Как охлаждались скафандры Аполлона во время симуляций/репетиций на Земле?

Ответ и комментарии к Как скафандры рассеивали отводимое от космонавтов тепло? объясните, что космические скафандры Аполлона использовали сублимацию льда в космическом вакууме, чтобы постоянно рассеивать от 300 до 500 Вт тепла от скафандра, находясь в космосе, в зависимости от того, какой источник вы возьмете.

Тепло производилось как космонавтом, так и частью вспомогательного оборудования и электроники.

Вода постоянно вытекала на тщательно спроектированную поверхность, выставленную в космос, где она быстро замерзала, а затем сублимировалась из твердого состояния в молекулы газа, унося с собой тепло.

В статье Gizmodo «Настоящие тренировочные фотографии Аполлона-11 выглядят как подготовка к фальшивой посадке на Луну» показано множество фотографий астронавтов Аполлона, репетирующих определенные движения и операции на Земле, которые позже будут выполняться на Луне. Кажется, что они одеты в полные космические скафандры, хотя сомнительно, чтобы они носили полностью оборудованные системы поддержки, поскольку на Земле их вес был бы совершенно другим, чем когда они находились бы в гравитации Луны, равной 1/6 земной.

  1. Использовали ли они полностью исправные костюмы и вспомогательное оборудование, несмотря на большой вес?
  2. Если да, то были ли они настроены для того, чтобы обеспечить охлаждение астронавтов внутри скафандров?
  3. Если да, то как тогда охлаждалась циркулирующая вода? Я не думаю, что сублиматоры будут работать при комнатной температуре и 1 атмосфере.

ниже: Два примера изображений из настоящих тренировочных фотографий Аполлона-11 выглядят как подготовка к фальшивой посадке на Луну.

введите описание изображения здесь

вверху: «Нил Армстронг тренируется с видеокамерой во время моделирования поверхности Луны в Центре пилотируемых космических аппаратов в Хьюстоне».

внизу: «Нил Армстронг открывает контейнер для возврата образцов рядом с узлом хранения модульного оборудования и макетом лунного модуля 18 апреля 1969 года».

введите описание изображения здесь

Дневная температура поверхности Луны составляет 100°С днем ​​и -175°С ночью. Температура во Флориде в середине 20 градусов по Цельсию. Я не думаю, что астронавты серьезно рискуют перегреться здесь.
@Снег в состоянии покоя человеческое тело вырабатывает примерно 100 Вт. Как только вы начинаете работать, оно существенно возрастает. Потоотделение больше не отводит тепло, когда вы запечатаны в герметичном пакете. Проблема заключается в тепле, выделяемом внутри костюма ; ему некуда идти.
@Snow проверьте портативный кондиционер: apolloexplorer.co.uk/photo/html/ma9/10073767.htm и эти thinkco.com/the-evolution-of-the-space-suit-3073502 Почти всегда к скафандр, когда внутри него находится живой космонавт, за исключением коротких фотосессий. См. также en.wikipedia.org/wiki/Liquid_cooling_and_ventilation_garment, см. также quora.com/…
Из многих упоминаний видно, что были тренировочные версии костюмов и тренировочные версии рюкзаков. Однако не так ясно, как работало охлаждение. Кроме того, есть странный случай, когда костюм, который отправился на Луну, использовался позже во время тренировок! hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/a17/ap17-KSC-72PC-347.jpg Определенно нужно изучить.
Я планирую найти ответ, но мое первое впечатление таково, что сборка козырька на этих фотографиях неправильная. Нет необходимости носить с собой скруббер кислорода или CO2. Все равно буду носить и использовать вентиляционную одежду с жидкостным охлаждением.

Ответы (1)

  1. Почти все тренировки на Земле проводились в скафандре модели A6L (на фото выше). Реальные миссии выполнялись в костюме модели A7L. Различия включают в себя:

    • Внешний (EVA) слой A6L имел отдельные торс и штаны с входом на талии. Слой EVA A7L был цельным, с входом сзади.

    • Некоторые астронавты никогда не должны были покидать корабль (Apollo 7 и 8, а также CMP через 14). Для экономии веса им дали A7L без внекорабельных частей. Но все A6L были одинаковыми.

    • A7L имел козырек в сборе с защитным прозрачным козырьком, золотым солнцезащитным козырьком и боковыми шторками. Их не было на A6L, и вы можете видеть их отсутствие на рисунках выше.

    • Суставы рук были изменены между A6L и A7L.

    • Слои верхней одежды были модифицированы для защиты от разрывов.

    • Версии A7L для выхода в открытый космос имели второй набор портов для шлангов для системы жизнеобеспечения Buddy, поэтому астронавты могли поделиться своим запасом воздуха в случае отказа одного из них. A6L и изображения в статье имеют только один набор портов для шлангов.

    • A7L был модифицирован для Аполлона 15-17, чтобы сгибаться в талии, чтобы они могли сидеть в луноходе. CMP для этих миссий получил надлежащий костюм для выхода в открытый космос для извлечения экспериментов из служебного модуля.

  2. Во время тренировок космонавты носили на спине криогенный ранец вместо переносной системы жизнеобеспечения:

    криогенный пакет

    Криогенный ранец (рис. 51) представляет собой жидкостно-воздушный вентилятор, помещенный в ту же оболочку, что и PLSS, и носимый на спине для моделирования миссии. Криогенный блок создает давление в костюме от 17 до 25,5 кН/м. 2 (от 2,5 до 3,7 фунтов на квадратный дюйм) и работает в течение 90 минут при полной зарядке. Интерфейсы скафандра такие же, как и у настоящего PLSS, за исключением того, что криогенный пакет не имеет соединений для воды и связи. Заряженный вес с макетами ОПС и органов управления составляет примерно 31,75 кг (70 фунтов).

    Поэтому они охлаждались испаряющимся жидким воздухом. Я не уверен, что они даже носили одежду с жидкостным охлаждением, так как у них не было охлаждающей воды. Кроме того, на рисунках выше показан только один шланг; второй шланг потребуется для возврата отработанного воздуха обратно в PLSS.

  3. Были и чемоданообразные блоки для вентиляции. Портативный кислородный вентилятор использовался со шлемом, а аппарат ИВЛ с открытым контуром использовался без шлема. Любой из них можно было использовать для охлаждения астронавта между тренировками.

Источник: Отчет об опыте Аполлона: разработка подразделения внекорабельной мобильности . Техническая записка НАСА D-8093. PDF, 9 МБ

(Мне не хватает одного балла до 10 тысяч репутации. Надеюсь, это поставит меня на первое место!)

Обновление: @OrganicMarble опубликовал ссылку на доску обсуждений , в которой цитируются Дэйв Скотт и Джим Ирвин:

ИРВИН: Работа на лунной поверхности мало чем отличалась от того, что мы испытали на груде камней. Мы не так сильно потели, но вроде работа была примерно такая же.

СКОТТ: Если бы мы могли получить LCG в тренировочных костюмах и тренировочных рюкзаках, у нас была бы отличная симуляция лунной поверхности, несмотря на то, что у вас были бы тяжелые рюкзаки. Это была отличная тренировка. Я согласен с Джимом. Операции на поверхности не слишком отличались от того, что мы испытали на скале. Вы получите очень много, если пойдете туда и поработаете над грудой камней за зданием симулятора.

Добавление геологических остановок там на мысе — это хорошо. У нас не было возможности опробовать все те камни, которые они заложили для нас, но я думаю, что следующие бригады сочтут очень полезным управлять вездеходом и пройти процедуры по выходу из вездехода и выполнению геологии. , последовательность событий с антенной с высоким коэффициентом усиления, LCRU и всем остальным. Это было очень хорошее обучение.

На некоторых фотографиях показаны тренировки в более поздних моделях A7L, которые можно было носить на вездеходе.

По-видимому, из-за бюджетных соображений некоторые из более поздних тренировок должны были использовать костюмы, которые уже использовались на Луне. Грустный.

дин дин дин дин дин Поздравляю!
Ты выше всех в этом вопросе! Я всегда видел, как LOX и LN2 обрабатываются совершенно отдельно, и думал, что air Liquide — это название компании или группы . Значит, они оба дышали и охлаждались выкипанием из смеси? Наверняка был какой-то теплообменник, газ что холодный сильно конденсировался, интересно как они его прогрели до контакта с влагой?
@uhoh: я добавил изображение криопакета. Не знаю, как справились с конденсатом. Учитывая, что метаболизм использует кислород и производит тепло в той же пропорции, я думаю, что это было так же просто, как дышать космонавтом по мере необходимости, и этот воздух также обеспечивал бы необходимое количество охлаждения. Достаточно хорошо для тренировок.
@RussellBorogove: Спасибо. На этой неделе я также получил свой годовой значок, и мне осталось всего три дня до золотого значка Сократа.
@DrSheldon отлично выглядит, большое спасибо за быстрый ответ!
Хороший ответ и добро пожаловать в 10k!
Кстати, в цитате Сернана, которую я видел, говорилось, что они не носили нижнее белье с жидкостным охлаждением на тренировках, но я потерял ссылку.
Извините, это был Скотт: Если бы мы могли получить LCG в тренировочных костюмах и тренировочных рюкзаках, у нас была бы отличная симуляция лунной поверхности... цитируется здесь: collectspace.com/ubb/Forum29/HTML/001609. HTML
Проблема жидкого воздуха: при испарении он обогащается кислородом. Таким образом, в газовой смеси вначале будет слишком много азота, когда криогенный блок был заполнен свежим жидким воздухом. При использовании большей части жидкости в газовой смеси слишком много кислорода.
В 118:39:52 в журнале Apollo 17 Surface Journal обсуждается дополнительная система охлаждения ледяной водой, используемая во время тренировок в открытом космосе.
См. рис. 42 в этом pdf . «Рисунок 42-(b): фургон с жидким кислородом (LOX) (предоставлен Центром пилотируемых космических аппаратов, Хьюстон, Техас), используемый для заполнения дыхательных баков скафандров, используемых персоналом астрогеологии». Так что жидкий кислород использовался, по крайней мере, для первых прототипов скафандра. Без жидкого воздуха.
Как охлаждались скафандры Аполлона во время симуляций/репетиций на Земле?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v