De geschiedenis van ruimtepakken

Het drukpak voor Project Mercury werd ontworpen en voor het eerst ontwikkeld in 1959 als een compromis tussen de vereisten voor flexibiliteit en aanpassingsvermogen. Leren leven en bewegen in nylon gecoate nylon en rubber kleding, onder druk van vijf pond per vierkante inch, was als proberen aan te passen aan het leven in een luchtband. Onder leiding van Walter M. Schirra, Jr., trainden de astronauten hard om de nieuwe ruimtepakken te dragen.

Sinds 1947 hadden de luchtmacht en de marine zich, in onderling overleg, gespecialiseerd in het ontwikkelen van respectievelijk partiële druk en volledige druk vliegende pakken voor straalpiloten, maar tien jaar later was geen van beide type behoorlijk bevredigend voor de nieuwste definitie van extreme hoogte bescherming (ruimte). Dergelijke pakken vereisten uitgebreide aanpassingen, vooral in hun luchtcirculatiesystemen, om te voldoen aan de behoeften van de Mercury-ruimtepiloten. Meer dan 40 experts woonden de eerste ruimtepakconferentie bij op 29 januari 1959. Drie primaire concurrenten - de David Clark Company uit Worcester, Massachusetts (een topleverancier voor luchtmachtpakken), de International Latex Corporation uit Dover, Delaware (een bieder op een aantal overheidscontracten met rubberachtig materiaal), en de BF Goodrich Company uit Akron, Ohio (leveranciers van de meeste van de door de marine gebruikte drukpakken) - streden om tegen 1 juni hun beste ruimtepakontwerpen te leveren voor een reeks evaluaties testen. Goodrich kreeg uiteindelijk het eerste contract voor het Mercury-ruimtepak op 22 juli 1959.

Russell M. Colley, samen met Carl F. Effler, D. Ewing en andere Goodrich-medewerkers, hebben het beroemde Navy Mark IV-drukpak aangepast aan de behoeften van NASA in een ruimtevaartbaan. Het ontwerp was gebaseerd op de jet-vluchtpakken, met toegevoegde lagen gealuminiseerd Mylar over het neopreenrubber. Drukpakken werden ook individueel ontworpen op basis van gebruik - sommige voor training, andere voor evaluatie en ontwikkeling. Dertien operationele onderzoekspakken werden eerst bevolen om astronauten Schirra en Glenn, hun vliegchirurg Douglas, de tweeling Gilbert en Warren J. North, respectievelijk op het hoofdkantoor van McDonnell en NASA te passen, en andere later te specificeren astronauten en ingenieurs. Een tweede orde van acht kleuren vertegenwoordigde de uiteindelijke configuratie en bood voldoende bescherming voor alle vluchtomstandigheden in het Mercury-programma.

De ruimtepakken van het Mercury Project zijn niet ontworpen om door de ruimte te lopen. Ruimtewandpakken werden eerst ontworpen voor Projects Gemini en Apollo.

Geschiedenis van kasten voor ruimte

Het Mercury-ruimtepak was een gemodificeerde versie van een drukpak van een vliegtuig op grote hoogte van de Amerikaanse marine. Het bestond uit een binnenlaag van met neopreen gecoat nylonweefsel en een buitenste laag van gealuminiseerd nylon. Gewrichtsmobiliteit bij de elleboog en knieën werd verzorgd door eenvoudige stofbreuklijnen die in het pak werden genaaid; maar zelfs met deze breuklijnen was het voor een piloot moeilijk om zijn armen of benen te buigen tegen de kracht van een onder druk staand pak. Toen een elleboog- of kniegewricht werd gebogen, vouwden de pakgewrichten in zichzelf in waardoor het interne volume van het pak werd verminderd en de druk werd verhoogd.

Het Mercury-pak werd "zacht" of drukloos gedragen en diende alleen als back-up voor mogelijk drukverlies in de ruimtevaartuigen - een gebeurtenis die nooit is gebeurd. Beperkte mobiliteit onder druk zou een klein ongemak zijn geweest in de kleine Mercury-ruimtevaartuigcabine.

Ruimtepakontwerpers volgden de benadering van de Amerikaanse luchtmacht in de richting van grotere pakmobiliteit toen ze het ruimtepak voor het tweemans-ruimteschip Gemini begonnen te ontwikkelen. In plaats van de gewrichten van het stoftype die in het Mercury-pak werden gebruikt, had het Gemini-ruimtepak een combinatie van een drukblaas en een link-net-beveiligingslaag die het hele pak flexibel maakte wanneer het onder druk stond.

De gasdichte, manvormige drukblaas was gemaakt van met neopreen gecoat nylon en bedekt met een dragende schakelnet geweven van Dacron en teflon koorden. De netlaag, die iets kleiner was dan de drukblaas, verminderde de stijfheid van het pak wanneer hij onder druk stond en diende als een soort structurele schaal, net zoals een band de drukbelasting van de binnenband bevatte in het tijdperk vóór tubeless banden. Verbeterde arm- en schoudermobiliteit was het gevolg van het meerlagige ontwerp van het Gemini-pak.

Lopen op het oppervlak van de maan een kwart miljoen mijl van de aarde vormde een nieuw stel problemen voor ontwerpers van ruimtepakken. De ruimtepakken van de ontdekkingsreizigers van de maan moesten niet alleen bescherming bieden tegen grillige rotsen en de brandende hitte van de maandag, maar de pakken moesten ook flexibel genoeg zijn om te kunnen bukken en buigen terwijl Apollo-bemanningsleden monsters van de maan verzamelden, wetenschappelijk oprichtten datastations op elke landingsplaats en gebruikten het maanrovervoertuig, een elektrisch aangedreven duinbuggy, voor transport over het oppervlak van de maan.

Het extra gevaar van micrometeoroïden die het maanoppervlak constant vanuit de diepe ruimte afpellen, kreeg een buitenste beschermlaag op het Apollo-ruimtepak. Een draagbaar draagsysteem met rugzak bood zuurstof voor ademhaling, pakdruk en ventilatie voor maanwandelingen die tot 7 uur duren.

De mobiliteit van Apollo-ruimtepakken werd verbeterd ten opzichte van eerdere pakken door het gebruik van balgachtige gegoten rubberen gewrichten op de schouders, ellebogen, heupen en knieën. Aanpassingen aan de taille van het pak voor Apollo 15 tot en met 1 7 missies toegevoegd flexibiliteit waardoor het voor bemanningsleden gemakkelijker is om op het maanrover voertuig te zitten.

Van de buitenkant af begon het ruimtepak van de Apollo A7LB met een door de astronaut gedragen vloeistofkoelend kledingstuk, vergelijkbaar met een paar lange onderbroekjes met een netwerk van spaghetti-achtige buizen op de stof genaaid. Koel water, dat door de slangen circuleerde, bracht metabole warmte over van het lichaam van de maanverkenner naar de rugzak en vandaar naar de ruimte.

Vervolgens kwam er een comfort- en aantrekverbeteringslaag van lichtgewicht nylon, gevolgd door een gasdichte drukblaas van met neopreen gecoat nylon of balgachtige gegoten verbindingscomponenten, een nylon beschermlaag om te voorkomen dat de blaas ballooning, een lichtgewicht thermische superisolatie van afwisselende lagen van dunne Kapton en glasvezeldoek, verschillende lagen Mylar en spacer materiaal, en ten slotte, beschermende buitenlagen van met Teflon gecoat glasvezeldoek.

Apollo-ruimtehelmen werden gevormd uit zeer sterk polycarbonaat en werden aan het ruimtepak bevestigd door een drukafdichtende nekring. In tegenstelling tot Mercury- en Gemini-helmen, die nauw passend waren gemonteerd en met het hoofd van de bemanning werden bewogen, was de Apollo-helm gefixeerd en kon het hoofd binnenin worden bewogen. Tijdens het lopen op de maan droegen de bemanningsleden van Apollo een buitenste vizier over de polycarbonaathelm om te beschermen tegen oogschadelijke ultraviolette straling en om thermisch comfort van hoofd en gezicht te behouden.

De ensembles van de Moon Explorer werden compleet gemaakt met maanhandschoenen en laarzen, beide ontworpen voor de ontberingen van het verkennen, en de handschoenen voor het aanpassen van gevoelige instrumenten.

De handschoenen aan het maanoppervlak bestonden uit integrale structurele vasthoudingen en drukblazen, gevormd uit afgietsels van de handen van de bemanningsleden en bedekt met meerlaagse superisolatie voor thermische en slijtbescherming. Duim en vingertoppen werden gevormd van siliconenrubber om een ​​mate van gevoeligheid en "gevoel" mogelijk te maken. De drukafdichting verbrak de handschoenen, vergelijkbaar met de verbinding van helm naar pak, aan de ruimtepakarmen.