Skafander

Skafander je druh kompletného ochranného hermetického (vzduchotesného) odevu, určeného na zabezpečenie životných podmienok používateľa v prostredí nebezpečnom pre ľudský život - napríklad nízky alebo vysoký tlak, nedýchateľná alebo jedovatá atmosféra, príliš vysoké alebo príliš nízke teploty.

Kozmický skafander

Kozmický skafander chráni kozmonauta (alebo letca), umožňujúci život a prácu v zriedenej atmosfére, resp. vo vákuu (kozmickom priestore). Má zariadenia na reguláciu teploty, tlaku, vlhkosti a zloženia vnútornej atmosféry.

Kozmický skafander má dva základné druhy, používané pri rozdielnych činnostiach.

• Prvý druh je záchranný skafander a je určený na zabezpečenie ochrany kozmonautov nachádzajúcich sa vo vnútri kozmickej lode pri neočakávanej strate hermetičnosti kozmickej lode a používa sa počas štartu, pristávania alebo na zvýšenie bezpečnosti počas nebezpečných situácií a činností. Tento druh skafandru je schopný ochrannej funkcie len značne obmedzenú dobu, len niekoľko málo hodín a pri ochrannej funkcii má aj značne obmedzenú pohyblivosť (nafúkne sa). Obvykle nie je celkom nezávislý na systémoch kozmickej lode.

Letci používajú veľmi podobný typ skafandru ("výškový oblek") pri letoch vo veľmi veľkých výškach a vysokými rýchlosťami.

• Druhý druh kozmického skafandru používajú kozmonauti pri výstupe do voľného kozmického priestoru alebo na povrch iných vesmírnych telies - napríklad na Mesiac. Tento druh kozmického skafandru je celkom nezávislý od systémov kozmickej lode, je tiež podstatne ťažší a zložitejší ako prvý druh (váži 80 až 120 kilogramov), ale zabezpečuje životné a pracovné podmienky kozmonauta po dobu až desať hodín.

Hlavné sytémy

Kozmický skafander pre výstup z kozmickej lode spravidla obsahuje tieto systémy:

• systém regulácie vnútorného tlaku, zásobovania dýchacou zmesou a odstraňovania CO₂ so zásobou kyslíku na 10-12 (i viac) hodín,
• systém regulácie vnútornej teploty (ohrev i chladenie),
• systém regulácie vlhkosti a klimatizácie,
• spojovaciu aparatúru, zabezpečujúcu hlasovú komunikáciu medzi kozmonautami navzájom a s kozmickou loďou, prenos telemetrických údajov o zdravotnom stave kozmonauta a technickom stave skafandru, súčasťou spojovacej aparatúry môže byť aj televízny okruh.
• spravidla obsahuje aj systém dodávajúci tekutiny na pitie a systém na odvod moču
• miesta pre ukotvenie bezpečnostných lán alebo pre pripojenie "pupočnej šnúry", dodávajúcej elektrickú energiu, prípadne aj dýchacie médium a médium pre klimatizáciu skafandru z kozmickej lode alebo stanice - to umožňuje šetriť zdroje skafandru na samostanú činnosť.

Kozmický skafander pre výstup z kozmickej lode má obvykle tri hlavné časti či vrstvy s rôznou funkciou:

• Prvou vrstvou je termoregulačné prádlo, ktoré je priliehavé a je natiahnuté priamo na telo kozmonauta - pokrýva celé telo s výnimkou hlavy, dlaní a občas i chodidiel, hlava je zakrytá spravidla samostanou kuklou. V termoregulačnom prádle sú votkané trubičky kvapalinového chladenia a ohrevu (alebo vodiče elektrického ohrevu) tepelnej regulácie teploty kozmonautovho tela a pracovného prostredia. Tkanina termoregulačného prádla tiež odvádza pot od tela na vonkajšiu stranu. V termoregulačnom prádle sú obvykle zabudované aj snímače údajov o zdravotnom stave kozmonauta. V kukle sú zabudované slúchadlá a mikrofóny pre hlasovú komunikáciu.
• Druhá vrstva je najdôležitejšia z hľadiska ochrannej funkcie skafandru. Tvorí ju samotný hermetický a tepelne izolujúci skafander so všetkými technickými systémami. Podľa konkrétnej konštrukcie skafandru môže byť časť systémov umiestnená v oddelenom batohu. Skafander môže byť vybavený oddeliteľnou alebo otvoriteľnou prilbou a oddeliteľnými hermetickými rukavicami. Prilba je obvykle vybavená svetelným a tepelným filtrom na ochranu priezoru, priezorov môže byť viac. Pre zabezpečenie pohyblivosti skafandru je veľmi dôležité technické riešenie kĺbov skafandru, pretože aj pri normálnom vnútornom tlaku v skafandri môžu proti pohybu končatín pôsobiť veľké sily, ekvivalentné záťaži až desiatok kilogramov (kozmonaut Alexej Leonov údajne dokázal vzoprieť v jednej ruke až 90kg, napriek tomu musel počas výstupu znížiť tlak vo svojom skafandri, aby dokázal prekonať jeho odpor a dostať sa späť do kozmickej lode Voschod).
• Tretia vrstva skafandru je tvorená ochranným povlakom, ktorého hlavnou úlohou je ochrana druhej vrstvy skafandru poškodením. Chráni pred mechnickým poškodením a čiastočne aj pred mikrometeoritmi, pred slnečným žiarením a zaisťuje tepelnú ochranu a čiastočne aj tepelnú izoláciu. Americký skafander pre pohyb na povrchu Mesiacu mal samostané návleky na nohy, akési čižmy, ako ochranu vnútorného priestoru lunárneho modulu a veliteľskej sekcie Apollo proti nadmernému znečisteniu mesačným prachom.

Druhá a tretia vrstva nemusia byť samostatné celky.

Typy kozmických skafandrov

Americké kozmické skafandre

• Navy Mark IV - letecký výškový skafander a záchranný kozmonautický skafander používaný v projekte Mercury
• Gemini G3C, G4C, G5C - univerzálne skafandre používané v projekte Gemini
• Manned Orbiting Laboratory MH-7 space suits - kozmické skafandre pre posádkou plánovanej stanice MOL (nerealizované pokračovanie projektu Gemini)
• Apollo/Skylab A7L EVA and moon suits - univerzálny skafander astronautov NASA počas projektu Apollo, Skylab a Apollo-Sojuz od roku 1968 do roku 1975. Skafander sa používal ako záchranný počas štartu a pristátia a s ďalším doplnkovým vybavením ako skafander pre výstup do kozmického priestoru z kozmickej lode a pre činnosť na povrch Mesiacu.
• Advance Crew Escape System Pressure Suit (ACES) - záchranný skafander používaný pri letoch raketoplánu Space Shuttle. Je odvodený od leteckých výškových oblekov, ktoré používali piloti výškových lietadiel SR-71 Black Bird a U-2 a tie zasa od kozmických skafandrov použitých v projekte Mercury a Gemini
• Extravehicular Mobility Unit (EMU) - skafander pre výstup do kozmického priestoru z kozmickej lode pri letoch raketoplánu Space Shuttle a na Medzinárodnej kozmickej stanici ISS.

• 
  Navy Mark IV
• 
  skafander Gemini G4C
• 
  skafander Gemini G5C
• 
  Manned Orbiting Laboratory MH-7
• 
  skafander Apollo/Skylab A7L
• 
  skafander Apollo/Skylab A7L
• 
  ACES - Advance Crew Escape System Pressure Suit
• 
  EMU - Extravehicular Mobility Unit

Čínske kozmické skafandre

• Šuguang (Shunguang) - prvý čínsky kozmický skafander vyvýjaný od roku 1967 v rámci Projektu 714 (projekt bol zrušený)
• Projekt 863 - skafander pre výstup do kozmického priestoru z kozmickej lode (projekt bol zrušený)
• Šen-čou 5 - záchranný skafander pre prvý čínský kosmický let s posádkou - kozmonaut Jang Li-wej, nápadne sa podobá skafandru Sokol-KV2, ale nie je jeho presnou kópiou
• Šen-čou 6 - záchranný skafander pre druhý čínský kosmický let s posádkou, skafander sa v detailoch líši od predošlého, je tiež údajne ľahší a kompletne zhotovený v Číne.
• Haiying - skafander pre výstup do kozmického priestoru z kozmickej lode. Je to importovaný ruský skafander typu Orlan-M a bol použitý pri výstupe do otvoreného vesmíru počas tretieho čínskeho pilotovaného letu (použil ho Liou Po-ming "istiaci" člen posádky)
• Feitian - skafander pre výstup do kozmického priestoru z kozmickej lode. Skafander čínskej výroby je odvodený od ruského skafandru Orlan a zrejme inšpirovaný i americkým skafandrom EMU, nejedná sa teda o presnú kópiu. Bol použitý pri výstupe do otvoreného vesmíru počas tretieho čínskeho pilotovaného letu.

• 
  skafander prvého čínskeho kozmonauta

Ruské a sovietske kozmické skafandre

• SK-1, SK-2 - skafander pre kozmické lode Vostok - použil ho i Jurij Gagarin, prvý človek vo vesmíre. SK-2 je zrejme ženská verzia SK-1 - bol použitý pri lete Vostok 6.
• Berkut (Беркут) - univerzálny skafander pre kozmickej lode Voschod - použitý bol len pri lete Voschod 1 - Alexej Leonov pri prvom výstupe do kozmického priestoru
• Krečet (Кречет) - skafander pre výstup do kozmického priestoru z kozmickej lode určený pre sovietske pristátie na Mesiaci (program bol zrušený). Skafander Krečet je priamy predchodca skafandru Orlan a ideový predchodca amerického skafandru EMU
• Jastreb (Ястреб) - skafander pre výstup do kozmického priestoru z kozmickej lode Sojuz. Mal byť náhradou skafandru Berkut a bol použitý len pri jedinom lete Sojuz 4 a Sojuz 5
• Orlan (Орлан) - skafander pre výstup do kozmického priestoru z kozmickej lode Sojuz a z kozmických staníc Saljut, Mir a ISS. Používa sa od roku 1977.
• Sokol (Сокол) - záchranný skafander, ktorý používajú kozmonauti v kozmických lodiach Sojuz pri štarte a návrate. Používa sa od roku 1973.
• Striž (Стриж) - záchranný skafander, odvodený od skafandru Sokol a určený pre pilotov sovietskeho raketoplánu Buran

Skafandre Orlan a Sokol sú postupne zdokonalované a v súčasnosti sa používa už piata generácia oboch osvedčených skafandrov. Posledná generácia - Sokol-KV2 a Orlan-M - poslúžila ako vzor pre čínske kozmické skafandre.

• 
  skafander SK-1
• 
  skafander Berkut a nafukovacia komora Voschod
• 
  skafander Krečet
• 
  skafander Jastreb
• 
  skafander Sokol staršej verzie (70. roky)
• 
  skafander Sokol-KV2 (posledná verzia skafandru Sokol)
• 
  skafander Orlan a termoregulačné prádlo
• 
  skafander Orlan-MK (posledná verzia skafnadru Orlan)

Potápačský skafander

Hlbinný potápačský skafander (Atmospheric diving suit) chráni predovšetkým proti tlaku a poskytuje dýchaciu zmes pri normálnom atmosférickom tlaku. Používajú ho potápači pri práci v extrémnych hĺbkach, kde už nie je možné kvôli vysokému tlaku používať bežnú potápačskú výstroj alebo je vyžadovaná dlhodobá práca pod hladinou, po ktorej by bola potrebná veľmi dlhá dekompresia a špeciálne dýchacie zmesy. Hlbinné potápačské skafandre umožňujú prácu v hĺbkach 600 i viac metrov.

Izolačný skafander

Izolačný skafander, (tiež izolačný oblek, ochranný skafander, Hazmat suit, hazardous materials suit) sa používa pri práci s nebezpečnými materiálmi a v nebezpečnom prostredí zamorenom napríklad rádioaktívnymi látkami, jedovatými látkami a plynmi alebo v biologickom výskume na ochranu pred infekciou nebezpečnými mikroorganizmami a vírusmi. Izolačné obleky sú rozdelené do niekoľkých tried podľa stupňa ochrany a tiež podľa druhu ohrozenia, proti ktorému chránia.

• 
  Nácvik s hlbinným potápačským skafandrom
• 
  Izolačný oblek ochrannej triedy Level A/Type 1
• 
  Hasiči na základni U.S. Air Force v ochranných oblekoch

Iné projekty

Commons

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Skafander

Tento článok alebo jeho časť obsahuje heslo z Encyklopédie astronómie s láskavým dovolením autorov a podporou SZA.