Гидроневесомость

Почтовая марка России из серии «Космические исследования. Центр подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина», выпущенная 12 апреля 1994 года. На марке изображена гидролаборатория и тренировка космонавтов в ней. На заднем плане — выход космонавта в открытый космос на летающем кресле для наблюдения за станцией «Мир». Художник — Р. Стрельников. Номер по каталогу ЦФА — 160. Тираж — 1,5 млн.

Гидроневесо́мость — искусственно создаваемые на Земле условия, имитирующие невесомость путём полного погружения объекта в воду и выравнивания его гравитационных нагрузок до уровня, близкого к нулевому, при любых положениях: создание так называемой нейтральной плавучести.

Гидроневесомость характеризуется управлением движениями, при котором требуется коренная перестройка двигательных стереотипов, сложившихся из опыта движений на суше, формируются новые виды координации движений, обеспечивающие эффективность усилий в воде.

Изучение данного аспекта показало, что к числу факторов, затрудняющих движения в воде относят: отсутствие жёсткой опоры; многообразие степеней свободы перемещения тела; наличие вращательных моментов, инерции, угловых скоростей; наличие гидродинамических сил сопротивления; низкая эффективность ударных действий ногами, руками.

Используется при подготовке космонавтов к космическому полёту.

По индивидуальным ощущениям гидроневесомость, хотя и приближена к невесомости, от неё всё же отличается, поскольку, несмотря на нулевой общий вес, воздействует лишь на поверхность тела, а внутренние органы всё равно испытывают воздействие гравитации. Также, при движении ощущается сопротивление воды. Однако по сравнению с полётом по параболе Кеплера, для подготовки к космическому полёту гидроневесомость гораздо важнее, так как позволяет в течение длительного времени отрабатывать на макетах те же операции, которые космонавтам потом предстоит проводить в космосе, во время выходов в открытый космос, а времязатраты и энергозатраты при выполнении одних и тех же работ в гидроневесомости и в открытом космосе практически совпадают.

Космонавты готовятся к полёту, тренируясь в условиях гидроневесомости, максимально приближённых к реальной невесомости, создаваемых в бассейне Гидролаборатории Центра подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина на глубине от 8 метров, в тех же скафандрах, в которых им предстоит работать в космосе (в XXI веке это скафандры «Орлан»). Свои гидролаборатории имеют Китай, Германия, Япония.

Гидролаборатория

Первая Гидролаборатория Центра подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина, создающая условия гидроневесомости, была создана в 1965 году. Следующая итерация лаборатории официально открылась 1 марта 1980 года, хотя тренировки в ней проходили с 29 декабря 1978 г.

При конструировании лаборатории в 1980-е годы за основу взяли нефтеналивное хранилище: его размеры идеально подходили для работ по станции «Салют». Из 100 тонн нержавеющей стали изготовили бассейн-резервуар диаметром 23 метра, глубиной 12 метров и объёмом 5 тысяч кубических метров.

На платформе гидролаборатории в разные годы стояли сегменты станций «Салют», «Мир», сегодня — модули МКС.

В период с 1978 года до 2015 в лаборатории прошло пять тысяч погружений в скафандрах «Орлан», 70 тысяч часов работы под водой. Было подготовлено 180 экипажей для работы в открытом космосе.

В 2015—2020 годы гидролаборатория прошла капитальную модернизацию.

Бассейн Гидролаборатории имеет цилиндрическую форму, глубину 12, диаметр 23 метра и объём 5000 м³. Оснащён системой прожекторов и видеокамер, позволяющей записывать процесс тренировок, 45 иллюминаторами, подъёмной платформой грузоподъёмностью 27,5 тонн. В нём поддерживаются заданные химический состав, температура (около 30 °C) и прозрачность воды.

Во время работы на орбите советских станций «Салют-7» и «Мир» тренировки в бассейне Гидролаборатории проходили на их полноразмерных макетах; со времени запуска МКС они происходят на погружаемых на дно полноразмерных моделях её частей. В Гидролаборатории есть макет всей станции, но он крупнее бассейна, поэтому каждый раз в бассейн погружают лишь фрагменты МКС, необходимые для текущих тренировок.

Погружение

В Гидролаборатории Центра подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина для работы под водой выходят три аквалангиста на одного оператора в скафандре. Общее руководство осуществляет специалист под названием «сороковой». Также есть специалист, занимающийся подводной фото- и видеосъемкой. Отдельно присутствуют аквалангисты, которые работают с материальной частью, подают инструменты, балансируют оборудование. Бригада достаточно большая, и за одну тренировку минимум 7 человек находятся под водой, но обычно 10-12.

Литература

• Волкова Людмила Михайловна. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОПОГРУЖЕНИЯ ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ БУДУЩИХ СПЕЦИАЛИСТОВ АВИАЦИИ // Ученые записки университета им. П. Ф. Лесгафта. — 2021. — № 6 (196).
• Бурцева Наталья Леонидовна. ГИДРОЛАБОРАТОРИЯ - ПЕРВЫЙ ШАГ В ОТКРЫТЫЙ КОСМОС // Воздушно-космическая сфера. — 2020. — № 3 (104).
• Бурцева Наталья Леонидовна. ВНЕКОРАБЕЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ // Воздушно-космическая сфера. — 2021. — № 4 (109).

Ссылки

• ПОГРУЖЕНИЕ В НЕВЕСОМОСТЬ. Тренировки космонавтов под водой на YouTube