Эволюция российского скафандра – от Гагарина до наших дней

Гагарин был первым человеком в истории человечества, который отправился в космос. Но во что он был одет отправляясь в такое опасное путешествие? Почти 60 лет назад советские специалисты всерьез полагали, что Юрия Гагарина можно запустить в космос вообще без скафандра, просто в обычном термоизолированном костюме!

Если бы Сергей Королев, главный конструктор советской космической программы, не вмешался в последний момент, то, наверное, так бы и случилось. Первый скафандр все-таки появился, и с тех пор космическая “мода” претерпела множество трансформаций.

Первый скафандр

Сделать скафандр для человека – это совсем не то же самое, что сделать скафандр для животных – в частности, собак, которых Советы много раз отправляли в космос с 1950-х годов. Костюм “Воркута”, используемый летчиками истребителей Су-9, стал прототипом первого в мире защитного костюма для космических полетов. Он назывался “СК-1” – именно его и одел Гагарин. Шлем пришлось полностью переделать – в нем были установлены датчики давления, чтобы в случае его резкого падения, механизм мог мгновенно захлопнуть герметичный, прозрачный козырек.

Скафандр “Воркута” был разновидностью аварийно-спасательного костюма, который космонавты надевали при запуске и возвращении в атмосферу. Они служил резервным дубликатом всех систем жизнеобеспечения – на случай, если космический корабль выйдет из строя или космонавту придется катапультироваться. Первые скафандры были изготовлены на заказ для избранных космонавтов, Гагарина и двух запасных пилотов. В случае разгерметизации кабины, они поддержали бы космонавтов в течение пяти часов. Интересно, что даже первые космические костюмы имели систему сбора отходов, поэтому их не нужно было снимать, когда космонавту требовалось ответить на зов природы.

Между тем СССР понимал, что расширение операций в космосе не будет ограничиваться только внутренними помещениями космического аппарата, и что необходим принципиально новый тип скафандра – автономный, пригодный для выхода в открытый космос и выполняющий функции мини-корабля. Первым скафандром такого типа стал “Беркут”.

В чем космонавты выходят в открытый космос?

В отличие от СК-1, скафандр “Беркут” имел второй герметичный кожух и наплечный ранец с кислородными баллонами. Он также был изготовлен по меркам, однако, был не очень подвижным. Когда Алексей Леонов совершил свой первый в истории выход в открытый космос, его скафандр практически потерял гибкость из-за перепада давления снаружи и внутри, да к тому же растянулся до такой степени, что рукав увеличился в длину, а перчатки частично соскользнули с рук. Чтобы вернуться в космический корабль, космонавт был вынужден снизить давление кислорода внутри костюма, рискуя подвергнуться декомпрессии. Более того, еще до выхода в открытый космос его скафандр стал совершенно мокрым внутри из-за пота и конденсата, поскольку в нем не предусматривалось никакой регулировки температуры.

Между тем советские космонавты планировали полететь на Луну, и новый скафандр “Кречет” был разработан именно для такой миссии. Это был полужесткий защитный костюм с люком в задней части, похожим на дверь. Космонавт должен был буквально забраться в него. В скафандре была предусмотрена специальная тросовая система, которая позволяла космонавту закрывать за собой люк. И хотя “Кречет” никогда не летал на Луну, его конструкция использовалась для будущих моделей скафандров.

После “Беркута” появилось следующее поколение скафандров под названием “Ястреб”. Он также предназначался для выхода в открытый космос и был очень похож на “Беркут”. “Ястреб” использовался всего один раз на новом космическом корабле “Союз”, который совершил свой первый полет в 1967 году.

Дело в том, что еще какое-то время Советский Союз отправлял космонавтов на орбитальную станцию без аварийно-спасательных костюмов. СК-1 перестал использоваться еще в 1964 году, “Ястреб” не был пригоден для запуска и возвращения в атмосферу, а конструкция кораблей “Союз” в то время не могла разместить экипаж в скафандрах. В 1971 году это неизбежно привело к трагедии: по возвращении на Землю кабина “Союза” разгерметизировалась, и все три космонавта, ни один из которых не был одет в скафандр, погибли. Стало ясно, что аварийно-спасательные костюмы нужны, и поэтому был срочно разработан скафандр “Сокол”. С 1973 года и по сей день космонавты всегда надевают “Сокол”, когда выходят в космос на корабле “Союз”.

Скафандр для выходов на орбиту

Ко всем версиям скафандра “Сокол” предъявляются строгие требования к мобильности и прочности: например, регулятор давления был перенесен на грудь, чтобы космонавт всегда мог снизить давление и улучшить подвижность. Шлем “Сокола” был сделан из металла (чем российские дизайнеры до сих пор очень гордятся, считая, что новый пластиковый шлем SpaceX, изготовленный на 3D-принтере, не может сравниться с металлическим по прочности). Многочисленные ремни и кабели скафандра были сконструированы таким образом, чтобы в случае разгерметизации он не раздувался, рукав не расширялся, а пальцы не теряли контакт с перчатками (как это случилось со скафандром “Беркут” у Леонова).

Что касается “Ястреба”, который всего один раз использовался для выхода в открытый космос, то его также заменила усовершенствованная модель – скафандр “Орлан”.

Скафандр весом 115 кг!

“Орлан” – самый массивный и впечатляющий из всех существующих на сегодняшний день российских скафандров. Его основная задача – защита космонавтов от микрометеоритов и радиации во время полета в космос. “Орлан” прочный и многослойный, но очень тяжелый – он весит около 115 кг. Конечно, такой костюм не предназначен для прогулок, так как за пределами космической станции космонавты обычно работают только руками, паря в невесомости.

Конструкция полужесткого скафандра основана на лунном костюме “Кречет”, поэтому его задняя часть похожа на рюкзак и открывается как дверца холодильника. Однако, в отличие от “Кречет”, скафандры “Орлан” универсальны – рукава и штанины можно регулировать по высоте. Температура внутри скафандра также контролируется, поэтому при его использовании космонавт может быть полностью автономным и не зависеть от другого оборудования на МКС в течении семи часов.

Впервые “Орлан” был опробован для выхода в открытый космос в 1977 году, и его различные версии до сих пор используются на МКС.