بدلات رواد الفضاء ليست مجرد بدلات للطيران في المدار. ظهر أولهم في بداية القرن العشرين. لقد كان وقتًا بقي فيه ما يقرب من نصف قرن قبل رحلات الفضاء. ومع ذلك ، فهم العلماء أن تطوير الفضاء خارج كوكب الأرض ، والتي تختلف ظروفها عن الظروف المألوفة لنا ، أمر لا مفر منه. هذا هو السبب في أنهم توصلوا للرحلات المستقبلية بمعدات رواد الفضاء التي يمكن أن تحمي شخصًا من بيئة خارجية قاتلة بالنسبة له.
مفهوم بدلة الفضاء
ما هي معدات الرحلات الفضائية؟ البدلة هي نوع من معجزة التكنولوجيا. إنها محطة فضاء مصغرة تحاكي شكل جسم الإنسان.
البدلة الفضائية الحديثة مجهزة بنظام دعم حياة رائد فضاء كامل. لكن على الرغم من تعقيد الجهاز ، فإن كل شيء فيه مضغوط ومريح.
تاريخ الخلق
كلمة "بدلة" لها جذور فرنسية. في عام 1775 ، اقترح عالم الرياضيات جان بابتيست دي باس شابيل إدخال هذا المفهوم. بالطبع ، في نهاية القرن الثامن عشر ، لم يحلم أحد بالطيران في الفضاء. كلمة "بدلة" والتي تعني في اليونانية "قارب رجل" تقرر تطبيقها على معدات الغوص.
مع ظهور عصر الفضاء ، بدأ استخدام هذا المفهوم في اللغة الروسية. هنا فقط أخذ معنى مختلف قليلا. بدأ الرجل في الصعود أعلى فأعلى. في هذا الصدد ، كانت هناك حاجة إلى معدات خاصة. لذلك ، على ارتفاع يصل إلى سبعة كيلومترات ، هناك ملابس دافئة وقناع أكسجين. تتطلب المسافات في نطاق عشرة آلاف متر ، بسبب انخفاض الضغط ، كابينة مضغوطة وبدلة تعويضية. خلاف ذلك ، أثناء إزالة الضغط ، لن تمتص رئتا الطيار الأكسجين. إذن ماذا لو ذهبنا إلى مستوى أعلى؟ في هذه الحالة ، سوف تحتاج إلى بدلة فضائية. يجب أن تكون ضيقة جدا. في نفس الوقت ، الضغط الداخلي للبدلة (عادة في حدود 40 بالمائة من الضغط الجوي) سيبقي الطيار على قيد الحياة.
في عشرينيات القرن الماضي ، ظهر عدد من المقالات لعالم وظائف الأعضاء الإنجليزي جون هولدن. كان من بينهم أن المؤلف اقترح استخدام بدلات الغوص لحماية صحة وحياة رواد الطيران. حتى أن المؤلف حاول وضع أفكاره موضع التنفيذ. قام ببناء بدلة مماثلة واختبرها في غرفة الضغط العالي ، حيث تم ضبط الضغط المقابل لارتفاع 25.6 كم. ومع ذلك ، فإن صناعة المناطيد القادرة على الصعود إلى طبقة الستراتوسفير ليست متعة رخيصة.ورائد الطيران الأمريكي مارك ريدج ، الذي كان مخصصًا له الزي الفريد ، للأسف لم يجمع الأموال. هذا هو السبب في أن بدلة هولدن لم يتم اختبارها عمليًا.
تطورات العلماء السوفييت
في بلدنا ، كان المهندس يفغيني تشيرتوفسكي ، الذي كان موظفًا في معهد طب الطيران ، يعمل في بدلات الفضاء. على مدار تسع سنوات ، من عام 1931 إلى عام 1940 ، طور 7 نماذج من المعدات المضغوطة. حل أول مهندس سوفيتي في العالم مشكلة التنقل. الحقيقة هي أنه عند الصعود إلى ارتفاع معين ، تضخمت بدلة الفضاء. بعد ذلك ، اضطر الطيار إلى بذل جهود كبيرة حتى لثني ساقه أو ذراعه. هذا هو السبب في أن نموذج Ch-2 صممه مهندس بمفصلات.
في عام 1936 ، ظهرت نسخة جديدة من المعدات الفضائية. هذا هو نموذج Ch-3 ، الذي يحتوي تقريبًا على جميع التفاصيل الموجودة في بدلات الفضاء الحديثة التي يستخدمها رواد الفضاء الروس. تم اختبار هذا الإصدار من المعدات الخاصة في 19 مايو 1937. تم استخدام القاذفة الثقيلة TB-3 كطائرة.
منذ عام 1936 ، تم تطوير بدلات فضائية لرواد الفضاء من قبل المهندسين الشباب في معهد الديناميكا الهوائية المركزي. تم إلهامهم للقيام بذلك من خلال العرض الأول لفيلم الخيال العلمي "رحلة الفضاء" ، الذي تم إنشاؤه بالاشتراك مع كونستانتين تسيولكوفسكي.
البدلة الأولى بمؤشر SK-STEPS-1 تم تصميمها وتصنيعها واختبارها من قبل المهندسين الشباب خلال عام 1937 فقط. حتى الانطباع الخارجي عن هذاأشارت المعدات إلى وجهته خارج كوكب الأرض. في النموذج الأول ، تم توفير موصل حزام لتوصيل الأجزاء العلوية والسفلية. تم توفير حركة كبيرة من خلال مفاصل الكتف. غلاف هذه البدلة مصنوع من طبقتين من القماش المطاطي
تميز الإصدار التالي من البدلة بوجود نظام تجديد مستقل مصمم لمدة 6 ساعات من التشغيل المتواصل. في عام 1940 ، تم إنشاء آخر بدلة فضاء سوفيتية قبل الحرب ، SK-SHAGI-8. تم إجراء اختبار هذه المعدات على المقاتلة I-153.
إنشاء إنتاج خاص
في سنوات ما بعد الحرب ، اعترض معهد أبحاث الطيران مبادرة تصميم بدلات فضائية لرواد الفضاء. تم تكليف متخصصيها بمهمة تطوير بدلات مصممة لطياري الطيران ، وقهر السرعات والارتفاعات الجديدة. ومع ذلك ، من الواضح أن الإنتاج التسلسلي لمعهد واحد لم يكن كافياً. لهذا السبب تم إنشاء ورشة عمل خاصة في أكتوبر 1952 من قبل المهندس ألكسندر بويكو. كان في Tomilino ، بالقرب من موسكو ، في المصنع رقم 918. اليوم هذه الشركة تسمى NPP Zvezda. تم إنشاء بدلة فضاء غاغارين عليها في وقت واحد.
رحلات الفضاء
في نهاية الخمسينيات من القرن الماضي ، بدأ حقبة جديدة من الاستكشاف خارج كوكب الأرض. خلال هذه الفترة بدأ مهندسو التصميم السوفييت في تصميم مركبة فوستوك الفضائية ، أول مركبة فضائية. ومع ذلك ، فقد كان من المخطط في الأصل ألا تكون هناك حاجة لبدلات فضاء رواد الفضاء لهذا الصاروخ. كان على الطيار أن يكون في حاوية خاصة محكمة الغلق ،والتي سيتم فصلها عن مركبة الهبوط قبل الهبوط. ومع ذلك ، فقد تبين أن هذا المخطط مرهق للغاية ، بالإضافة إلى أنه تطلب اختبارات طويلة. هذا هو السبب في إعادة تصميم التخطيط الداخلي لـ Vostok في أغسطس 1960.
قام متخصصو مكتب سيرجي كوروليف بتغيير الحاوية إلى مقعد طرد. في هذا الصدد ، يحتاج رواد الفضاء المستقبليون إلى الحماية في حالة انخفاض الضغط. أصبحت بدلة فضاء. ومع ذلك ، كان هناك نقص كارثي في الوقت لرسو السفن بأنظمة على متنها. في هذا الصدد ، تم وضع كل ما هو ضروري لدعم حياة الطيار مباشرة في المقعد.
تم تسمية أول بدلات فضاء لرائد الفضاء SK-1. كانت ترتكز على بدلة Vorkuta عالية الارتفاع ، المصممة لطياري SU-9 المقاتلة الاعتراضية. فقط الخوذة أعيد بناؤها بالكامل. تم تركيب آلية فيه ، والتي تم التحكم فيها بواسطة جهاز استشعار خاص. عندما انخفض الضغط في البدلة ، انغلق الواقي الشفاف على الفور.
تم تصنيع معدات لرواد الفضاء للقياس. بالنسبة للرحلة الأولى ، تم إنشاؤه لأولئك الذين أظهروا أفضل مستوى من التدريب. هذه هي المراكز الثلاثة الأولى ، والتي تضمنت يوري جاجارين والألماني تيتوف وغريغوري نيليوبوف.
من المثير للاهتمام أن رواد الفضاء ذهبوا إلى الفضاء في وقت متأخر عن بدلة الفضاء. تم إرسال إحدى البدلات الخاصة للعلامة التجارية SK-1 إلى المدار خلال تجربتين لإطلاق غير مأهول لمركبة فوستوك الفضائية ، والتي تم إجراؤها في مارس 1961. بالإضافة إلى المونجرز التجريبية ، كانت دمية إيفان إيفانوفيتش على متنها ،يرتدون بذلة الفضاء. تم تركيب قفص به خنازير غينيا وفئران في صندوق هذا الشخص الاصطناعي. وحتى لا يخطئ شهود الهبوط العارضون "إيفان إيفانوفيتش" على أنه أجنبي ، تم وضع لافتة عليها نقش "Layout" تحت قناع بدله الفضائية.
تم استخدام بدلات SK-1 خلال خمس رحلات مأهولة لمركبة فوستوك الفضائية. ومع ذلك ، لم تستطع رائدات الفضاء الطيران فيها. بالنسبة لهم ، تم إنشاء نموذج SK-2. لأول مرة ، وجد تطبيقه أثناء رحلة المركبة الفضائية فوستوك -6. صنعنا بدلة الفضاء هذه ، مع مراعاة السمات الهيكلية لجسد الأنثى ، من أجل فالنتينا تيريشكوفا.
تطوير المتخصصين الأمريكيين
في تنفيذ برنامج "ميركوري" ، اتبع المصممون الأمريكيون مسار المهندسين السوفييت أثناء تقديم مقترحاتهم الخاصة. لذلك ، أخذت أول بدلة فضاء أمريكية في الحسبان حقيقة أن رواد الفضاء في المستقبل سيكونون أطول في المدار.
صمم المصمم Russell Colley بدلة خاصة من Navy Mark ، مصممة في الأصل لطياري الطيران البحري. على عكس الموديلات الأخرى ، كانت هذه البدلة مرنة ولها وزن صغير نسبيًا. لاستخدام هذا الخيار في برامج الفضاء ، تم إجراء العديد من التغييرات على التصميم ، والتي أثرت بشكل أساسي على جهاز الخوذة.
بدلات الأمريكيين أثبتت مصداقيتها. مرة واحدة فقط ، عندما سقطت كبسولة ميركوري 4 وبدأت في الغرق ، كادت البدلة أن تقتل رائد الفضاء فيرجيل جريسون. تمكن الطيار بالكاد من الخروج ، حيث لم يتمكن من الانفصال عن النظام الموجود على متن الطائرة لفترة طويلة.دعم الحياة.
إنشاء بدلات مستقلة
بسبب الوتيرة السريعة لاستكشاف الفضاء ، كان من الضروري تصميم بدلات خاصة جديدة. بعد كل شيء ، كانت النماذج الأولى هي الإنقاذ في حالات الطوارئ فقط. نظرًا لحقيقة أنها كانت متصلة بنظام دعم الحياة لمركبة فضائية مأهولة ، لم يتمكن رواد الفضاء في الفضاء من زيارة هذه المعدات. لدخول الفضاء الخارجي المفتوح ، كان من الضروري تصميم بدلة فضاء مستقلة. تم ذلك من قبل مصممي اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية والولايات المتحدة الأمريكية.
أنشأ الأمريكيون ، في إطار برنامجهم الفضائي الجوزاء ، تعديلات جديدة على بدلات الفضاء G3C و G4C و G5C. والثاني مصمم للسير في الفضاء. على الرغم من حقيقة أن جميع بدلات الفضاء الأمريكية كانت متصلة بنظام دعم الحياة على متن السفينة ، إلا أنها كانت تحتوي على جهاز مستقل مدمج فيها. إذا لزم الأمر ، ستكون موارده كافية لدعم حياة رائد فضاء لمدة نصف ساعة.
في بدلة G4C بتاريخ 1965-03-06 ، ذهب الأمريكي إدوارد وايت إلى الفضاء الخارجي. ومع ذلك ، لم يكن رائدا. قبل شهرين ونصف ، زار أليكسي ليونوف الفضاء المجاور للسفينة. لهذه الرحلة التاريخية ، طور المهندسون السوفييت بدلة بيركوت. اختلفت عن SK-1 من خلال وجود غلاف ثانٍ محكم. بالإضافة إلى ذلك ، كان للبدلة حقيبة كتف مجهزة بخزانات أكسجين ، وفلتر ضوء مدمج في خوذته.
أثناء وجوده في الفضاء الخارجي ، تم توصيل رجل بالسفينة بواسطة حبل حبال طوله سبعة أمتار ، والذي تضمن جهاز امتصاص الصدمات ،الأسلاك الكهربائية والكابلات الفولاذية وخرطوم الإمداد بالأكسجين في حالات الطوارئ. حدث الخروج التاريخي إلى الفضاء الخارجي في 18 مارس 1965. ظل أليكسي ليونوف خارج المركبة الفضائية لمدة 23 دقيقة. 41 sec
بدلات الفضاء لاستكشاف القمر
بعد إتقان مدار الأرض ، اندفع الإنسان أكثر. وكان هدفه الأول تنفيذ رحلات جوية إلى القمر. ولكن لهذا الغرض ، كانت هناك حاجة إلى بدلات فضاء خاصة مستقلة تسمح لهم بالبقاء خارج السفينة لعدة ساعات. وقد تم إنشاؤها من قبل الأمريكيين أثناء تطوير برنامج أبولو. وفرت هذه البدلات الحماية لرائد الفضاء من ارتفاع درجة حرارة الشمس ومن النيازك الدقيقة. أول نسخة مطورة من البدلات القمرية كانت تسمى A5L. ومع ذلك ، تم تحسينه في وقت لاحق. في التعديل الجديد لـ A6L ، تم توفير غلاف عازل للحرارة. كان إصدار A7L هو خيار مثبطات اللهب.
كانت البدلات القمرية بدلات متعددة الطبقات من قطعة واحدة مع وصلات مطاطية مرنة. على الأصفاد والياقة كانت هناك حلقات معدنية مصممة لربط قفازات مختومة وخوذة. تم ربط البدلات بسحاب رأسي مخيط من الفخذ إلى الرقبة.
يطأ الأمريكيون سطح القمر في 21/7/1969. خلال هذه الرحلة ، وجدت بدلات الفضاء A7L استخدامها.
كان رواد الفضاء السوفييت يذهبون أيضًا إلى القمر. لهذه الرحلة ، تم إنشاء بدلات الفضاء Krechet. كانت نسخة شبه صلبة من الدعوى ، ظهر على ظهرها باب خاص. كان على رائد الفضاء الصعود إليه ، وبالتالي يرتدي المعدات. كان الباب يغلقمن داخل. لهذا الغرض ، تم توفير رافعة جانبية ودائرة معقدة من الكابلات. كان داخل البدلة نظام دعم الحياة. لسوء الحظ ، لم يتمكن رواد الفضاء السوفييت من زيارة القمر. لكن البدلة التي تم إنشاؤها لمثل هذه الرحلات تم استخدامها لاحقًا في تطوير نماذج أخرى.
معدات لأحدث السفن
ابتداءً من عام 1967 ، بدأ الاتحاد السوفيتي في إطلاق سويوز. كانت هذه مركبات مصممة لإنشاء محطات مدارية. زاد الوقت الذي يقضيه رواد الفضاء عليهم بشكل مطرد.
صنعت بدلة الفضاء "هوك" للرحلات على متن مركبة الفضاء سويوز. تكمن اختلافاته عن "Berkut" في تصميم نظام دعم الحياة. بمساعدتها ، تم تدوير الخليط التنفسي داخل البدلة الفضائية. هنا تمت تنقيته من الشوائب الضارة وثاني أكسيد الكربون ثم تبريده.
تم استخدام بدلة إنقاذ Sokol-K الجديدة أثناء رحلة Soyuz-12 في سبتمبر 1973. حتى أن مندوبي المبيعات من الصين قاموا بشراء نماذج أكثر تقدمًا من هذه البدلات الواقية. ومن المثير للاهتمام ، أنه عندما تم إطلاق المركبة الفضائية المأهولة Shanzhou ، كان رواد الفضاء يرتدون معدات تذكرنا جدًا بالنموذج الروسي.
للسير في الفضاء ، ابتكر المصممون السوفييت بدلة الفضاء Orlan. هذه معدات شبه صلبة قائمة بذاتها ، تشبه Gyrfalcon القمري. كان من الضروري أيضًا أن تلبسها من خلال الباب في الخلف. ولكن ، على عكس Krechet ، كان Orlan عالميًا. الأكمام والساقين قابلة للتعديل بسهولة حسب الرغبةالنمو.
لم يكن رواد الفضاء الروس وحدهم من حلقوا ببدلات أورلان الفضائية. بناءً على طراز هذه المعدات ، قام الصينيون بصنع Feitian. في نفوسهم ، ذهبوا إلى الفضاء الخارجي.
بدلات المستقبل
اليوم ، ناسا تطور برامج فضائية جديدة. وهي تشمل رحلات إلى الكويكبات والقمر بالإضافة إلى رحلة استكشافية إلى المريخ. هذا هو السبب في استمرار تطوير تعديلات جديدة لبدلات الفضاء ، والتي سيتعين عليها في المستقبل الجمع بين جميع الصفات الإيجابية لبدلة العمل ومعدات الإنقاذ. ما هو الخيار الذي سيتوقف عنده المطورون لا يزال غير معروف.
ربما تكون بدلة صلبة ثقيلة تحمي الشخص من جميع التأثيرات الخارجية السلبية ، أو ربما تجعل التقنيات الحديثة من الممكن إنشاء غلاف عالمي ، ستقدر أناقته رائدات الفضاء في المستقبل.
