О скафандрах

[Inti]

ведутся исследования по направлению облегающих скафандров Biosuit, SkinSuit и т.п.

проблема в том что похоже безрезультатно они ведутся.

Идея-то интересная, просто непонятно как его одевать-снимать.
Ну и точная подгонка под фигуру, которая у человека далеко не константа...
По мне - нужна жёсткая легко дезинфицируемая "кираса" и расходуемые рукава-штаны. Для долгих работ - с экзоскелетом, убирающим усилия на сгибание.

Т.е. то чего даже близко в настоящее время нет. Единственно что мне удалось нагуглить на русском:

"Роскосмос" планирует внедрить элементы экзоскелета в скафандры, сообщил журналистам глава госкорпорации Дмитрий Рогозин.
Интерфакс 19 июля 

На английском Гугл тоже ничего интересного не выдаёт кроме того что американцы уже потратили 420 миллионов и планируют потратить ещё 625 миллионов на разработку скафандра для Луны. И это не рублей!

[Бертикъ]

Мнение специалиста про обжимаемые скафандры отсюда.

Обжимного действия скафандр - это когда ткань костюма скафандра обжимает непосредственно тело космонавта. По английски Mechanical Counter Pressure Suit (MCP Suit). Наиболее известные проекты – Space activity suit Пола Уэбба (Paul Webb) и Bio-Suit Дейвы Ньюман (Dava Newman). Дейва сейчас стала зам руководителя НАСА.

В качестве преимуществ называются меньше объем, лучше подвижность, не требуется система вентиляции так как испарения идут через ткань. Идет и охлаждение тела и удаляются выделения СО2 и т.д. MCP Suit часто представляется как наиболее прогрессивный дизайн концепция для скафандров. Но ни одного такого скафандра еще не летало и не использовалось.

Современные высотно-компенсирующие костюмы военных летчиков тоже обжимают тело и спасают летчика в случае разгерметизации кабины самолета и дают время снизиться до плотных слоев атмосферы. Ключевым моментом тут является, что ВКК дают время для снижения и они не обжимают во время полета, а срабатывают только при снижении давления в кабине. Почему так?
ВКК очень болезненны и после них синяки по телу. Обжимание происходит не всего тела, а голеней, бедр, рук и тела. Зона паха, подмышки, подколенные ямки, ступни, кисти рук например не обжимаются. И кровь будет приливать к этим областям и чем дольше время в кабине без давления тем больнее...

Какие недостатки у MCP Suit?

- для предотвращения гематом (синяков по простому) и кровоизлияний на коже и более серьезных последствий, давление на тело или компрессионное обжатие должно быть везде по телу равным и одинаковым, что трудно сделать. А в классическом скафандре это обеспечивается автоматически. Человеческое тело сложное и есть природные ямки и вогнутости, например плечо снаружи легко обжать, а подмышку проблематично.
- некоторые области тела очень чувствительны к обжатию. Это гениталии у мужчин и грудь у женщин.
- человеческое тело меняет свои размеры в процессе движения и жизни. Грудь при дыхании меняет свой обхват. Бицепс при нагрузке напрягается и увеличивается в размере и так далее. На одном американском форуме написали – а как быть с эрекцией у мужчин? Ведь это иногда случается. Чаще или реже....
- уровень компрессии 220 мм ртутного столба или примерно 30 кПа (0.3 атм, 4.3 psid). С чем сравнить? Мужские носки обжимают с компрессией 5 мм рт ст. Медицинское компрессионное белье (например носки) обжимают 30-40 мм рт ст. Вы можете их купить и попробовать. Носить это некомфортно. И даже болезненно. Одевать носок приходится минуты две. А теперь представьте как давит на все тело... И как одевать такой скафандр? Пол Уэбб надевал свой костюм 45 минут с помощью двух ассистентов.
- переход от костюма к шлему требует герметизации так как твердый шлем наддут, а скафандр нет. Уплотнение герметизации размещают на шее и это опять больно. Наша шея чувствительна к давлению на нее.
- Снаружи такого скафандра надо защитную одежду, что мы и видим у «марсианина».
- система охлаждения за счет испарения через ткань вызывает вопросы. Снаружи скафандра – вакуум или как в случае Марса сильно разреженная атмосфера или почти вакуум. В случае с интенсивной нагрузки понятно, что космонавт будет потеть и пот будет испаряться через ткань MCP Suit. А как быть в случае покоя? Космонавт стоит или сидит, а ткань не держит ничего и испарение идет всегда. Будет пересыхание, дискомфорт как минимум и переохлаждение. Нахождение баланса здесь еще впереди.

[Arzach]

Мнение специалиста про обжимаемые скафандры отсюда.

Это немного не оттуда, а из блога Виталия Егорова aka "Зелёный кот", который попросил высказаться действительно специалиста по скафандрам Николая Моисеева о скафандре из "Марсианина".

И первое, что пришло в голову при прочтении цитаты, - почему в статье из "Военно-морского блога" об обжимных скафандрах ни разу не упомянут опыт подводного плавания. Вот уж где обжимает, так обжимает, причем на несколько часов. Это вот к этому:

- уровень компрессии 220 мм ртутного столба или примерно 30 кПа (0.3 атм, 4.3 psid). С чем сравнить? Мужские носки обжимают с компрессией 5 мм рт ст. Медицинское компрессионное белье (например носки) обжимают 30-40 мм рт ст. Вы можете их купить и попробовать. Носить это некомфортно. И даже болезненно. Одевать носок приходится минуты две. А теперь представьте как давит на все тело... И как одевать такой скафандр? Пол Уэбб надевал свой костюм 45 минут с помощью двух ассистентов.

Даже любителей дайвинга на их пределе ~40 м обжимает четырьмя атмосферами. Что уж говорить о бОльших глубинах. И сейчас на дворе не 1971-й год Пола Уэбба - другие материалы и технологии. Надевать хорошо пригнанный по телу мокрый костюм действительно нелегко, особенно если это неопрен с открытой порой, но это несложная процедура, которую без особых проблем выполняет любой дайвер или подвох. Есть и сухие костюмы, которые проще в надевании, но немного жёстче в обжатии. Этот опыт наверняка тоже учитывается при новых разработках.

[Бертикъ]

Это немного не оттуда, а из блога Виталия Егорова aka "Зелёный кот", который попросил высказаться действительно специалиста по скафандрам Николая Моисеева о скафандре из "Марсианина".

По моей ссылке - как раз перепост Кота. Мне следовало дать ссылку на оригинал. Сорри.

[Inti]

Даже любителей дайвинга на их пределе ~40 м обжимает четырьмя атмосферами. Что уж говорить о бОльших глубинах. И сейчас на дворе не 1971-й год Пола Уэбба - другие материалы и технологии. Надевать хорошо пригнанный по телу мокрый костюм действительно нелегко, особенно если это неопрен с открытой порой, но это несложная процедура, которую без особых проблем выполняет любой дайвер или подвох. Есть и сухие костюмы, которые проще в надевании, но немного жёстче в обжатии. Этот опыт наверняка тоже учитывается при новых разработках.

Вы просто не в теме как работает дайвинг. А я ещё советским школьником с аквалангом нырял, и сдавал перед этим экзамен по теории этого дела. Просто поверьте что гидрокостюмы для дайверов и скафандры для вакуума - это совершенно разные вещи. Дайверам костюмы нужны чисто для защиты от холода, к давлению они никакого отношения не имеют. Плавать под водой с аквалангом можно и в плавках если вода тёплая

40 метров далеко не предел для дайверов, это просто глубина с которой азот начинает вызывать глубинное опьянение и требуется его замена другими газами, обычно гелием. Дайверы не чувствуют никакого давления воды потому что оно уравновешивается давлением газа поступающего в лёгкие из баллонов (через редуктор который подаёт газ всегда под нужным давлением в зависимости от глубины).

[Потусторонний]

Какой гелий? Для вакуумного нужно сделать так чтобы кислорода на работу хватило. И чтобы подготовка не занимала много времени. Ещё желательно чтобы разница давлений снаружи и внутри была минимальной для подвижности конечностей. Отсюда получается 0.3-0.4 атм.
0.2-0.25 при чистом кислороде чел будет задыхаться при тяжёлой работе. 0.3 уже хорошо, но требует длительной сатурации, американцы перед работой полсуток дышат газовыми смесями для выведения азота из крови. Наши готовятся побыстрее, потому что выбрано 0.4, но говорят скафандр более тугой. А при более высоком давлении скафандр вообще превратится в скрипучую мумию.

[Inti]

Какой гелий? Для вакуумного нужно сделать так чтобы кислорода на работу хватило. И чтобы подготовка не занимала много времени. Ещё желательно чтобы разница давлений снаружи и внутри была минимальной для подвижности конечностей. Отсюда получается 0.3-0.4 атм.
0.2-0.25 при чистом кислороде чел будет задыхаться при тяжёлой работе. 0.3 уже хорошо, но требует длительной сатурации, американцы перед работой полсуток дышат газовыми смесями для выведения азота из крови. Наши готовятся побыстрее, потому что выбрано 0.4, но говорят скафандр более тугой. А при более высоком давлении скафандр вообще превратится в скрипучую мумию.

Спасибо, подозревал что космонавты дышат чистым кислородом для снижения давления, но вообще-то не знал. Ясное дело что и на Луне и на Марсе всё будет похоже. Мда, однако это не добавляет удобств на других планетах... И ещё один аргумент в пользу автоматов и аватаров.

А известно чем конкретно дышат перед выходами американцы?

[Дем]

А известно чем конкретно дышат перед выходами американцы?

кислородом дышат, какие ещё варианты-то?

[Inti]

американцы перед работой полсуток дышат газовыми смесями для выведения азота из крови.

Вот я и интересуюсь какими смесями. Казалось бы достаточно было бы постепенно (при уменьшении давления) уменьшать концентрацию азота и увеличивать концентрацию кислорода. Хотя ежели честно я не совсем понимаю кому может азот в крови помешать, неужели он может вскипеть при резком перепаде давления от одной атмосферы до 0.3? Для дайверов проблемы наступают при резком подъёме с глубины примерно 12 метров т.е. при сбросе давления с двух до одной атмосферы. Хотя я без понятия о зависимости растворения азота в крови для давлений меньше нормального атмосферного...

[Потусторонний]

"Казалось бы достаточно было бы постепенно (при уменьшении давления) уменьшать концентрацию азота и увеличивать концентрацию кислорода." Изменение состава азота и кислорода это разве не смесь?
Про вскипание крови почитайте про опыты американцев по выбрасыванию обезьян в вакуум.

[nonconvex]

Про вскипание крови почитайте про опыты американцев по выбрасыванию обезьян в вакуум.

Что прямо так выбрасывали живых?

[Inti]

Про вскипание крови почитайте про опыты американцев по выбрасыванию обезьян в вакуум.

Что прямо так выбрасывали живых?

Прекратите, я и так расплакался когда Рогозин таксу стал топить...

[Inti]

Изменение состава азота и кислорода это разве не смесь?

Ну да, в строгом смысле смесь конечно, согласен. Кстати вот нашёл обсуждение этой темы на английском - https://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=11026.0

[Потусторонний]

Что прямо так выбрасывали живых?

Времена были суровые, Гринписа не было. Проводили опыты по взрывной разгерметизации на наиболее подходящей модели физиологии человека.

[Бертикъ]

Что прямо так выбрасывали живых?

Времена были суровые, Гринписа не было. Проводили опыты по взрывной разгерметизации на наиболее подходящей модели физиологии человека.

И эти "люди" 60 лет гнобят нас за Лайку))

[Arzach]

Вы просто не в теме как работает дайвинг. А я ещё советским школьником с аквалангом нырял, и сдавал перед этим экзамен по теории этого дела. Просто поверьте что гидрокостюмы для дайверов и скафандры для вакуума - это совершенно разные вещи. Дайверам костюмы нужны чисто для защиты от холода, к давлению они никакого отношения не имеют. Плавать под водой с аквалангом можно и в плавках если вода тёплая

40 метров далеко не предел для дайверов, это просто глубина с которой азот начинает вызывать глубинное опьянение и требуется его замена другими газами, обычно гелием. Дайверы не чувствуют никакого давления воды потому что оно уравновешивается давлением газа поступающего в лёгкие из баллонов (через редуктор который подаёт газ всегда под нужным давлением в зависимости от глубины).

Вы просто не читаете или почему-то не понимаете текст ответа. Я в курсе, как работает дайвинг.

Где сказано, что "гидрокостюмы для дайверов и скафандры для вакуума" - это одно и то же? Рекомендую перечитать мой ответ - там спец по космическим скафандрам утверждает, что обжимание тела 0,3 атмосферами - это ужасно некомфортно, что не совсем соответствует действительности, о чём говорит опыт дайвинга.

~40 м - предел для любительского дайвинга (он же recreational diving), который не предусматривает использования смесей - читайте внимательнее. И дайверы прекрасно чувствуют давление воды, особенно ушами.

Ещё раз - речь о космических скафандрах обжимного типа, конструкция которых компенсирует отсутствие давления атмосферы. Один из таких скафандров был предложен Полом Уэббом в 1970-х и по конструкции аналогичен современным гидрокостюмам мокрого типа, которые для хорошей теплозащиты должны плотно облегать/обжимать всё тело. И некоторые современные разработки, которые я называл выше, движутся по этому же пути.

К слову некоторый опыт гидрокостюмов уже используется в космосе - герметичные "молнии" применяются на современных полётных скафандрах SpaceX и Boeing, да и НПП "Звезда" их на новых "Соколах" предлагает.

[Потусторонний]

И эти "люди" 60 лет гнобят нас за Лайку))

Собачек американцы тоже некоторое количество извели на опытах по взрывной декомпрессии.

[Inti]

Ещё раз - речь о космических скафандрах обжимного типа, конструкция которых компенсирует отсутствие давления атмосферы. Один из таких скафандров был предложен Полом Уэббом в 1970-х и по конструкции аналогичен современным гидрокостюмам мокрого типа, которые для хорошей теплозащиты должны плотно облегать/обжимать всё тело. И некоторые современные разработки, которые я называл выше, движутся по этому же пути.

Ну хорошо, дайте знать когда появятся скафандры способные обжать например горло или подмышку. Кстати, я полагаю что одевать-то их придётся при атмосферном давлении? И степень обжатия должна плавно меняться по мере снижения давления воздуха? Пол Уэбб конечно отличную идею подал, да... для сферического коня в вакууме 100% подойдёт

[Дем]

Для дайверов проблемы наступают при резком подъёме с глубины примерно 12 метров т.е. при сбросе давления с двух до одной атмосферы.

Кессонку даже на глубине в три метра словить можно. Но там реально несколько часов надо пробыть (ну типа рабочую смену)

Ну хорошо, дайте знать когда появятся скафандры способные обжать например горло или подмышку. Кстати, я полагаю что одевать-то их придётся при атмосферном давлении? И степень обжатия должна плавно меняться по мере снижения давления воздуха? Пол Уэбб конечно отличную идею подал, да... для сферического коня в вакууме 100% подойдёт

Самый реалистичный проект который я видел - скафандр набрызгивается на голую тушку, по окончании работ вскрывается и утилизируется.

[Arzach]

Ну хорошо, дайте знать когда появятся скафандры способные обжать например горло или подмышку. Кстати, я полагаю что одевать-то их придётся при атмосферном давлении? И степень обжатия должна плавно меняться по мере снижения давления воздуха? Пол Уэбб конечно отличную идею подал, да... для сферического коня в вакууме 100% подойдёт

Идею подал не Уэбб, она существовала и до него - Ханс Маух ещё в 60-х работал с моделями таких скафандров для NASA. А Уэбб создал реально работающей образец, обжимающий и горло и область подмышек с помощью специальных вставок. И что не так с горлом? Или на него не давят атмосферы под водой?

Проблема была не в идее, а в её воплощении на том технологическом уровне. А плавность обжатия при снижении давления как раз и решается применением вспененных материалов с микропорами.