Космические костюмы серии Z - Z series space suits

Z-1 - первый построенный костюм Z-прототипа.

В Z серия[1] это серия прототипов внекорабельная деятельность (EVA) скафандры разрабатываются в рамках проекта Advanced Extravehicular Mobility Unit (AEMU) в рамках НАСА Программа Advanced Exploration Systems (AES). Костюмы предназначены для использования как для микрогравитация и планетарный EVA.

Наряду с системой жизнеобеспечения, разработанной НАСА, новые костюмы Z с более высоким давлением позволяют обойти предварительное дыхание и позволяют быстро надеть костюм и покинуть космический корабль. Z-1 - первый костюм, успешно интегрированный в костюм Механизм док-станции устраняет необходимость в воздушном шлюзе и снижает потребность в расходных материалах при длительных полетах. Более поздний вариант планируется опробовать на Международная космическая станция в 2017 году.[2]

Версии

Z-1

Костюм Z-1 состоит из мягкой верхней части туловища, мягкой нижней части туловища, узла перчатки, узла ботинка и шлема с полусферическим куполом.[1] Z-1 называют «мягким» костюмом, потому что без давления его основные структуры представляют собой гибкие ткани, хотя в нем есть несколько жестких подвижных элементов.[1] Костюм имеет массу 126 фунтов (57 кг), с пластиной интерфейса костюма (SIP) - 154 фунта (70 кг), а с макетом SIP и переносной системы жизнеобеспечения (PLSS) - 162 фунта ( 73 кг).[1][3]

Прототип Z-1 был разработан и построен ILC Dover за НАСА.[4] Z-1 был назван одним из Журнал Тайм Лучшее изобретение года за 2012 год.[5] Благодаря уникальным полосам неоново-зеленого цвета на руках и ногах, костюм вошел в массовую культуру как "Базз Лайтер Костюм "для совместного использования цвета, который носит персонаж в Pixar фильм История игрушек.[6]

НАСА провело серию испытаний Z-1. Согласно отчету НАСА, тестирование состояло из двух частей: 1) характеризовать характеристики костюма до выбора компонентов для планируемого скафандра Z-2 и 2) «разрабатывать интерфейсы с порталом для костюмов и исследовательскими аппаратами посредством оценки герметичного костюма». [7]

  • Прототип скафандра Z-1 - на коленях, ноябрь 2012 г.

  • Suitport испытания с костюмом З-1

  • Костюм Z-1 проходит испытания во время параболический полет

Z-2

Прототип скафандра NASA Z-2

И ILC Dover, и Дэвид Кларк боролась за контракт на 4,4 миллиона долларов на разработку, изготовление и испытания прототипа скафандра Z-2.[8][9] В апреле 2013 года было объявлено о победе ILC Dover; Срок действия контракта - 18 месяцев.[9]

Z-2 будет использовать неавтоклавный жесткий композитный верх туловища;[10] считается, что это улучшит его долговечность.[11] Конструкция плеча и бедра была улучшена на основе тестирования Z-1.[11] В Z-2 будут использоваться ботинки более высокого качества, а также материалы, совместимые с условиями полного вакуума.[11] Ожидается, что костюм будет иметь массу 143 фунта (65 кг).[8] Z-2 будет разработан для взаимодействия с передовой портативной системой жизнеобеспечения НАСА, которая в настоящее время разрабатывается в Космическом центре Джонсона.[9] Костюм также будет разработан для взаимодействия с классическими воздушными замками и костюм порты.[9]

Предполагалось, что костюм прототипа Z-2 будет доставлен в НАСА к ноябрю 2014 г. уровень технологической готовности из 7[11][12][13] но было отложено до весны 2015 года.[14] Окончательная доставка и тестирование в вакуумной камере для людей и Лаборатория нейтральной плавучести ожидается в 2018-2019 гг.[14] Это приведет к испытанию костюма с его PLSS в термо / вакуумной камере в 2020 году.[12]

Переносная система жизнеобеспечения

Рендеринг развивающей версии PLSS

В рамках проекта жизнеобеспечения нового поколения (NGLS) разрабатываются компоненты, которые, как планируется, станут частью переносная система жизнеобеспечения (PLSS). Двумя из этих компонентов являются регулируемый кислородный регулятор (VOR) и качающийся слой амина с быстрым циклом (RCA).

Ожидается, что VOR позволит отрегулировать давление в костюме до 84 значений в диапазоне от 0 до 8,4 фунтов на кв. Дюйм.[15] Электрический ток Подразделение внекорабельной мобильности (EMU) имеет только две настройки давления.[15] Эта новая возможность позволит в костюме лечение декомпрессионной болезни и гибкость для взаимодействия с различными транспортными средствами.[15] Это также позволяет запускать EVA при более высоком внутреннем давлении, чтобы сократить время предварительного вдоха, а затем медленно снижать давление после этого, чтобы максимизировать мобильность и минимизировать утомляемость экипажа.[15]

Кровать-качалка RCA удаляет углекислый газ (CO2) и контролирует влажность.[15] RCA CO2 способность удаления регенерируется во время EVA путем воздействия вакуума, что делает его лучше предыдущих систем.[15] Чтобы удалить CO2, нынешний EMU должен использовать либо баллон с гидроксидом лития (LiOH), либо баллон с оксидом металла (Metox).[15] Канистру с LiOH можно использовать только один раз.[15] Канистру Metox можно повторно использовать после выхода в открытый космос, но это займет четырнадцать часов и требует вспомогательного оборудования, рабочего времени и значительного количества электроэнергии.[15] Ожидается, что RCA будет весить меньше, чем существующие сопоставимые системы.[15]

Рекомендации

  1. ^ а б c d Роберт М. Бойл; Лиана Родриггс; Чарльз Олтон; Мэллори Дженнингс; Линдси Эйтчисон (1 января 2012 г.). «Выполнимость костюма - испытания надевания скафандра под давлением человека с использованием лампы Marman C и концепции пневматического скафандра Flipper» (PDF). НАСА. Получено 25 июн 2013.
  2. ^ Попши, Костюм дальнего космоса Проверено 21 декабря 2012.
  3. ^ Росс, Эми (1 июня 2012 г.). "Итоги испытаний прототипа космического костюма Z-1" (PDF). НАСА. Получено 25 июн 2013.
  4. ^ Делавэр Бизнес Дэйли, Z-1 Top Tech Проверено 21 декабря 2012.
  5. ^ Лучшие изобретения 2012 года, Космический костюм НАСА Z-1 В архиве 2015-02-20 в Wayback Machine. Проверено 21 декабря 2012.
  6. ^ "Скафандр НАСА Z-1: Дудлы Базза Лайтера (фотографии)". space.com. Получено 21 июн 2016.
  7. ^ Сервер технических отчетов НАСА, Итоги испытаний прототипа космического костюма Z-1. Проверено 21 декабря 2012.
  8. ^ а б Сотрудники SpaceNews (26 апреля 2013 г.). «НАСА выбирает ILC Dover для создания скафандра нового поколения». SpaceNews. Получено 29 апреля 2013.
  9. ^ а б c d «НАСА заключает контракт со скафандром Z-2 на ILC Dover». ILC Dover. 19 апреля 2013 г.. Получено 29 апреля 2013.
  10. ^ Слоан, Джефф (10 ноября 2016 г.). «На Марсе подойдет не любой костюм». www.compositesworld.com. Получено 28 декабря 2017.
  11. ^ а б c d "Голосование за дизайн скафандра Z-2". НАСА. Получено 29 марта 2014.
  12. ^ а б «Команда разработчиков передовых костюмов - Reddit AMA». 26 марта 2014 г.. Получено 29 марта 2014.
  13. ^ "Скафандры для работы в открытом космосе". ILC Dover. апрель 2013. Получено 29 апреля 2013.
  14. ^ а б «Превосходная носимая технология: НАСА использует 3D-печать для создания скафандра на Марс - TechRepublic». techrepublic.com. Получено 21 июн 2016.
  15. ^ а б c d е ж грамм час я j Барта, Даниэль (15 июля 2012 г.). «Проект жизнеобеспечения нового поколения: разработка передовых технологий для исследовательских миссий» (PDF). Американский институт аэронавтики и астронавтики. Получено 25 июн 2013.