Есть ли что-то, что мешает астронавту открыть свой шлем и окунуться в космический вакуум?

Скажем, у астронавта случился какой-то психотический срыв во время выхода в открытый космос, есть ли какой-нибудь механизм или отказоустойчивость, которые помешали бы астронавту открыть свой шлем и подвергнуться воздействию космического вакуума во время выхода в открытый космос?

Ответы (2)

Закрытый шлем находится под давлением воздуха внутри скафандра, если снаружи — космический вакуум. Шлем открывается легко, когда оба давления равны. Но когда внутреннее давление выше, потребуется много усилий, чтобы открыть шлем.

Таким образом, шлем можно легко открыть только при ношении внутри камеры под давлением, но не в вакууме.

Это из-за того, как шлем прикреплен к остальной части костюма? Если мы говорим только о перепадах давления, то разве шлем не должен легко сниматься, поскольку внутри него находится газ под высоким давлением, а снаружи давление (нулевое)?
@ChrisR «не должен ли шлем легко сниматься, поскольку внутри него находится газ под высоким давлением, а снаружи (нулевое) давление». не отдельно. Добавлю картинку, несколько линий рисунка иногда лучше многих слов описания.
Было бы достаточно легко сделать то же самое, что и с дверью самолета — она должна двигаться против давления. Простая страховка от любого отказа защелки, будь то механический или психический.
@LorenPechtel Большое спасибо за отличный пример, дверь самолета.
Есть ли у вас какие-либо упоминания о том, что в современных шлемах действительно используется такая конструкция, в которой давление заставляет их сопротивляться открытию? Или ты просто говоришь, что это хорошая идея?

Все прошлые шлемы скафандров НАСА нельзя снять под давлением. Однако у многих скафандров есть козырьки (лицевые панели), которые можно открыть. Если не указано иное, приведенный ниже источник — «Одежда для высоты: скафандры авиации США — от Wiley Post до Space Shuttle» (530 страниц, 18 МБ).

Как описано ниже, у каждого скафандра НАСА был съемный шлем, который крепился к жесткому шейному кольцу на корпусе скафандра. Было использовано несколько различных «механизмов принудительной блокировки» — байонетное крепление , фиксирующие шарики и защелки — но в каждом случае разница давлений внутри и снаружи костюма создает запирающую силу. Точно по той же причине вы не можете открыть скороварку, когда она находится под давлением. Первое такое крепление для шлема было изобретено компанией Дэвида Кларка в 1948 году:

Второй скафандр, Experiment B, был сконструирован 22 ноября 1948 года с использованием технологии конструкции из баллона и корпуса, аналогичной G-костюму. [...] Необычный плексигласовый шлем крепился с помощью штыкового затвора на шее, а в задней левой поясной области устанавливался штуцер для сжатого воздуха.

п. 181


Меркурий

Первый авиационный скафандр был сконструирован компанией BF Goodrich в 1934 году для пилота Уайли Поста . Будучи ранее первым пилотом, совершившим кругосветное путешествие, Уайли понял, что чем выше он летит, тем быстрее он может летать. В скафандре Гудрича Уайли стал первым человеком, совершившим полет в стратосфере, где он обнаружил реактивное течение.

ВМС США заключили контракт с Goodrich на производство серии летных костюмов для пилотов ВМС. Версия Mark II представила лицевую панель, которую можно было повернуть вверх, чтобы открыть лицо шлема:

Шлем, в частности, был инновационным и послужил источником вдохновения для нескольких последующих шлемов компании Дэвида Кларка. Выдвижной прозрачный козырек использовал пневматическое уплотнение по периметру, которое автоматически надувалось при опускании. Регулятор дыхания располагался на левой стороне шлема и включал в себя регулятор кислорода «ВКЛ-ВЫКЛ» и кнопку спуска воздуха на забрале . Ручка регулировки размеров внутренних ремней и подушечек, удерживающих лицевое уплотнение к лицу, располагалась на правой стороне шлема. Прозрачные и тонированные козырьки убирались вверх в закрытое пространство, предназначенное для защиты от царапин.

п. 221

Уплотнения на шлеме Mark III были такими же:

Шлем Mark III имел как прозрачные, так и тонированные козырьки, установленные сверху, а не под защитным кожухом, как на Mark II, что позволяло шлему быть несколько легче. Надувное уплотнение вокруг отверстия шлема действовало на прозрачный козырек.

п. 222

как и на Mark IV:

Шлем Mark IV в целом был аналогичен устройству Mark III. Шлем был изготовлен из фенольных смол и стекловолокна и был разработан для обеспечения максимальной видимости, комфорта, мобильности, защиты от порывов ветра, защиты от столкновений и простоты эксплуатации. Он имел систему внутренней подвески и встроенную систему связи AIC-10. Выдвижной козырек был изготовлен из плексигласа Plex II и в закрытом состоянии использовал пневматическое уплотнение.

п. 227

Navy Mark IV был основой для скафандра Mercury . Если они хотели открыть свой шлем, они могли просто открыть забрало, а не пытаться его снять.

Позже, в 1960-х годах, военно-морской флот решил перейти от костюмов полного давления, сделанных Гудричем, к костюмам частичного давления. Это положило конец роли Гудрича как производителя летных костюмов.


Близнецы

Недавно сформированные ВВС США выбрали компанию Дэвида Кларка в качестве подрядчика по летным костюмам. Как отмечалось выше, Дэвид Кларк изобрел штыковое уплотнение шлема в 1948 году и скопировал идею Гудрича о откидывающемся забрале. В нескольких поколениях костюмов ВВС вместо штыкового кольца были заменены стопорные шары, а затем и собачки-защелки:

Усовершенствованное кольцо на шее было похоже на то, что было разработано для костюма Близнецов . На A/P22S-2 необходимо было расположить шлем, посадить его в кольцо по всей окружности, зафиксировать на месте, а затем зафиксировать стопорное кольцо. Усовершенствованное шейное кольцо заменило стопорные шарики защелками из нержавеющей стали, которые удерживали шлем на месте, пока пилот вращал стопорное кольцо .

п. 284

НАСА выбрало Дэвида Кларка для производства скафандров Gemini. Они многое позаимствовали у своих костюмов ВВС. Однако вместо герметизации козырька надувным уплотнителем (как в костюмах Меркьюри) козырек закрывался с помощью механической защелки:

Шлем S901J был менее сложным, чем шлем A/P22S-2. Например, предыдущее пневматическое уплотнение вокруг козырька было заменено статическим уплотнением в стиле Близнецов, которое приводилось в действие механически с помощью перекладины, закрывающей козырек .

Как и в костюмах Меркурия, вы не можете снять шлем, но можете открыть забрало под давлением.


Аполлон

В программе «Аполлон» использовался один скафандр производства ILC Dover (часть International Latex). В нем использовался «пузырьковый шлем» в виде аквариума с принудительным запорным механизмом:

[...] замена горлового кольца на более надежный и надежный тип блокировки с выдвижными защелками вместо типа с одним поршневым кольцом, используемого в конструкции A5L.

Отчет об опыте Аполлона: разработка модуля внекорабельной мобильности

То, что Аполлон называет «забралом», не имеет ничего общего с забралами других костюмов, упомянутых здесь; лицо шлема Аполлона не открывается.

Так что не снимая и не открывая этот шлем.


Космический шатл

На «Шаттле» использовались костюмы двух категорий. Блок внекорабельной мобильности использовался для выхода в открытый космос и был построен ILC Dover. Как и их предыдущий костюм Аполлона, шлем крепится с помощью надежного фиксирующего механизма, и лицевая часть шлема не открывается. Так что никакого самоубийства с этим костюмом.

Для использования в салоне было изготовлено несколько моделей костюмов, все Дэвид Кларк. Спустя годы после Gemini они продолжали производить костюмы для ВВС. В частности, скафандры серии S103x были созданы на основе скафандра Gemini для использования в SR-71 Blackbird. В свою очередь, различные стартовые костюмы шаттлов, полученные из этой серии:

  • S1030A был катапультируемым спасательным костюмом, который использовался на STS-1–4.

  • S1032 был стартовым спасательным костюмом, использовавшимся от STS-26R до STS-88.

    На шейном кольце была защелка, с помощью которой шлем крепился к костюму. Сдвинув половинки защелки вместе, шесть собачек защелки закрепили шлем на шейном кольце. Раздвинув их в стороны, собаки втянулись, что позволило снять шлем с кольца на шее. Два независимо работающих козырька из поликарбоната и акрила обеспечивали прозрачный козырек и темный солнцезащитный козырек. Член экипажа закрыл и заблокировал герметичный козырек, потянув козырек и черпак вниз в запертое положение. Чтобы открыть герметичный козырек, нужно было нажать защелку на замке желонки и нажать две кнопки по обе стороны от замка. Это позволяло разблокировать желонку, после чего можно было открыть козырек.

    п. 386

  • S1035 был усовершенствованным спасательным костюмом экипажа, использовавшимся на STS-64 и более поздних версиях.

Как и в предыдущих костюмах Близнецов, при герметизации шлем нельзя было снять, но можно было открыть забрало.


Таким образом, ни один шлем нельзя было снять под давлением. В частности, ваш сценарий не будет работать с костюмом для выхода в открытый космос.

Однако у многих внутритранспортных костюмов были открывающиеся козырьки. Опять же, они обычно работают в гермокабине, поэтому ваш сценарий маловероятен.

Некоторые из этих шлемов трудно снять (или открыть забрало) в перчатках.

Стоит также отметить, что будущие космонавты проходят большую подготовку. Любой человек, который будет паниковать или колебаться в выполнении процедур, скорее всего, вылетит из программы.

У вас есть какие-либо ссылки, в которых на самом деле говорится, что «разница давлений внутри и снаружи костюма создает запирающую силу». ? Кажется, в этом суть вашего аргумента, но я не вижу доказательств. Фраза «механизм принудительного запирания» не подразумевает такой конструкции, а просто означает наличие дополнительного механизма, препятствующего открытию первичного уплотнения. en.wikipedia.org/wiki/Positive_locking_device
Ссылка, служащая источником большей части ответа, не работает.
@Vikki: Это общая проблема с NTRS. Даже поиск по слову «Аполлон» не дает результатов, чего быть не должно.