Атмосфера скафандра Аполлона перед запуском?

tl;dr В конфигурации для всплытия скафандры были наполнены чистым кислородом до давления, немного превышающего давление в кабине. Во время всплытия давление в кабине упало с ~ давления на уровне моря до ~ 6 фунтов на квадратный дюйм. Система контроля давления скафандра выпускала газ, чтобы поддерживать такое же небольшое положительное давление.

Перед тем, как запечатать костюмы, экипаж сделал «предварительный вдох», чтобы вымыть азот из своих тел. Когда экипаж экипировался в лаборатории скафандров перед запуском, их скафандры были заполнены кислородом на 100%.

Переносимые вручную «вентиляторы» поддерживали положительное давление ~ 0,4 фунта на квадратный дюйм в костюмах во время путешествия из лаборатории костюмов в капсулу. ( источник )

(Обрезано и аннотировано отсюда )

В капсуле давление в контуре скафандра (PSC) регулировалось регулятором потребности в кислороде на уровне немного выше давления в кабине (+0,07 фунта на кв. дюйм).

До закрытия люка атмосфера в салоне была на уровне моря. После «установки» экипажа и закрытия люка давление в кабине поддерживалось чуть выше атмосферного. Экипаж был в скафандре и дышал чистым кислородом, поток в PSC был настроен на поддержание небольшого избыточного давления выше давления в кабине, чтобы поток шел только из контура скафандра в кабину.

Во время всплытия, когда атмосферное давление упало ниже 6 фунтов на квадратный дюйм, клапан сброса избыточного давления в кабине открылся, и атмосфера кабины начала вытекать через него. PSC спускался вниз, чтобы поддерживать небольшое избыточное давление через клапан в регуляторе потребления O2.

Весь подпиточный газ атмосферы кабины был чистым кислородом, поэтому после того, как большая часть атмосферы на уровне моря была удалена во время всплытия, атмосфера кабины все больше и больше склонялась к чистому кислороду. В конечном итоге это будет ~ 5 фунтов на квадратный дюйм чистого кислорода + метаболические загрязнители.

Шлемы и перчатки были сняты через ~15 минут после запуска.

Эта схема системы окружающей среды все еще занята, но она лучше, чем в Руководстве по эксплуатации!

(Рисунок из отчета об опыте Apollo ECLSS )

Абсолютное давление костюма:

• Путешествие из лаборатории костюмов в капсулу: давление окружающей среды (~ 15 фунтов на квадратный дюйм) + ~ 0,4 фунта на квадратный дюйм.
• При взлете: внешнее давление + небольшой прирост давления в кабине + небольшой прирост PSC
• После продувки кабины во время всплытия: Давление в кабине (~6 фунтов на квадратный дюйм) + небольшое увеличение PSC.

Источник: Справочник по операциям Аполлона.

Некоторая информация из послеполетного отчета Crew Systems Division Apollo 11

Ответы ниже взяты из Отчета об опыте Аполлона: разработка модуля внекорабельной мобильности , Техническая записка НАСА D-8093.

1. Воздух внутри скафандров всегда состоял из 100% кислорода. Да еще после пожара Аполлона-1! Из-за среды с чистым кислородом к электрическим соединениям внутри костюма (а именно к шапке Снупи и биомедицинским датчикам) были добавлены токоограничивающие резисторы.

2. На следующем графике показано давление в кислородном баллоне до прохождения через регулятор.

3. Подача кислорода была отрегулирована до 26$\pm$1,7 кН/м$^2$(3,75$\pm$0,25 фунтов на квадратный дюйм). Это близко к парциальному давлению кислорода в земном воздухе. Ниже этого уровня космонавт теряет сознание; выше, чем это может привести к повреждению легких. Скорость потока — это то, что необходимо для поддержания этого давления; однако есть сигнальная лампа, если поток слишком мал, и есть система продувки кислородом, которая может подавать кислород независимо от давления.

4. Таким образом, общее давление в скафандре составляло около 0,26 атмосферы. Было обнаружено, что более высокое давление приводит к тому, что костюм слишком сильно раздувается и становится негибким. Таким образом, воздух в скафандре был просто кислородом, без инертного газа, чтобы довести его до 1 атм.

5. Перед запуском астронавты предварительно вдохнули чистый кислород от портативного кислородного аппарата ИВЛ размером с чемодан:

   Портативный кислородный вентилятор (POV) Apollo (рис. 50) предназначен в первую очередь для поддержания члена экипажа или испытуемого в предварительно насыщенном кислородом состоянии перед запуском или высотными испытаниями. Из-за декомпрессии субъект должен быть удален азотом, чтобы избежать искривлений, и крайне важно, чтобы субъект находился в среде со 100-процентным содержанием кислорода в течение нескольких часов до декомпрессии. POV представляет собой переносимое вручную автономное устройство жизнеобеспечения, способное выполнять эту функцию, обеспечивая при этом некоторую степень охлаждения.

   [...]

   Работа агрегата относительно проста. LOX или жидкий воздух хранится в сосуде Дьюара. Клапан нагнетания позволяет некоторому количеству жидкости кипеть, поддерживая давление на уровне от 1034 до 1103 кН/м.$^2$(от 150 до 160 фунтов на кв. дюйм). Открытие клапана подачи позволяет этому давлению вытолкнуть жидкость со дна сосуда Дьюара в теплообменник. Жидкость кипит и поглощает тепло в ряде теплообменников. Отводной клапан изменяет поток через теплообменник для регулирования температуры газа. Затем газ направляется к диффузионному насосу и выбрасывается через эжектор в петлю костюма. Газ, достигший высокой скорости в эжекторе, сталкивается с газом в петле скафандра, обеспечивая силу вентиляционного потока не менее 0,28 м3/мин (10,0 станд. футов в минуту).

   (стр. 66)