EMU (скафандр)

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
EMU (скафандр)
Файл:STS-118 EVA EMU Suit.jpg
nasa.gov

EMU (англ. Extravehicular Mobility Unit) — автономный скафандр, разработанный НАСА для выходов в открытый космос на орбите Земли. Используется с 1983 года на «Спейс шаттлах» и МКС. Состоит из жёсткого корпуса и системы жизнеобеспечения, обеспечивающей работу до 8.5 часов.

Конструкция[править]

Основные компоненты[править]

Скафандр EMU представляет собой двухслойную систему. Внешний слой, известный как Жёсткий верхний корпус (HUT), изготовлен из алюминиевого сплава и содержит интегрированные системы управления, включая дисплейный модуль (DCM), радиочастотные антенны и блоки первичного (PLSS) и резервного (SOP) жизнеобеспечения. Внутренний слой, или Нижняя мягкая часть (LTA), состоит из терморегулирующего нейлонового трикотажа, подвижных соединений на основе подшипников из нержавеющей стали в области талии, а также усиленных кевларом штанин и ботинок с антивибрационными стельками[1].

Шлем EMU выполнен в форме сферического купола из поликарбоната толщиной 3.2 мм, обеспечивающего обзор 210 градусов. Его дополняет Съёмный защитный козырёк (EVVA) — многослойная конструкция из позолоченного тедлара, блокирующего ультрафиолетовое излучение, и нагревательных элементов для предотвращения запотевания. Перчатки скафандра, разработанные с учётом опыта программы «Аполлон», включают силиконовые уплотнители, титановые суставные узлы и углеродное волокно в области ладони для повышенной износостойкости. Система подогрева поддерживает температуру пальцев в диапазоне 15-25 °C[1].

Система жизнеобеспечения[править]

Первичная система жизнеобеспечения (PLSS) массой 38 кг крепится к задней части HUT. Она включает кислородные баллоны под давлением 5 900 psi (407 бар), обеспечивающие 0.23 кг/мин потока, литий-гидроксидные фильтры для поглощения CO2, и водяной контур с насосом мощностью 90 Вт, циркулирующий 4.5 литра деионизированной воды через Жидкостно-вентиляционный костюм (LCVG) — сеть из 91 метра полиуретановых трубок, вшитых в нижнее бельё астронавта. Резервная Вторичная кислородная система (SOP) на случай разгерметизации обеспечивает 30-минутный запас кислорода при давлении 3 000 psi[2].

Технические характеристики[править]

Базовая версия EMU, использовавшаяся в программе «Спейс шаттл» до 2002 года, имела массу 49,4 кг для самого скафандра и 115 кг с полным комплектом оборудования, включая инструменты и страховочные тросы. Рабочее давление составляло 29,6 кПа — компромисс между мобильностью и профилактикой кессонной болезни. Улучшенная версия для МКС, введённая в 1998 году, увеличила массу до 55,3 кг за счёт добавления системы SAFER (упрощённое устройство аварийного возврата) с 1,4 кг азотного топлива, цифровых камер с разрешением 720p и литий-ионных батарей ёмкостью 11 А·ч. Общий вес комплекта для МКС достиг 145 кг из-за дополнительных адаптеров для стыковки с модулем «Квест»[3].

История разработки[править]

Проектирование EMU началось в 1974 году как совместная инициатива НАСА, компании ILC Dover (разработка мягких элементов) и Hamilton Standard (системы жизнеобеспечения). Первый прототип, испытанный в вакуумной камере в 1977 году, показал критический дефект: при температурах ниже −100 °C шарниры коленей теряли подвижность. Для решения инженеры внедрили подшипники из спечённой бронзы с тефлоновым покрытием. В 1979 году во время наземных испытаний в Космическом центре Джонсона произошёл инцидент: короткое замыкание в электродвигателе вентилятора PLSS вызвало возгорание литий-гидроксидного фильтра, что привело к пересмотру электронных компонентов на предмет искробезопасности[4][5].

Первое применение EMU в космосе состоялось 7 апреля 1983 года во время миссии STS-6, когда астронавты Стори Масгрейв и Дональд Питерсон провели 4 часа 10 минут в грузовом отсеке шаттла «Челленджер», тестируя монтажное оборудование. За время программы шаттлов EMU использовался в 41 выходе, включая ремонт телескопа «Хаббл» в 1993 году, где была продемонстрирована возможность замены электронных плат в перчатках скафандра с точностью до 0,5 мм[6].

Эксплуатация на МКС[править]

Для адаптации к условиям МКС в 2001 году EMU претерпел модернизацию[7]:

  • Модульная конструкция: Возможность замены элементов HUT и LTA на орбите. Например, размер перчаток можно изменить за 15 минут.
  • Система контроля микрометеоритов: Датчики давления в 12 точках скафандра, предупреждающие о пробоях.
  • Усовершенствованная телеметрия: Передача данных о состоянии скафандра на Землю через спутники TDRSS.

Подготовка к выходу включает 4-часовую декомпрессию в шлюзе Quest при снижении давления с 101 до 70 кПа, что минимизирует риск декомпрессионной болезни. С 2006 года применяется процедура «campout»: астронавты ночуют в шлюзе при давлении 70 кПа, сокращая предварительное дыхание чистым кислородом до 40 минут[6].

Переход к xEMU[править]

В рамках программы «Артемида» EMU заменяется на xEMU, где устранены ключевые ограничения[8]:

  • Диапазон размеров: xEMU подходит для 99 % населения (EMU — только для 5-95 перцентилей).
  • Давление: Повышено до 57 кПа, что снижает время декомпрессии.
  • Совместимость: Универсальные разъёмы для лунного и орбитального оборудования.

См. также[править]

Примечания[править]

  1. ↑ 1,0 1,1 NASA International Space Station Status Report #06-7. NASA. Архивировано из первоисточника 15 июня 2006. Проверено 17 февраля 2006.
  2. ↑ Spacesuits Past, Present, and Future англ.. airandspace.si.edu (2024-04-26). Проверено 21 марта 2025.
  3. ↑ US Spacesuits. — Chichester, UK: Praxis Publishing Ltd., 2006. — ISBN 0-387-27919-9.
  4. ↑ Ayrey Bill Lunar Outfitters: Making the Apollo Space Suit. — University Press of Florida. — ISBN 978-0-8130-6564-9.
  5. ↑ Walsh Patrick J. Echoes Among the Stars: A Short History of the U.S. Space Program. — M.E. Sharpe. — ISBN 978-0-7656-0537-5.
  6. ↑ 6,0 6,1 Thomas Kenneth S., McMann Harold J. U. S. Spacesuits. — Springer Science & Business Media. — ISBN 978-1-4419-9566-7.
  7. ↑ Spacesuits Past, Present, and Future англ.. airandspace.si.edu (2024-04-26). Проверено 21 марта 2025.
  8. ↑ NASA Partners with Industry for New Spacewalking, Moonwalking Services. NASA (June 1, 2021). Проверено 5 июня 2021.

Ссылки[править]


Руниверсалис

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Руниверсалис» («Руни», руни.рф) под названием «EMU (скафандр)», расположенная по адресу:

—«https://руни.рф/index.php/EMU_(скафандр)»

Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC BY-SA.

Всем участникам Руниверсалиса предлагается прочитать «Обращение к участникам Руниверсалиса» основателя Циклопедии и «Почему Циклопедия?».

Источник — http://cyclowiki.org/w/index.php?title=EMU_(скафандр)&oldid=2305869