Чем выше поднимается человек в воздух, тем меньше содержание кислорода. На высоте более 12 000 метров, на которой внешнее атмосферное давление составляет 150 миллиметров ртутного столба, даже чистого кислорода перестает хватать.
Выше этого предела можно дышать, только если подавать чистый кислород при повышенном относительно окружающего давлении – так, чтобы его давление в легких составляло те же самые 150 миллиметров ртутного столба. Но легкие – это очень тонкая ткань, если просто закачивать туда газ, в то время как снаружи тела давление будет меньше, то при разнице 70-100 миллиметров ртутного столба легкие просто разорвутся. Поэтому для нормальной работы человека на высоте выше 12 000 метров необходимо не только обеспечить достаточное количество кислорода в дыхательной смеси, но и сымитировать внешнее давление путем искусственного обжатия тела – эту функцию и выполняет высотно-компенсирующий костюм (ВКК).
Современный ВКК представляет собой комбинезон, пронизанный так называемыми натяжными устройствами – пневмотрубками и пневмокамерами. Неотъемлемой частью костюма является гермошлем с системой подачи чистого кислорода для дыхания. Современные высотно-компенсирующие костюмы могут сохранить пилоту жизнь на высотах до 25 000 метров.
И именно из высотно-компенсирующих костюмов выросли впоследствии космические скафандры.
Первенство в изобретении космического скафандра – вопрос спорный. Так американский скафандр Navy Mark IV, разработанный для полетов по программе «Меркурий», существовал в виде опытного образца уже в 1958 году, он появился на два года раньше советского СК-1. С другой стороны, именно СК-1 стал первым скафандром, действительно выполнившим свою непосредственную задачу, - в нем летал Юрий Гагарин. Но этот скафандр не был автономен настолько, чтобы позволить выход в открытый космос, - первым скафандром с такими возможностями стал появившийся в 1964 году «Беркут».
Скафандр СК-1 имел два слоя, лавсановый (силовой) и резиновый (герметизирующий) – плюс оранжевый чехол поверх обоих, чтобы проще было искать космонавта в сибирских лесах, если ему доведется туда приземлиться. Под скафандр надевался теплозащитный комбинезон с искусственной вентиляцией по шлангу из кабины. Шлем герметизировался отдельно от остальных частей скафандра.
Всего сделали несколько экземпляров, индивидуально скроенных по размерам Гагарина, Титова и Нелюбова. Скафандр мог поддерживать жизнь космонавта в течение пяти часов после разгерметизации капсулы, причем шлем закрывался автоматически (на тот случай, если космонавт вдруг потеряет сознание).
В 1965 году советские ученые работают над созданием на космическом корабле шлюза для выхода в открытый космос и соответствующим скафандром. Конструкторам пришлось непросто, поскольку различные технические требования противоречили друг другу. С одной стороны, от скафандра требовалось, чтобы он обеспечивал защиту космонавта, поддерживая внутри высокое давление. С другой стороны, его надлежало сделать мягким и компактным: он должен был обеспечить космонавту свободу движений в вакууме и при этом как-то умещаться в крайне тесную капсулу корабля «Восход».
Конструкторам удалось найти компромиссное решение, и в результате получился «Беркут» - первый и единственный универсальный скафандр, предназначенный и для выхода в открытый космос, и для экстренного спасения космонавта. Он имел двойную герметичную оболочку и специальную экранно-вакуумную термоизоляцию, почти полностью исключающую теплообмен между человеком и окружающей средой.
При создании скафандра «Беркут» стояла задача зафиксировать факт выхода человека в космос и опередить США. Поэтому на деле «Беркут» использовался на практике один раз – в том самом памятном полете 18 марта 1965 года.
Первым космонавтом, вышедшим в открытый космос, стал Алексей Леонов.
Подробнее об истории создания, модернизации и использовании различных скафандров можно прочить в книге Тима Скоренко «Изобретено в СССР. История изобретательской мысли с 1917 по 1991 год».
Книга вышла в 2020 году в издательстве «Альпина нон-фикшн». С книгой можно познакомиться в отделе технико-экономической и сельскохозяйственной литературы библиотеки Курбатова (2 этаж, каб. 202, тел. 72-84-08).
Краткое описание изобретений в области космонавтики, в т. ч. связанных с изобретениями космических скафандров, предлагает Национальная электронная библиотека.
Наталья Антонова, заведующая сектором литературы по сельскому хозяйству
