Подразделение внекорабельной мобильности
Блок внекорабельной мобильности ( EMU ) — это независимый антропоморфный скафандр , обеспечивающий защиту окружающей среды, мобильность, жизнеобеспечение и связь для астронавтов, выполняющих внекорабельную деятельность (ВКД) на околоземной орбите . Представленный в 1981 году, это полужесткий скафандр, состоящий из двух частей, и в настоящее время является одним из двух типов скафандров для выхода в открытый космос, используемых членами экипажа на Международной космической станции (МКС), вторым является российский скафандр «Орлан» . Он использовался до НАСА астронавтами космического корабля завершения программы " Шаттл" в 2011 году .
Компоненты костюма
[ редактировать ]
EMU, как и скафандр Apollo/Skylab A7L , стал результатом 21 года исследований и разработок. [Примечание 1] Он состоит из узла скафандра (SSA), который включает в себя жесткую верхнюю часть туловища (HUT), секции рук, перчатки, «пузырчатый» шлем в стиле Аполлона, сборку внекорабельного козырька (EVVA) и мягкую нижнюю часть туловища ( LTA), включающий герметичную застежку тела (BSC), поясную опору, трусы, ноги и ботинки, а также систему жизнеобеспечения (LSS), которая включает в себя первичную систему жизнеобеспечения (PLSS), электрические системы и вторичный кислородный пакет ( СОП). [1] Прежде чем надеть компрессионную одежду, член экипажа надевает одежду максимальной впитывающей способности (MAG) (по сути, модифицированный подгузник при недержании – устройства для сбора мочи (UCD) больше не используются) и, возможно, терморегулирующее нижнее белье ( длинные кальсоны ). Последним предметом, который надевают перед надеванием скафандра, является одежда для жидкостного охлаждения и вентиляции (LCVG), которая включает в себя прозрачные пластиковые трубки, по которым течет охлажденная жидкая вода для контроля температуры тела, а также вентиляционные трубки для удаления отходящих газов.
Надев LCVG, астронавт надевает LTA перед входом в шлюзовую камеру. Затем космонавт надевает HUT, соединяет шлангокабель LCVG со шлангокабелем в HUT, а затем фиксирует две части скафандра вместе с помощью герметичной застежки. После того, как скафандр включен и проверен, астронавт надевает « кепку Снупи », коричнево-белую тканевую кепку для связи, относящуюся ко временам Аполлона , которая включает в себя пару наушников и микрофонов, что позволяет астронавту EVA общаться с обоими члены экипажа орбитального корабля и наземные диспетчеры в Хьюстоне . После надевания «кепки Снупи» перчатки и шлем фиксируются, создавая давление на костюм. Регулятор и вентиляторы костюма активируются, когда сервисные шлангокабели сняты и внутреннее давление костюма достигает 4,3 фунтов на квадратный дюйм (30 кПа). Типичный электропоезд может поддерживать космонавта в течение 8,5 часов, включая 30 минут резерва на случай отказа основного жизнеобеспечения. Для выхода в открытый космос с шаттла давление в кабине было снижено с 14,7 до 10,2 фунтов на квадратный дюйм (от 101 до 70 кПа) на 24 часа, после чего космонавту пришлось предварительно подышать в течение 45 минут. [2] Для выхода в открытый космос на борту МКС космонавт должен предварительно подышать около четырех часов. [2] хотя с 2006 года в большинстве выходов в открытый космос на МКС вместо этого используется процедура «выхода из лагеря», когда команда выхода в открытый космос спит в шлюзовом модуле Quest, пока атмосфера регулируется. [3]
Технические характеристики
[ редактировать ]Baseline EMU
[ редактировать ]- Производитель: ILC Dover (костюм) и Collins Aerospace (первичные системы жизнеобеспечения) [2]
- Миссии: от STS-6 (1983 г.) до STS-110 (2002 г.). [2]
- Функция: орбитальная внекорабельная деятельность. [2]
- Рабочее давление: 4,3 фунта на квадратный дюйм (29,6 кПа) [2]
- Вес костюма EVA: 109 фунтов (49,4 кг) [2]
- Общий вес костюма шаттла для выхода в открытый космос: 254 фунта (115 кг). [2]
- Первичное жизнеобеспечение: 8 часов (480 минут) [2]
- Резервное жизнеобеспечение: 30 минут [2]
Расширенный ЭВС
[ редактировать ]- Производитель: ILC Dover (костюм), Collins Aerospace (первичные системы жизнеобеспечения) и NASA (SAFER) [2]
- Миссии: с 1998 г. по настоящее время. [2]
- Функция: орбитальная внекорабельная деятельность. [2]
- Рабочее давление: 4,3 фунта на квадратный дюйм (29,6 кПа) [2]
- Вес костюма EVA: 122 фунта (55,3 кг) [2]
- Общий вес костюма шаттла для выхода в открытый космос: 275 фунтов (124,7 кг). [2]
- Общий вес костюма МКС для выхода в открытый космос: 319 фунтов (145 кг). [2]
- Первичное жизнеобеспечение: 8 часов (480 минут) [2]
- Резервное жизнеобеспечение: 30 минут [2]
Производитель
[ редактировать ]Аппаратное обеспечение и аксессуары EMU (PLSS, шлем, колпачок связи и стопорные кольца для шлема и перчаток) производятся компанией Hamilton Standard (ныне Hamilton Sundstrand подразделение компании Collins Aerospace ) из Виндзор-Локс, штат Коннектикут , а мягкие компоненты костюма (герб HUT и весь LTU) производятся компанией ILC Dover (бывшее подразделение Playtex ) из Фредерики, штат Делавэр . Две компании, которые в первые дни существования «Аполлона» конкурировали за контракт на постройку скафандра «Блок II» (лунный путь), объединились в 1974 году против компаний Дэвида Кларка и Garrett AiResearch для разработки и строительства EMU. Во время «Аполлона» в A7L, произведенном ILC Dover, использовались рюкзак жизнеобеспечения , шлем и стопорные кольца, поставляемые Hamilton Standard, но первоначально ILC Dover должна была просто поставлять руки и ноги скафандра, аналогичный процесс, который продолжается до сих пор. сегодня.
Всего было изготовлено 18 костюмов ЭВС с ПЛСС; 5 были потеряны во время миссий, 1 - при наземных испытаниях, а по состоянию на 2017 год 11 остаются целыми и функциональными. [4]
История
[ редактировать ]Получив контракт на строительство EMU в 1974 году, компании Hamilton Standard и ILC Dover поставили НАСА первые блоки EMU в 1982 году. На этапе исследований и разработок (1975–1980 годы) тестируемый костюм загорелся, в результате чего технический специалист получил ранения и был вынужден изменена конструкция регулятора и циркуляционного вентилятора. На STS-4 в июле 1982 года космонавты практиковались в надевании и снятии скафандра в шлюзовой камере шаттла. Первый выход в открытый космос шаттла должен был произойти на STS-5 , но из-за неисправности электрооборудования циркуляционного вентилятора выход в открытый космос был отменен. Первый выход в открытый космос нового EMU, наконец, произошел на STS-6 , когда Стори Масгрейв и Дональд Петерсон вышли в отсек полезной нагрузки космического корабля " Челленджер" и протестировали методы опускания стартовой люльки твердотопливной верхней ступени, используемой для ускорения следящего корабля. и спутник ретрансляции данных (TDRS-A) на геостационарную орбиту.
На «Шаттле» последовали и другие выходы в открытый космос, в частности, STS-41-B (первый полет пилотируемого маневрового аппарата ), STS-41-C ( ремонтная миссия Solar Max ), STS-41-G (первый американский выход в открытый космос с участием женщины) . ) и STS-51-A (где два застрявших спутника были извлечены и возвращены на Землю), но большая часть использования EMU произошла в ходе миссий по обслуживанию космического телескопа Хаббла . Для этих полетов два комплекта астронавтов в открытый космос выйдут с орбитального корабля, что потребует от НАСА использования четырех комплектов скафандров (вместе с запасными частями). До начала сборки МКС в ноябре 1998 года из шлюзовой камеры космического корабля "Шаттл" был осуществлен 41 выход в открытый космос с использованием электропоездов. [5]
При строительстве МКС Гамильтон Сандстранд и ILC Dover усовершенствовали существующий электропоезд «Шаттл», сделав костюм модульным. Это позволило оставить электропоезд на МКС на срок до двух лет и изменить его размеры на орбите, чтобы вместить различных членов экипажа. Электропоезда МКС также имеют увеличенную емкость аккумулятора, упрощенную помощь для спасения в открытом космосе (SAFER), улучшенные камеры и радиоприемники, а также новую систему предупреждения и предупреждения. Еще одна особенность, включенная в скафандры МКС, — это дополнительная батарея для питания обогревателей, встроенных в перчатку, позволяющая астронавтам сохранять руки в тепле во время ночных полетов на каждой 95-минутной орбите.
В настоящее время электропоезда МКС и российские скафандры «Орлан» используются экипажами всех национальностей на Международной космической станции. Два электропоезда хранятся в шлюзовом шлюзе Quest Joint .
Будущее использование и замена
[ редактировать ]По состоянию на 2019 год [update]НАСА планирует использовать систему Exploration Extravehicle Mobility Unit (xEMU) в рамках программы Artemis , созданную на основе технологий скафандров, использовавшихся в прошлом. [6]
1 июня 2022 года НАСА объявило, что выбрало компании Axiom Space и Collins Aerospace для разработки и предоставления астронавтам скафандров следующего поколения и систем выхода в открытый космос для работы за пределами Международной космической станции, исследования лунной поверхности в рамках миссий «Артемида» и подготовки к полетам человека на космос. Марс. [7]
Галерея
[ редактировать ]
Электропоезд без узла внекорабельного козырька
ЭВС без телекамеры и БЕЗОПАСНЕЕ
Примечания
[ редактировать ]- ↑ Этот период времени основан на заключении контракта на разработку скафандра Apollo A7L и до первого выхода в открытый космос, проведенного с помощью космического корабля "Шаттл" EMU на STS-6 в 1983 году.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Справочник данных EMU» (PDF) .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с Кеннет С. Томас; Гарольд Дж. Макманн (2006). Американские скафандры . Praxis Publishing Ltd. Чичестер, Великобритания: ISBN 0-387-27919-9 .
- ^ НАСА. «Отчет о состоянии Международной космической станции № 06-7» . НАСА. Архивировано из оригинала 15 июня 2006 г. Проверено 17 февраля 2006 г.
- ^ «Управление НАСА и разработка скафандров» (PDF) . Канцелярия генерального инспектора. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. 26 апреля 2017 г. Проверено 29 января 2019 г.
- ^ У. Уэст; В. Витт; К. Чуллен (2010). «ВКД-2010: Подготовка к операциям выхода в открытый космос Международной космической станции после вывода из эксплуатации космического корабля» (PDF) . Американский институт аэронавтики и астронавтики . Проверено 16 июня 2013 г.
- ^ Махони, Эрин (04 октября 2019 г.). «Скафандр нового поколения для астронавтов поколения Артемиды» . НАСА . Архивировано из оригинала 19 октября 2019 г. Проверено 11 октября 2019 г.
- ^ «НАСА сотрудничает с промышленностью в сфере новых услуг по выходам в открытый космос и по лунным походам» . НАСА . 1 июня 2021 г. Проверено 5 июня 2021 г.
Кеннет С. Томас; Гарольд Дж. Макманн (2006). Американские скафандры . Praxis Publishing Ltd. Чичестер, Великобритания: ISBN 0-387-27919-9 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]