Kombinezon ciśnieniowy dla Project Mercury został zaprojektowany i opracowany po raz pierwszy w 1959 r. jako kompromis między wymogami dotyczącymi elastyczności i zdolności adaptacyjnych. Nauka życia i poruszania się w odzieży z nylonu i gumy pokrytej aluminium, pod ciśnieniem 5 funtów na cal kwadratowy, była jak próba przystosowania się do życia w oponie pneumatycznej. Prowadzony przez Waltera M. Schirra, Jr., astronauci ciężko trenowali noszenie nowych skafandrów.
Od 1947 r. Siły powietrzne i marynarka wojenna, za obopólną zgodą, specjalizowały się w opracowywaniu kombinezonów latających pod i częściowo ciśnieniowych odpowiednio dla pilotów odrzutowców, ale dziesięć lat później żaden z tych typów nie był całkiem zadowalający dla najnowszej definicji ochrony ekstremalnej wysokości (przestrzeń). Takie kombinezony wymagały obszernych modyfikacji, szczególnie w ich systemach cyrkulacji powietrza, aby zaspokoić potrzeby pilotów kosmicznych Mercury. Ponad 40 ekspertów wzięło udział w pierwszej konferencji skafandra kosmicznego 29 stycznia 1959 r. Trzej główni konkurenci - David Clark Company z Worcester, Massachusetts (główny dostawca kombinezonów ciśnieniowych sił powietrznych), International Latex Corporation z Dover, Delaware (licytujący szereg kontraktów rządowych dotyczących materiałów gumowanych) oraz B. FA. Goodrich Company z Akron, Ohio (dostawcy większości kombinezonów ciśnieniowych używanych przez Marynarkę Wojenną) - rywalizowali o dostarczenie do pierwszego czerwca swojego najlepszego projektu skafandra kosmicznego do serii testów oceny. Goodrich ostatecznie otrzymał główny kontrakt na kombinezon kosmiczny Mercury 22 lipca 1959 r.
Russell M. Colley wraz z Carlem F. Effler, D. Ewing i inni pracownicy Goodrich zmodyfikowali słynny kombinezon ciśnieniowy Navy Mark IV na potrzeby NASA podczas lotów orbitalnych w kosmosie. Projekt został oparty na kombinezonach odrzutowych, z dodanymi warstwami aluminiowanego Mylaru na gumie neoprenowej. Kombinezony ciśnieniowe zostały również zaprojektowane indywidualnie w zależności od zastosowania - niektóre do treningu, inne do oceny i rozwoju. Najpierw zamówiono trzynaście operacyjnych kombinezonów badawczych dla astronautów Schirry i Glenna, ich lotnika Douglasa, bliźniaków Gilberta i Warrena J. Północ, odpowiednio w siedzibie McDonnell i NASA, oraz inni astronauci i inżynierowie, którzy zostaną sprecyzowani później. Drugi rząd ośmiu kombinezonów stanowił ostateczną konfigurację i zapewnił odpowiednią ochronę dla wszystkich warunków lotu w programie Mercury.
Kombinezony kosmiczne Mercury Project nie zostały zaprojektowane do chodzenia w kosmosie. Kombinezony spacerowe zostały po raz pierwszy zaprojektowane dla projektów Gemini i Apollo.
Historia szaf w kosmos
Skafander Mercury był zmodyfikowaną wersją skafandra ciśnieniowego odrzutowego samolotu amerykańskiego na dużej wysokości. Składał się z wewnętrznej warstwy Pokryty neoprenem tkanina nylonowa i zewnętrzna warstwa przytrzymująca z aluminiowanego nylonu. Ruchliwość stawów na łokciach i kolanach zapewniały proste linie przerywające materiał wszyte w kombinezon; ale nawet przy tych liniach łamania pilotowi trudno było zgiąć ręce lub nogi wbrew sile skafandra ciśnieniowego. Po zgięciu stawu łokciowego lub kolanowego stawy kombinezonu złożyły się, zmniejszając objętość wewnętrzną kombinezonu i zwiększając nacisk.
The Rtęć skafander był noszony „miękki” lub bezciśnieniowy i służył jedynie jako wsparcie ewentualnej utraty ciśnienia w kabinie statku kosmicznego - zdarzenie, które nigdy się nie zdarzyło. Ograniczona mobilność pod ciśnieniem byłaby drobną niedogodnością w małej kabinie statku kosmicznego Mercury.
Projektanci skafandra zastosowali podejście amerykańskich sił powietrznych do zwiększenia mobilności skafandra, gdy zaczęli opracowywać skafander dla dwóch osób Bliźnięta statek kosmiczny. Zamiast tkaninowych połączeń stosowanych w kombinezonie Mercury kombinezon kosmiczny Gemini miał kombinację pęcherza ciśnieniowego i warstwy ograniczającej siatkę, która uelastycznia cały skafander pod ciśnieniem.
Gazoszczelny pęcherz ciśnieniowy w kształcie człowieka został wykonany z nylonu pokrytego neoprenem i pokryty siatką nośną z tkaniny Dacron i Teflon spodnie sztruksowe. Warstwa siatki, która jest nieco mniejsza niż pęcherz ciśnieniowy, zmniejszała sztywność skafandra, gdy znajduje się pod ciśnieniem i jest podawana jako rodzaj skorupy strukturalnej, podobnie jak opona zawierała nacisk na dętkę w erze przed oponami bezdętkowymi. Poprawiona mobilność ramion i ramion wynikała z wielowarstwowej konstrukcji kombinezonu Gemini.
Spacer po powierzchni Księżyca ćwierć miliona mil od Ziemi przedstawił projektantom skafandra nowy zestaw problemów. Pancerze kosmiczne odkrywców Księżyca nie tylko zapewniły ochronę przed poszarpanymi skałami i skałami palący upał dnia księżycowego, ale skafandry musiały być również wystarczająco elastyczne, aby umożliwić pochylenie się i gięcie jak Apollo członkowie załogi pobrali próbki z Księżyca, utworzyli stacje danych naukowych w każdym miejscu lądowania i wykorzystali je księżycowy pojazd łazikowy, elektryczny wydmowy buggy, do transportu po powierzchni Księżyc.
Dodatkowe zagrożenie związane z mikrometeoroidami, które stale obdzierają powierzchnię Księżyca z kosmosu, spotkała zewnętrzna warstwa ochronna na skafandrze Apollo. Przenośny system podtrzymywania życia w plecaku zapewniał tlen do oddychania, zwiększania ciśnienia w kombinezonie i wentylacji podczas spacerów po księżycu trwających do 7 godzin.
Mobilność skafandra Apollo poprawiła się w porównaniu z wcześniejszymi kombinezonami dzięki zastosowaniu gumowych przegubów w kształcie mieszków na ramionach, łokciach, biodrach i kolanach. Modyfikacje talii skafandra dla misji Apollo od 15 do 17 zwiększają elastyczność, ułatwiając członkom załogi siedzenie na łaziku z Księżyca.
Od skóry na zewnątrz skafander Apollo A7LB zaczął się od noszonego przez astronautów ubrania chłodzącego cieczą, podobnego do pary długich kalesonów z siecią przypominającą spaghetti rurki wszytej na tkaninę. Chłodna woda krążąca w rurce przenosiła ciepło metaboliczne z ciała odkrywcy Księżyca do plecaka i stąd w kosmos.
Następnie nadeszła warstwa poprawiająca komfort i zakładanie lekkiego nylonu, a następnie gazoszczelny pęcherz ciśnieniowy Nylon powlekany neoprenem lub elementy złączne o kształcie mieszków, nylonowa warstwa przytrzymująca zapobiegająca balonowaniu się pęcherza, lekka super izolacja termiczna na przemian warstwy cienkiej tkaniny Kapton i włókna szklanego, kilka warstw Mylaru i materiału dystansowego, a na końcu ochronne zewnętrzne warstwy powlekane teflonem włókno szklane Beta płótno.
Kosmiczne hełmy Apollo zostały uformowane z poliwęglanu o wysokiej wytrzymałości i zostały przymocowane do skafandra za pomocą uszczelniającego pierścienia na szyi. W przeciwieństwie do hełmów Mercury i Gemini, które były ściśle dopasowane i poruszane głową załogi, hełm Apollo został naprawiony, a głowa mogła się swobodnie poruszać. Podczas chodzenia po Księżycu członkowie załogi Apollo nosili zewnętrzny zespół daszka nad poliwęglanem kask chroniący przed szkodliwym dla oka promieniowaniem ultrafioletowym oraz utrzymujący ciepło głowy i twarzy komfort.
Zespoły odkrywcy Księżyca uzupełniały księżycowe rękawiczki i buty, oba zaprojektowane z myślą o trudach eksploracji, oraz rękawice do regulacji czułych instrumentów.
Rękawice na powierzchni Księżyca składały się z integralnego ogranicznika strukturalnego i pęcherzy ciśnieniowych, uformowanych z odlewy rąk załogi i pokryte wielowarstwową super izolacją termiczną i ścierną ochrona. Kciuk i opuszki palców zostały uformowane z gumy silikonowej, aby zapewnić pewien stopień wrażliwości i „wyczucia”. Odłączanie ciśnieniowe rozłącza, podobnie jak połączenie kask-garnitur, mocuje rękawice do ramiona skafandra.
Księżycowy but był właściwie overshoe, którą badacz Księżyca Apollo włożył na zintegrowany but ciśnieniowy skafandra kosmicznego. Zewnętrzna warstwa księżycowego buta została wykonana z metalowej tkaniny, z wyjątkiem żebrowanej gumy silikonowej podeszwy; obszar języka został zrobiony Pokryty teflonem tkanina z włókna szklanego. Wewnętrzne warstwy bagażnika zostały wykonane z powleczonej teflonem tkaniny z włókna szklanego, a następnie 25 naprzemiennych warstw folii Kapton i tkaniny z włókna szklanego, aby utworzyć wydajną, lekką izolację termiczną.
Dziewięciu członków załogi Skylab obsłużyło pierwszą stację kosmiczną Narodu przez 171 dni w latach 1973 i 1974. Nosili uproszczone wersje Apollo skafander kosmiczny podczas historycznej naprawy Skylab i wymiany kanistrów filmowych w kamerach obserwatorium słonecznego. Zablokowane panele słoneczne i utrata osłony mikrometeoroidowej podczas startu orbity Skylab warsztat wymagał kilku spacerów kosmicznych w celu uwolnienia paneli słonecznych i wzniesienia zamiennika tarcza.
Zmiany skafandra kosmicznego z Apollo na Skylab obejmowały tańszy w produkcji i lekki mikrometeoroid termiczny ponad ubraniem, eliminacją księżycowych butów oraz uproszczonym i tańszym zewnętrznym daszkiem nad kask. Płynne ubranie chłodzące zostało zachowane od Apollo, ale pępowina i zespół podtrzymujący życie astronautów (ALSA) zastąpili plecaki podtrzymujące życie podczas spacerów kosmicznych.
Kombinezony kosmiczne typu Apollo zostały ponownie użyte w lipcu 1975 r., Kiedy amerykańscy astronauci i sowieccy kosmonauci spotkali się i zadokowali na orbicie Ziemi podczas wspólnego lotu Apollo-Sojuz Test Project (ASTP). Ponieważ nie planowano żadnych spacerów kosmicznych, członkowie załogi USA zostali wyposażeni w zmodyfikowany wewnątrzkomorowy skafander kosmiczny Apollo A7LB wyposażony w prostą warstwę ochronną zastępującą termiczną warstwę mikrometeoroidową.
Informacje i zdjęcia dostarczone przez NASA
Zmodyfikowane wyciągi z „This New Ocean: A History of Project Mercury"
Autorstwa Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood i Charles C. Alexander