, és az öltönyök elkezdenek felfújni. Ezért állandó térfogatú speciális ízületeket kellett alkalmazni, hogy egy szkafanderes ember behajlítsa a karját.

A második világháború után a sugárhajtású repülőgépek gyorsan fejlődtek. Már az első generációs sugárhajtású vadászgépek, mint például a MiG-15 , 14-15 km-t tudtak mászni. A sugárhajtású vadászgépeken túlnyomásos pilótafülke volt, de mivel a csatában bekövetkezett sérülések gyakran nyomásmentesítik a repülőgépet, a pilótáknak szükségük volt egy szkafanderre is.

1947-1950-ben a Szovjetunióban a tervezők egy csoportja A. Boyko vezetésével VSS-01 és VSS-04 (magassági mentőruha) néven légiruhákat készített. A hasonló, szintén az USA -ban kifejlesztett öltönyökben a végtagok mentén csöveket fektettek, amelyeket nyolcas alakban futó szalagok kapcsoltak össze. Nyomáscsökkenés esetén ezekbe a csövekbe levegőt juttattak, kitágultak és a szalagok elhúzták a pilóta testét, akinek a fején volt egy lezárt sisak, ahová oxigént szállítottak. De az egész testet nem lehetett összeszorítani, így fennállt a hirtelen eszméletvesztés veszélye a vérnyomásesés miatt. A probléma részleges megoldását a felfújható táskák jelentették, amelyek ráadásul összenyomták a törzset [3] [4] [1] .

Sztratoszférikus repülések

1959 és 1962 között több sztratoszférikus léggömböt építettek , amelyeket űr- és légiközlekedési űrruhák és ejtőernyős rendszerek tesztelésére terveztek nagy magasságból történő leszálláshoz. Az ilyen sztratoszférikus léggömbök általában nyitott gondolákkal voltak felszerelve, szkafanderek védték a sztranautákat a ritka légkörtől. Ezek a tesztek rendkívül veszélyesnek bizonyultak. A hat stratonauta közül hárman meghaltak, egy pedig eszméletét vesztette a szabadesés során.

Az amerikai "Excelsior" projekt ( 1959/1960 ) három nagy magasságú ugrást tartalmazott 85 000 m 3 térfogatú sztratoszférikus léggömbökről nyitott gondolával, amelyeket Joseph Kittinger hajtott végre 1959-1960 között . Az Excelsior projekt keretében lebonyolított repülések fontos eredményeket hoztak a légiközlekedési nyomástartó ruhák és mentőrendszerek fejlesztése szempontjából.

A StratoLab projekt ( 1961 ) négy szubsztoszférikus és öt sztratoszférikus repülést tartalmazott, amelyek közül négy túlnyomásos gondolával, egy (StratoLab V) pedig nyitott volt. A repülések során kiterjedt tudományos programot hajtottak végre, beleértve a sztratoszféra levegő összetételének, a kozmikus sugarak és a légköri elektromosság vizsgálatát, valamint csillagászati ​​megfigyeléseket. A StratoLab V "Lee Lewis" 1961. május 4-én repült. A 283 000 m 3 feletti térfogatú Stratostatot az Antietam repülőgép-hordozóról indították a Mexikói -öbölben, és 34 668 m 2 -es rekordmagasságot értek el a kilövés után órával 11 perccel Malcolm Ross és Victor Preter sztratonauták űrruhába voltak öltözve. A sikeres csobbanás után Preter meghalt, nem tudott a létrán maradni a helikopterhez való emelkedés során, és megfulladt. Idő előtt nyomásmentesítette az öltönyt, mivel biztos volt benne, hogy a veszély elmúlt.

A „ Red Bull Stratos ” projekt (2012), amelyben az osztrák Felix Baumgartner a legmagasabb, 39 kilométeres ejtőernyős ugrást hajtotta végre Új-Mexikó (USA) felett, ezzel két egyedülálló világrekordot állított fel ugrásmagasságban és sebességesésben. Az ugrást csúcstechnológiás szkafanderben hajtották végre egy speciális kapszulából, amelyet egy léggömb emelt a levegőbe, szabadesést végrehajtva az ejtőernyő ezt követő kinyitásával.

A sztratoszférikus ruha több száz különböző érzékelőt és sok összetett technikai eszközt tartalmazott. Az öltöny mérnökei szerint olyan technikás, mint egy repülőgéppel repülni.[ pontosítás ]

Space

Az űrruhák az űrhajósok űrhajón és a világűrben való biztonságos tartózkodására és munkájára készültek .

Két fő típusa van:

szovjet Amerikai

Történelem

Az űrruhák első mintáit az 1950 -es évek végén hozták létre . a Szovjetunióban . Kezdetben az űrben élő első élőlények  - kutyák , Ryzhik és Fox számára készültek (először 1954. június 24-én tesztelték).

A Hold felszínére való leszállásért az Apollo program keretében 1969-1972-ben. Létrehozták az Apollo A7L szkafandert [5] . Puha öltöny volt. 17 rétegből állt, különböző tartós anyagokból. A külső öltöny alá hőszabályozó overallt vettek fel, amelyet egy csőhálózat szúr át, amelyen víz kering. A holdruha tömege körülbelül 90 kg volt. Az autonóm életfenntartó rendszert hat órányi működésre tervezték a Hold felszínén, plusz 30 perc vésztartalékot.

Az űrsétákhoz használt űrruhák jelentős fejlődésen mentek keresztül a Berkut kora óta. A kozmonauták és űrhajósok számos szerkezetet (antennákat, rácsos tartókat, napelemeket stb.) szereltek össze. Bebizonyosodott, hogy az ember sikeresen dolgozhat szabadtéren.

Jelenleg (2021-től) több száz űrséta készült el. Számos tudományos problémát sikerült megoldani, űrjárműveket, állomásokat és műholdakat javítottak (a leghíresebb a Hubble teleszkóp javítása, amelyet űrhajósok javítottak).

Az űrséták veszélyei

Az űrséták számos különböző okból veszélyesek. Mélyvákuum , szélsőséges hőmérséklet mínusz 150 °C és plusz 150 °C között, napsugárzás , űrszeméttel vagy mikrometeoritokkal való ütközés valószínűsége . Nyílt tér körülményei között az űrhajóst szkafander védi. Potenciális veszély az űrhajó elvesztése vagy elfogadhatatlan eltávolítása , ami halállal fenyeget a légzési keverék kimerülése miatt. Veszélyesek a szkafanderek esetleges sérülései vagy defektei is, amelyek nyomáscsökkenése dekompresszióval és gyors halállal fenyeget, ha az űrhajósoknak nincs idejük időben visszatérni a hajóra. Az űrruha sérülése az STS-37 Atlantis sikló repülése közben történt - egy kis rúd átszúrta az egyik űrhajós kesztyűjét; Szerencsés véletlen folytán nyomáscsökkenés nem történt, mivel a rúd elakadt és elzárta a magától keletkezett lyukat. A defektet észre sem vették, amíg az űrhajósok vissza nem tértek a hajóra, és elkezdték ellenőrizni az öltönyöket. [6]

Lényeges, hogy a legelső meglehetősen veszélyes incidens egy űrhajós első űrsétája során történt 1965-ben. Az első űrséta programjának befejezése után Alekszej Arhipovics Leonov nehézségekbe ütközött a hajóra való visszatérésben, mert a kapaszkodó elengedése után nem tudott úgy lépjen be a nyílásba, hogy a lába nulla gravitációs légzsilipben van a Voskhod űrhajón. Ez annak volt köszönhető, hogy Leonov szkafandere puha típusú volt. Az öltönye kidülledt. Ezenkívül a Berkut szkafander zsanérjai nem voltak elég mozgékonyak, ami közvetlenül függ a szkafander nyomásszintjétől. Miután többször is megpróbált először lábbal belépni a légzsilipbe, az űrhajós úgy döntött, hogy fejjel előre lép be, amit az utasítások szigorúan tiltottak. A nyomásszabályozó elfordításával az űrhajós 0,4 atm-ről 0,27 atm-re csökkentette az öltöny túlnyomásának szintjét, ami lehetővé tette számára, hogy visszatérjen a zárkamrába. A nyomáscsökkentés lehetőségét az öltöny kialakítása biztosította. A kamrában az űrhajós nagy nehezen megfordult, és becsukta maga mögött a nyílást. Ezután a zsilipkamrát felfújták, a benne lévő nyomás megegyezett a hajó kabinjában uralkodó nyomással. Leonov űrhajós visszatért a hajóra.

Egy másik potenciálisan veszélyes incidens történt a Discovery-sikló ( STS-121-es járat , 2006. július) űrhajósainak második űrsétája során. A Piers Sellers szkafanderjéről levált speciális csörlő , amely segít visszatérni az állomásra, és megakadályozza, hogy az űrhajós a világűrbe repüljön. A problémát időben észlelve Sellers és partnere vissza tudták rögzíteni a készüléket, és a kilépés biztonságosan megtörtént.

RadioScaf

A 2006-ban és 2011-ben leszerelt Orlan-M szkafanderek az ISS-ről indított kísérleti mini-műholdak héjává váltak (lásd a RadioSkaf projektet) [7] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 Spacesuit Adventures
  2. ↑ Az öltönyök evolúciója
  3. ↑ 1 2 Az űrruhák története
  4. ↑ Vita hermetica
  5. ↑ Ayrey, 2007 .
  6. ↑ Explosive Decompression and Vacuum Exposure Archivált 2008. november 21-én a Wayback Machine -nél ( Explosive Decompression and Vacuum Exposure ) 
  7. ↑ Sikeresen befejeződött a "RadioSkaf" szkafander-műhold repülése . RIA Novosti (2006. március 15.). Letöltve: 2011. augusztus 3. Az eredetiből archiválva : 2011. augusztus 25..

Irodalom

Dokumentumfilm

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Bibliográfiai katalógusokban