Костюмът под налягане за Проект Меркурий е проектиран и за първи път разработен през 1959 г. като компромис между изискванията за гъвкавост и адаптивност. Да се научиш да живееш и да се движиш в найлонови и каучукови облекла, покрити с алуминий, под налягане под пет килограма на квадратен инч, беше все едно да се опитваш да се адаптираш към живота в рамките на пневматична гума. Водено от Уолтър М. Шира-младши, астронавтите тренираха усилено да носят новите скафандри.
Още от 1947 г. ВВС и ВМС по взаимно съгласие се специализираха в разработването на летящи костюми за частично налягане и пълно налягане. съответно за реактивни пилоти, но десетилетие по-късно нито един тип не е напълно задоволителен за най-новото определение за защита от изключителна височина (Пространство). Такива костюми изискват големи модификации, особено в системите им за циркулация на въздуха, за да отговорят на нуждите на космическите пилоти на Меркурий. Повече от 40 експерти присъстваха на първата конференция по скафандри на 29 януари 1959 г. Три основни конкурента - компанията Дейвид Кларк от Уорчестър, Масачузетс (основен доставчик на костюми за ВВС под налягане), International Latex Corporation of Dover, Delaware (кандидат за множество държавни договори, включващи гумиран материал), и Б. F. Goodrich Company от Akron, Охайо (доставчици на повечето костюми под налягане, използвани от Военноморските сили) - се състезаваха да предоставят до първия юни своите най-добри дизайни за скафандри за поредица от тестове за оценка. Накрая Гудрич е награден с основния договор за космическия костюм на Меркурий на 22 юли 1959 г.
Ръсел М. Colley, заедно с Carl F. Effler, D. Юинг и други служители на Goodrich модифицираха известния костюм под налягане ВМС Mark IV за нуждите на НАСА в космически орбитален полет. Дизайнът се основаваше на летните костюми с реактивни полети, с добавени слоеве от алуминизиран Mylar върху неопреновия каучук. Костюмите под налягане също са проектирани индивидуално според употребата - някои за обучение, други за оценка и развитие. Най-напред бяха поръчани тринадесет оперативни изследователски костюма, за да се поберат на астронавтите Шира и Глен, на техните полетни хирург Дъглас, близнаците Гилбърт и Уорън Дж. На север, в McDonnell и съответно в щаба на НАСА и други астронавти и инженери, които ще бъдат уточнени по-късно. Втора подредба от осем костюма представлява окончателната конфигурация и осигурява адекватна защита за всички условия на полет в програмата на Меркурий.
Космическите костюми на проекта Меркурий не са проектирани за ходене в космоса. Космическите костюми за първи път са проектирани за проекти Близнаци и Аполон.
История на гардероби за космоса
Космическият костюм на Меркурий беше модифицирана версия на костюм на въздухоплавателни средства с високо надморска височина. Състои се от вътрешен слой от Неопрен покритие найлонова материя и сдържан външен слой от алуминизиран найлон. Подвижността на ставите в лакътя и коленете се осигуряваше от прости линии за скъсване на плат, пришити в костюма; но дори и при тези линии на прекъсване, за пилота беше трудно да огъне ръцете или краката си срещу силата на костюм под налягане. Тъй като лакътната или колянната става се огъват, ставите на костюма се сгъват върху себе си, намалявайки вътрешния обем на костюма и увеличавайки налягането.
Най- живак костюмът се носеше "мек" или без налягане и служи само като резервна за възможна загуба на налягане в кабината на космически кораби - събитие, което никога не се е случвало. Ограничената мобилност под налягане би била малка неудобство в кабината на малкия космически кораб Меркурий.
Дизайнерите на скафандрите следваха подхода на ВВС на САЩ към по-голяма мобилност на костюма, когато започнаха да разработват скафандъра за двубой зодия Близнаци космически кораб. Вместо тъканите фуги, използвани в костюма на Меркурий, скафандърът Gemini имаше комбинация на мехур под налягане и ограничаващ слой на мрежата на връзката, който направи целия костюм гъвкав, когато под налягане.
Газонепроницаемият под формата на човек мехур под налягане е изработен от неолон с покритие от неопрен и покрит с носеща мрежа, изтъкана от Dacron и тефлон кабели. Мрежовият слой, като е малко по-малък от мехур под налягане, намалява сковаността на костюма при натиск и сервиране като нещо като структурна обвивка, подобно на гума, съдържаща натоварването под налягане на вътрешната тръба в епохата преди безкамерни гуми. Подобрената подвижност на ръцете и раменете се дължи на многослойния дизайн на костюма Gemini.
Ходенето по повърхността на Луната на четвърт милион мили от Земята представи нов набор от проблеми на дизайнерите на скафандри. Не само космическите костюми на изследователите на Луната трябваше да предлагат защита от назъбени скали и серийна топлина на лунния ден, но костюмите също трябваше да бъдат достатъчно гъвкави, за да позволят навеждането и огъване като Аполон членовете на екипажа събраха проби от Луната, създадоха научни станции за данни на всяка площадка за кацане и използваха превозното средство на лунния ровер, бъги с електрическо захранване за транспортиране по повърхността на Луната.
Допълнителната опасност от микрометеороидите, които постоянно изтласкват лунната повърхност от дълбоко пространство, бяха посрещнати с външен защитен слой на скафандъра Аполон. Преносима система за поддръжка на раницата осигурява кислород за дишане, налягане под налягане и вентилация за лунни проходи с продължителност до 7 часа.
Подвижността на скафандъра Apollo беше подобрена в сравнение с по-ранните костюми, като се използваха формована гумена фуга в раменете, лактите, бедрата и коленете. Промените в талията на костюма за мисии Apollo 15 до 17 добавиха гъвкавост, което улеснява екипажите да седят на превозното средство с лунен ровер.
Отвън навън, скафандърът Apollo A7LB започна с облечена в астронавт течна охлаждаща дреха, подобна на чифт дълги джуни с мрежа от тръби, подобни на спагети, пришити върху плата. Хладната вода, циркулираща през тръбата, пренася метаболитна топлина от тялото на изследователя на Луната в раницата, а оттам - в космоса.
Следваше комфортен и доносен подобряващ слой от лек найлон, последван от газонепропусклив мехур от налягане Найлон с покритие от неопрен или компоненти, наподобяващи синджир, формовани фуги, найлонов фиксиращ слой за предотвратяване на балониране, лека топлоизолация от редуване слоеве от тънък каптон и стъклени влакна, няколко слоя от Mylar и спейсер материал и накрая, защитни външни слоеве от покритие с тефлоново стъклено влакно Beta кърпа.
Космическите каски на Apollo са оформени от поликарбонат с висока якост и са прикрепени към скафандъра чрез уплътнителен пръстен на врата. За разлика от шлемовете Меркурий и Близнаци, които бяха тясно приспособени и се движеха с главата на екипажа, каската Аполон беше фиксирана и главата беше свободна да се движи вътре. Докато се разхождаше по Луната, екипажите на Аполон носеха външна козирка над поликарбоната шлем за защита срещу ултравиолетово лъчение, увреждащо очите, и поддържане на топлина на главата и лицето комфорт.
Завършването на ансамблите на изследователя на Луната бяха лунни ръкавици и ботуши, както предназначени за строгите изследвания, така и ръкавиците за настройка на чувствителни инструменти.
Лунните повърхностни ръкавици се състоят от интегрални структурни мехури за задържане и под налягане, формовани от отливки на ръцете на екипажа и покрити с многопластова супер изолация за термична и абразия защита. Палецът и върховете на пръстите са оформени от силиконов каучук, за да позволят степен на чувствителност и "усещане". Разединителите за уплътняване под налягане, подобно на връзката шлем-костюм, прикрепиха ръкавиците към оръжие за скафандър.
Лунната обувка всъщност беше оверсайз, по който лунният изследовател на Аполон се подхлъзна върху багажника на интегралното налягане на скафандъра. Външният слой на лунната обувка е направен от тъкани от метал, с изключение на оребрената подметка от силиконова гума; областта на езика е направена от Тефлоново покритие плат от стъклени влакна. Вътрешните слоеве на багажника са направени от покритие с тефлоново покритие от стъклени влакна, последвано от 25 редуващи се слоя от филм Kapton и плат от стъклени влакна, за да образуват ефективна, лека топлоизолация.
Девет екипажа на Skylab управляваха първата космическа станция на Nation за общо 171 дни през 1973 и 1974 година. Те носеха опростени версии на Аполон скафандър, докато прави историческия ремонт на Skylab и сменя филмови канистри в камерите на слънчевата обсерватория. Заглушени слънчеви панели и загубата на микрометеороиден щит по време на изстрелването на орбиталата Skylab семинара наложи няколко космически разходки за освобождаване на слънчевите панели и за издигане на заместител щит.
Промените в скафандъра от Аполон към Скайлаб включваха по-евтин за производство и лек термичен микрометеороид над дрехата, премахване на лунните ботуши и опростен и по-евтин монтаж на екстравехикулярна козирка над каска. Течната охлаждаща дреха е била запазена от Аполон, но пъпки и астронавт животозащитна поддръжка (ALSA) замениха раници за поддържане на живота по време на космически разходки.
Космическите костюми от типа „Аполон“ са използвани отново през юли 1975 г., когато американските астронавти и съветските космонавти отново се настаняват и акостират на земна орбита при съвместния полет на Apollo-Soyuz Test Project (ASTP). Тъй като не бяха планирани космически разходки, екипажите на САЩ бяха оборудвани с модифицирани A7LB вътрешни превозни средства Apollo, оборудвани с обикновен покривен слой, заместващ термичния микрометеороиден слой.
Информация и снимки, предоставени от НАСА
Модифицирани извлечения от „Този нов океан: история на проекта живак"
От Лойд С. Swenson Jr., James M. Гримууд и Чарлз С. Александър