Скафандры серии Z
 | Эту статью необходимо обновить . ( март 2019 г. ) |
Серия Z [1] представляет собой серию прототипов скафандров для выхода в (EVA), открытый космос разрабатываемых в рамках проекта Advanced Extravehicle Mobility Unit (AEMU) в рамках программы NASA Advanced Exploration Systems (AES). Скафандры разрабатываются для использования как в условиях микрогравитации, так и для выхода в открытый космос на планете .
Наряду с системой жизнеобеспечения, разработанной НАСА, новые скафандры Z с более высоким давлением позволяют избежать предварительного дыхания и позволяют быстро надеть скафандр и выйти из космического корабля. Z-1 — первый костюм, успешно интегрированный в док-механизм порта костюма, устраняющий необходимость в воздушном шлюзе и снижающий требования к расходным материалам в долгосрочных миссиях. Более поздний вариант планируется испытать на Международной космической станции в 2017 году. [2]
Версии
[ редактировать ]Z-1
[ редактировать ]Костюм Z-1 состоит из мягкой верхней части туловища, мягкой нижней части туловища, блока перчаток, блока ботинок и шлема с полусферическим куполом. [1] Z-1 называют «мягким» костюмом, потому что в негерметичном состоянии его основная структура представляет собой гибкую ткань, хотя у него есть несколько жестких подвижных элементов. [1] Масса костюма составляет 126 фунтов (57 кг), с интерфейсной пластиной портов костюма (SIP) — 154 фунта (70 кг), а с макетом SIP и портативной системы жизнеобеспечения (PLSS) — 162 фунта ( 73 кг). [1] [3]
Прототип Z-1 был спроектирован и построен компанией ILC Dover для НАСА . [4] Z-1 был назван одним из Time в 2012 году. журнала лучших изобретений года по версии [5] Из-за своих уникальных неоново-зеленых полос на руках и ногах костюм вошел в массовую культуру как « Костюм Базза Лайтера », поскольку он повторяет цвет персонажа из Pixar фильма «История игрушек» . [6]
НАСА провело серию испытаний Z-1. Согласно отчету НАСА, испытания состояли из двух частей: 1) характеристика характеристик скафандра для сокращения выбора компонентов для планируемого скафандра Z-2 и 2) «разработка интерфейсов с портом скафандра и исследовательскими аппаратами посредством оценки герметичного скафандра». [7]
-
Прототип скафандра Z-1 - демонстрация на коленях (ноябрь 2012 г.) -
Испытания костюмного порта с костюмом Z-1 -
Костюм Z-1 проходит испытания во время параболического полета
З-2
[ редактировать ] | Эту статью необходимо обновить . ( апрель 2016 г. ) |
И ILC Dover, и Дэвид Кларк боролись за контракт на сумму 4,4 миллиона долларов на разработку, производство и испытания прототипа скафандра Z-2. [8] [9] В апреле 2013 года было объявлено, что ILC Dover победила; Ожидается, что контракт будет рассчитан на 18 месяцев. [9]
В Z-2 будет использоваться верхняя часть туловища из твердого композитного материала, не подвергаемая автоклавной обработке ; [10] Считается, что это улучшит его долговечность. [11] Конструкция плеча и бедра была улучшена на основе испытаний Z-1. [11] В Z-2 будут использоваться ботинки более высокой точности, а также материалы, совместимые с средой полного вакуума. [11] Ожидается, что костюм будет весить 143 фунта (65 кг). [8] Z-2 будет спроектирован для взаимодействия с передовой портативной системой жизнеобеспечения НАСА, которая в настоящее время разрабатывается в Космическом центре Джонсона. [9] Костюм также будет спроектирован так, чтобы взаимодействовать как с классическими шлюзами, так и с портами костюма . [9]
Ожидается, что прототип костюма Z-2 будет доставлен в НАСА к ноябрю 2014 года с уровнем технологической готовности 7. [11] [12] [13] но было отложено до весны 2015 года. [14] Окончательная поставка и испытания в вакуумной камере, предназначенной для человека, и лаборатории нейтральной плавучести ожидаются в 2018-2019 годах. [14] Это приведет к проведению испытаний костюма в термовакуумной камере с PLSS в 2020 году. [12]
Портативная система жизнеобеспечения
[ редактировать ]
Проект Next Generation Life Support (NGLS) занимается разработкой компонентов, которые планируется стать частью портативной системы жизнеобеспечения (PLSS). Двумя из этих компонентов являются регулируемый кислородный регулятор (VOR) и качающийся слой амина быстрого цикла (RCA).
Ожидается, что VOR позволит регулировать давление в скафандре до 84 настроек в диапазоне от 0 до 8,4 фунтов на квадратный дюйм. [15] Нынешний блок внекорабельной мобильности (EMU) имеет только два уровня давления. [15] Эта новая возможность позволит лечить декомпрессионную болезнь прямо в костюме и обеспечит гибкость взаимодействия с различными транспортными средствами. [15] Это также позволяет выходить в открытый космос при более высоком внутреннем давлении, чтобы сократить время предварительного дыхания, а затем медленно снижать давление после этого, чтобы максимизировать мобильность и минимизировать утомляемость экипажа. [15]
Качающаяся кровать RCA удаляет углекислый газ (CO 2 ) и контролирует влажность. [15] Способность RCA удалять CO 2 восстанавливается во время выхода в открытый космос под воздействием вакуума, что делает ее превосходной по сравнению с предыдущими системами. [15] Для удаления CO 2 нынешний ЕВС должен использовать либо канистру с гидроксидом лития (LiOH), либо канистру с оксидом металла (Metox). [15] Канистру LiOH можно использовать только один раз. [15] Канистру Metox можно повторно использовать после выхода в открытый космос, но для этого требуется четырнадцать часов, вспомогательное оборудование, время экипажа и значительное количество электроэнергии. [15] Ожидается, что RCA будет весить меньше, чем нынешние сопоставимые системы. [15]
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Jump up to: а б с д Роберт М. Бойл; Лиана Родригс; Чарльз Олтон; Мэллори Дженнингс; Линдси Эйчисон (1 января 2012 г.). «Осуществимость отсека для костюма - испытания надевания скафандра под давлением человека с использованием лампы Marman C и концепции порта для костюма с пневматическими флипперами» (PDF) . НАСА . Проверено 25 июня 2013 г.
- ↑ Popsci, Скафандр для глубокого космоса , получено 21 декабря 2012 г.
- ^ Росс, Эми (1 июня 2012 г.). «Сводка испытаний прототипа скафандра Z-1» (PDF) . НАСА . Проверено 25 июня 2013 г.
- ^ Delaware Business Daily, Z-1 Top Tech . Проверено 21 декабря 2012 г.
- ^ Лучшие изобретения 2012 года, скафандр НАСА Z-1. Архивировано 20 февраля 2015 г. в Wayback Machine . Проверено 21 декабря 2012 г.
- ^ «Скафандр Z-1 НАСА: неудачи Базза Лайтера (фотографии)» . space.com . Проверено 21 июня 2016 г.
- ^ Сервер технических отчетов НАСА, Сводка испытаний прототипа скафандра Z-1 . Проверено 21 декабря 2012 г.
- ^ Jump up to: а б «НАСА выбирает ILC Dover для создания скафандра следующего поколения» . Космические новости . 26 апреля 2013 года . Проверено 28 января 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д «НАСА заключает контракт на скафандр Z-2 с ILC Dover» . МЛЦ Дувр. 19 апреля 2013 года . Проверено 29 апреля 2013 г.
- ^ Слоан, Джефф (10 ноября 2016 г.). «На Марсе подойдет не любой костюм» . www.compositesworld.com . Проверено 28 декабря 2017 г.
- ^ Jump up to: а б с д «Голосование по дизайну скафандра Z-2» . НАСА. Архивировано из оригинала 25 марта 2014 года . Проверено 29 марта 2014 г.
- ^ Jump up to: а б «Команда разработки продвинутых костюмов — Reddit AMA» . 26 марта 2014 года . Проверено 29 марта 2014 г.
- ^ «Скафандры для выхода в открытый космос (EVA)» . МЛЦ Дувр. Апрель 2013 года . Проверено 29 апреля 2013 г.
- ^ Jump up to: а б «Совершенная носимая технология: НАСА использует 3D-печать для разработки марсианского скафандра — TechRepublic» . techrepublic.com . Проверено 21 июня 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж Барта, Дэниел (15 июля 2012 г.). «Проект жизнеобеспечения следующего поколения: разработка передовых технологий для исследовательских миссий человека» (PDF) . Американский институт аэронавтики и астронавтики . Проверено 25 июня 2013 г.