Шлемы Скафандров в современной фантастике. Шлем скафандр
Шлемы Скафандров в современной фантастике.
Для работы в какой либо агрессивной среде, человек, так как его тело уязвимо, всегда использует специальную одежду. Водолазы используют эластичные или жесткие маски и скафандры, в зависимости от глубины погружения и типов работ, космонавты используют жесткие скафандры для выхода в безвоздушное пространство. За исключение Леонова Алексея Архиповича конечно который первым вышел в открытый космос и его скафандр слегка раздуло. Что кстати могло стоить ему жизни...
В любом месте где где существует агрессивная среда - нужны скафандры.
Так как на планете все еще есть люди, которые пишут замечательные фантастические романы, и есть режиссеры и художники которые зачастую имеют свое виденье фантастической картины из этих романов, не разговаривая даже в курилке с техконсультантами, всячески их игнорируя и не пуская на съемочную площадку - рождаются шедевры в которых не всё соответствует реальности..
Разумеется, все вроде как хотят сделать картинку более реалистичной, создают огромные декорации и стенды, переживают за освещение и качества звука, актеры худеют что бы влезть в скафандры, а на форумах и блогплатформах два студента филфака, второго курса, обсуждают чья операторская работа была наиболее выдающейся и где качество звука лучше. Для меня же важны детали, которые зачастую вращаются вокруг оси детородного органа всех создателей таких фильмов.
Практически в каждом втором фантастическом фильме о космосе, есть огромная, на мой взгляд техническая ошибка, которая не перестает появляется в каждом последующем - внутренняя подсветка шлема скафандра.
Кадр из будущего фильма "Марсианин"
Кадр из фильма "Чужой"
Кадр из фильма "Прометей"
Зачастую уровень пиара фильма перед его показом, прямопропорционален шансу встретить в этом фильме, версию шлема скафандра с подсветкой.
Казалось бы, зачем вообще подсветка в скафандре? Неужели в ней есть какие либо плюсы стоящие на стороне острой необходимости. Спешу расстроить любителей этого фапа - с практической точки зрения да и вообще как для астронавта так и актера плюсов в этой подсветке нет. А вот для режиссера и зрителей разумеется есть.
Режиссерам приходится идти на это художественное допущение, дабы показать лица актеров и их очень важные эмоции, в сценах где они шляются по планете облаченные в высокотехнологичные сьюты. Разумеется простому студенту филфака развивающегося с помощью чтения книг таких великих писателей как Дэн Браун или Мураками, данное явление может показаться результатом высокотехнологичного достижения и весьма удобным техническим приемом.
Вот как к примеру выглядел шлем скафандра в фильме ужасов "сквозь горизонт"
А вот так он выглядел в фильме "интерстеллар"
Подсветка внутри шлема отсутствует. Фонари освещения установлены снаружи скафандра как это и должно было быть в реальности.
А вот как выглядит самый совершенный в мире скафандр для выхода в открытый космос сегодня.
www.engineersaround.com
Костюм космонавта - костюм космонавта для детей - запись пользователя Елена Чуркина (kmdfbz) в сообществе Рукоделие в категории Шитье, выкройки, ремонт одежды, шторы (ТОЛЬКО ГОТОВЫЕ РАБОТЫ), швейные машины (уже приобретенные)
Начинаю шить Вовуське костюмы.
У нас начался космос. Книг много накупили, наклеек. Потом взялись за костюм. Он у нас состоит из трех частей.
1. Баллоны с воздухом
Для них нам нужны 2 бутылки, серебристый скотч, подводка для стиральных машин, термоизоляция для пола:
Бутылки смотать скотчем:
Из термоизоляции сшить ранец с липучкой:
На ранец я сделала вот такую аппликацию:
Вложить в ранец бутылки, зашить верхнюю крышку (я вообще-то использовала двухсторонний скотч и степлер!). В горлышки вставить кусок шланга, смазав суперклеем:
Настоящие кислородные баллоны готовы!
2. Шлем
Надуть шарик из плотной резины:
Обмазать клеем ПВА и налепить первый слой из белых бумажек. Потом опять клей и уже газетные бумажки:
Много-много газетных слоев, перемазанных клеем. Я целую неделю добавляла слои и сушила в подвешенном состоянии до следующего дня. Вова помогал:
Потом шарик лопнуть и вытащить:
Сделать вырезы для головы и для лица:
Обклеить все торцы алюминиевым скотчем или фольгой:
Внутри шлема приклеить кружки поролона до самой макушки ребенка (я для этого использовала двухсторонний скотч):
Обклеить шлем фольгой или серебристым скотчем. Вырезать из пленки "забрало", края обвести перманентным маркером. Закрепить забрало на шлеме. Я использовала космические эмблемы. У них принцип сережек-гвоздиков:
В центре шлема эмблема с крылышками:
Да простят меня военные, я использовала купленную в военторге фурнитуру по своему усмотрению, а не по правилам! Зато вот такой шлем у нас получился:
Чтобы не получилось зазоров между шлемом и скафандром, сделала еще из термоизоляции пелеринку (на двухстороннем скотче):
3. Скафандр
Выкройка простая до безобразия - совсем как комбинезон шьем (можно просто обвести любимый). Я сделала с минимальным количеством швов, т.к. купленная серебристая парча сыпется нещадно (метр ткани ушел при ширине 150 см). Это штанины и грудка-спинка:
Это рукава:
На рукава пришила крылышки из другой (плотной) парчи. Затем купленные в военторге различные шевроны. Не знаю, что они обозначают у военных, но яркие и в тему:
Все швы парчи перед сшиванием сажала на термопаутинку, стоят теперь насмерть!
Сшила спинку и нашила на нее приемную часть липучки (вешать баллоны с кислородом):
Затем вшила рукава и штанины. Следующий этап - оформление передней части. Пришила длинные кармашки, чтобы вставлять кислородные трубки. И украсила все шевронами:
Красную молнию вшила тоже с термопаутинкой и косой бейкой:
Внизу клапан как у настоящих скафандров:
Последний штрих - вставить резинки в рукава и штанины:
И вот наш космонавт:
Шлем набекрень съехал, сделаю липучку к скафандру.
Шлем не мешает вставлять шланги в кармашки на груди:
Вот так выглядит костюм с баллонами:
Вова скафандр одобрил :))
www.babyblog.ru
Полезные советы, рецензии на книги, посты о жизни и всём таком: Наши космические скафандры
Сегодня прочитал невообразимо интересную статью об истории создания отечественных космических скафандров, чем и хочу поделиться. Статья довольно большая, но, если кому интересна тематика освоения космоса, тот дочитает ее до конца.Современный космический скафандр представляет собой маленький автономный космический аппарат, в котором космонавт может проводить до 10 часов в сутки в открытом космосе. Редакции «Популярной механики» приятно, что самые лучшие в мире скафандры делают в России, в подмосковном Томилине. |
С развитием реактивной авиации всерьез встали проблемы защиты и спасения экипажа при высотных полетах. С падением давления человеческому организму становится все труднее усваивать кислород, обычный человек без особых проблем может находиться на высоте не более 4-5 км. На больших высотах необходимо добавление кислорода во вдыхаемый воздух, а с 7-8 км человек вообще должен дышать чистым кислородом. Выше 12 км легкие и вовсе теряют возможность усваивать кислород – для поднятия на большую высоту требуется компенсация давления.
На сегодняшний день существует всего два типа компенсации давления: механическая и создание вокруг человека газовой среды с избыточным давлением. Типичным примером решения первого типа служат высотные компенсационные летные костюмы – например, ВКК-6, применяемые пилотами «МиГ-31». В случае разгерметизации кабины такой костюм создает давление, сдавливая тело механическим путем. В основе такого костюма лежит довольно остроумная идея. Тело пилота опутывают ленточки, напоминающие восьмерку. В меньшее отверстие пропущена резиновая камера. В случае разгерметизации в камеру подается сжатый воздух, она увеличивается в диаметре, сокращая, соответственно, диаметр кольца, опутывающего пилота. Однако такой метод компенсации давления является экстремальным: тренированный летчик в компенсирующем костюме может провести в разгерметизированной кабине на высоте не более 20 минут. Да и создать равномерное давление на все тело таким костюмом невозможно: некоторые участки тела оказываются перетянутыми, некоторые – вообще несдавленными.
Другое дело – скафандр, по сути, представляющий собой герметичный мешок, в котором создано избыточное давление. Время пребывания человека в скафандре практически не ограничено. Но и он имеет свои недостатки – ограничение подвижности летчика или космонавта. Что такое рукав скафандра? Практически это аэробалка, в которой создано избыточное давление (в скафандрах обычно поддерживается давление в 0,4 атмосферы, что соответствует высоте 7 км). Попробуйте согнуть накачанную автомобильную камеру. Трудновато? Поэтому один из самых охраняемых секретов производства скафандров – технология производства специальных «мягких» шарниров. Но обо всем по порядку.
«Воркута»
Первые скафандры, до войны изготавливаемые в ЛИИ им. Громова, создавались в исследовательских целях и использовались в основном для экспериментальных полетов на стратосферных воздушных шарах. После войны интерес к скафандрам возобновился, и в 1952 году в подмосковном Томилине было открыто специальное предприятие по изготовлению и разработке таких систем – Завод № 918, ныне НПП «Звезда». В течение 50х годов предприятие разработало целую линейку экспериментальных скафандров, но только один из них, «Воркута», созданный под перехватчик «Су-9», был выпущен малой серией.
Практически одновременно с выпуском «Воркуты» предприятию было выдано задание на разработку скафандра и системы спасения для первого космонавта. Первоначально КБ Королева выдало «Звезде» техзадание на разработку скафандра, целиком замкнутого на систему жизнеобеспечения корабля. Однако за год до полета Гагарина было получено новое задание – на обычный защитный костюм, рассчитанный на спасение космонавта только при его катапультировании и приводнении. Противники скафандров вероятность разгерметизации корабля считали чрезвычайно малой. Еще через полгода Королев опять поменял решение – на этот раз в пользу скафандров. За основу были взяты уже готовые авиационные скафандры. Времени на состыковку с бортовой системой корабля уже не осталось, поэтому был принят автономный вариант системы жизнеобеспечения скафандра, размещаемый в катапультном кресле космонавта. Оболочка для первого космического скафандра СК-1 была во многом позаимствована от «Воркуты», но шлем был сделан полностью заново. Задача ставилась предельно жестко: скафандр должен был спасти космонавта обязательно! Никто не знал, как поведет себя человек во время первого полета, поэтому система жизнеобеспечения строилась так, чтобы спасти космонавта, даже если он потеряет сознание, – многие функции были автоматизированы. Например, в шлеме был установлен специальный механизм, управляемый датчиком давления. И если в корабле оно резко падало, специальный механизм мгновенно захлопывал прозрачное забрало, полностью герметизируя скафандр.
Послойно
Скафандры состоят из двух основных оболочек: внутренней герметичной и внешней силовой. В первых советских скафандрах внутренняя оболочка изготавливалась из листовой резины методом элементарного склеивания. Резина, правда, была специальной, для ее производства применялся высококачественный натуральный каучук. Начиная со спасательных скафандров «Сокол» герметичная оболочка стала резинотканевой, однако в скафандрах, предназначенных для выхода в открытый космос, альтернативы листовой резине пока не предвидится.
Внешняя оболочка – тканевая. Американцы для нее используют нейлон, мы – отечественный аналог, капрон. Она защищает резиновую оболочку от повреждений и держит форму. Лучшей аналогии, чем футбольный мяч, придумать сложно: кожаный внешний чехол защищает внутреннюю резиновую камеру от бутс футболистов и обеспечивает неизменные геометрические размеры мяча.
Провести продолжительное время в резиновом мешке никакой человек не сможет (кто имеет армейский опыт марш-бросков в прорезиненном общевойсковом защитном комплекте, поймет это особенно хорошо). Поэтому в каждом скафандре в обязательном порядке присутствует система вентиляции: по одним каналам подводится ко всему телу кондиционированный воздух, по другим – отсасывается.
По методу работы системы жизнеобеспечения скафандры делятся на два вида – вентиляционные и регенерационные. В первых, более простых по конструкции, использованный воздух выбрасывается наружу, аналогично современным аквалангам. По такому принципу были устроены первые скафандры СК-1, скафандр Леонова для выхода в открытый космос «Беркут» и легкие спасательные скафандры «Сокол».
Термос
Для длительного пребывания в космосе и на поверхности Луны потребовались регенерационные скафандры длительного пребывания – «Орлан» и «Кречет». В них выдыхаемый газ регенерируется, из него отбирается влага, воздух донасыщается кислородом и охлаждается. По сути, такой скафандр в миниатюре копирует систему жизнеобеспечения целого космического корабля. Под скафандр космонавт одевает специальный сетчатый костюм водяного охлаждения, весь пронизанный пластиковыми трубками с охлаждающей жидкостью. Проблемы обогрева в выходных скафандрах (предназначенных для выхода в открытый космос) не возникала никогда, даже если космонавт работал в тени, где температура стремительно падает до –1000С. Дело в том, что наружный комбинезон идеально выполняет функции теплозащитной одежды. Для этого впервые была применена экранно-вакуумная изоляция, работающая по принципу термоса. Под внешней защитной оболочкой комбинезона расположены пять-шесть слоев специальной пленки из особого полиэтилена, терифталата, с двух сторон которой напылен алюминий. В вакууме между слоями пленки теплообмен возможен только за счет излучения, которое переотражается обратно зеркальной алюминиевой поверхностью. Внешний теплообмен в вакууме в таком скафандре настолько мал, что считается равным нулю, и при расчете учитывается только внутренний теплообмен. Впервые экранно-вакуумная теплозащита была применена на «Беркуте», в котором Леонов вышел в открытый космос. Однако под первые спасательные скафандры, которые работали не в вакууме, одевался ТВК (теплозащитный вентилируемый костюм), сделанный из теплого простеганного материала, в котором и были проложены вентиляционные магистрали. В современных спасательных скафандрах «Сокол» этого нет.
Помимо всего этого на космонавтов надевается хлопчатобумажное белье со специальной антибактериальной пропиткой, под которым расположен последний элемент – специальный нагрудник с закрепленными на нем телеметрическими датчиками, передающими информацию о состоянии организма космонавта.
Соколята
Скафандры были на кораблях не всегда. После успешных шести полетов «Востоков» они были признаны бесполезным грузом, и все дальнейшие корабли («Восходы» и «Союзы») проектировались на полет без штатных скафандров. Целесообразным было принято использование только внешних скафандров для выхода в открытый космос. Однако гибель в 1971 году Добровольского, Волкова и Пацаева в результате разгерметизации кабины «Союза-11» заставила снова вернуться к проверенному решению. Однако старые скафандры в новый корабль не влезали. В срочном порядке под космические нужды стали адаптировать легкий скафандр «Сокол», изначально разрабатываемый для сверхзвукового стратегического бомбардировщика Т-4.
Задача оказалась не из легких. Если при приземлении «Востоков» космонавт катапультировался, то «Восходы» и «Союзы» осуществляли мягкую посадку с экипажем внутри. Мягкая она была только относительно – удар при приземлении был ощутимый. Амортизировало удар энергопоглощающее кресло «Казбек» разработки все той же «Звезды». Формовался «Казбек» индивидуально под каждого космонавта, который лежал в нем без единого зазора. Поэтому кольцо, к которому крепится шлем скафандра, при ударе обязательно бы сломало шейный позвонок космонавта. В «Соколе» было найдено оригинальное решение – секторный шлем, не закрывающий затылочную часть скафандра, которая делается мягкой. Из «Сокола» также убрали ряд аварийных систем и теплозащитный слой, так как в случае приводнения при покидании «Союза» космонавты должны были переодеться в специальные костюмы. Была сильно упрощена и система жизнеобеспечения скафандра, рассчитанная всего на два часа работы. В итоге «Сокол» стал бестселлером: начиная с 1973 года их было изготовлено более 280 штук. В начале 90-х два «Сокола» были проданы в Китай, и первый китайский космонавт полетел покорять космос в точной копии русского скафандра. Правда, нелицензионной. А вот скафандры для открытого космоса китайцам никто не продал, поэтому выхода в открытый космос они пока даже не планируют.
Кирасиры
В целях облегчения конструкции и увеличения подвижности внешних скафандров существовало целое направление (прежде всего в США), изучавшее возможность создания цельнометаллических жестких скафандров, напоминающих глубоководные водолазные. Однако частичное воплощение идея нашла только в СССР. Советские скафандры «Кречет» и «Орлан» получили комбинированную оболочку – жесткий корпус и мягкие ноги и руки. Сам корпус, который конструкторы называют кирасой, сваривается из отдельных элементов из алюминиевого сплава типа АМГ. Такая комбинированная схема оказалась на редкость удачной и сейчас копируется американцами. А возникла она по необходимости.
Американский лунный скафандр был сделан по классической схеме. Вся система жизнеобеспечения располагалась в негерметичном ранце на спине астронавта. Советские конструкторы, возможно, также пошли бы по этой схеме, если бы не одно «но». Мощность советской лунной ракеты Н-1 позволяла доставить на Луну только одного космонавта, в отличие от двух американских, а облачиться в одиночку в классический скафандр не представлялось возможным. Поэтому и была выдвинута идея жесткой кирасы с дверцей на спине для входа внутрь. Специальная система тросиков и боковой рычаг позволяли надежно закрыть за собой крышку. Вся система жизнеобеспечения располагалась в откидной дверце и работала не в вакууме, как у американцев, а в нормальной атмосфере, что упрощало конструкцию. Правда, шлем пришлось делать не поворотным, как в ранних моделях, а монолитным с корпусом. Обзор же компенсировался гораздо большей площадью остекления. Сами шлемы в скафандрах настолько интересны, что заслуживают отдельной главы.
Шлем всему голова
Шлем – важнейшая часть скафандра. Еще в «авиационном» периоде скафандры делились на два типа – масочные и безмасочные. В первом – летчик использовал кислородную маску, по которой подавалась воздушная смесь для дыхания. Во втором – шлем отделялся от остального объема скафандра своеобразным воротничком, шейной герметичной шторкой. Такой шлем играл роль большой кислородной маски с непрерывной подачей дыхательной смеси. В итоге победила безмасочная концепция, которая обеспечивала лучшую эргономику, хотя и требовала большего расхода кислорода для дыхания. Такие шлемы и перекочевали в космос.
Космические шлемы также делились на два типа – съемные и несъемные. Первый СК-1 комплектовался несъемным шлемом, а вот леоновский «Беркут» и «Ястреб» (в котором Елисеев и Хрунов в 1969 году переходили из корабля в корабль) имели съемные шлемы. Причем присоединялись они специальным герморазъемом с гермоподшипником, что давало возможность космонавту вертеть головой. Механизм поворота был довольно интересен. На кадрах кинохроники хорошо видны шлемофоны космонавтов, которые изготавливаются из ткани и тонкой кожи. На них смонтированы системы связи – наушники и микрофоны. Так вот, выпуклые наушники шлемофона входили в специальные пазы жесткого шлема, и при повороте головы шлем начинал вращение вместе с головой, как башня танка. Конструкция была довольно громоздкой, и от нее в дальнейшем отказались. На современных скафандрах шлемы несъемные.
Обязательный элемент шлема для выхода в космос – светофильтр. У Леонова был маленький внутренний светофильтр самолетного типа, покрытый тонким слоем серебра. При выходе в космос Леонов ощутил очень интенсивное нагревание нижней части лица, а при взгляде в сторону Солнца защитные свойства серебряного светофильтра оказались недостаточными – свет был ослепительно ярким. Исходя из этого опыта, все последующие скафандры стали оборудоваться полными наружными светофильтрами с напыленным довольно толстым слоем чистого золота, обеспечивающего пропускание всего 34% света. Самая большая площадь остекления – у «Орлана». Причем на последних моделях есть даже специальное окошко сверху – для улучшения обзора. Разбить «стекло» шлема практически невозможно: делается оно из сверхпрочного поликарбоната лексана, который также используется, например, при остеклении бронекабин боевых вертолетов. Однако и стоит «Орлан» как два боевых вертолета. Точную цену на «Звезде» не называют, но предлагают ориентироваться на стоимость американского аналога – $12 млн.
keloraen.blogspot.ru
