Но всё это не важно. Так или иначе космическая отрасль у нас была, мирная и хорошо развитая. И ею гордиться можно и нужно.
Поехали!
Глава 27. Сражаясь с давлением
Чем выше поднимается альпинист, тем меньше содержание кислорода в воздухе. Поэтому, чтобы избежать кислородного голодания, перед восхождениями на значительные высоты необходимо проходить акклиматизацию. Существует ряд методов, но, если говорить вкратце, они сводятся к следующему: достаточно провести на некой высоте заданный период времени, например ночь, чтобы организм успел приспособиться к пониженному содержанию кислорода. Если этого не сделать, случится горная болезнь – крайне неприятное и опасное сочетание гипоксии, переохлаждения, утомления, воздействия ультрафиолета и т. д. Если у вас началась «горняшка», нужно поворачивать назад.
Для нормального газообмена в лёгких нужно, чтобы парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе превышало на определённую величину (примерно на 100 миллиметров ртутного столба) парциальное давление
[15] растворенного кислорода в венозной крови в альвеолах лёгких (это примерно 50 миллиметров ртутного столба).
Существует ряд атмосферных границ (сразу замечу, что числа тут приблизительны и колеблются в пределах пары сотен метров). До 3500 метров неподготовленный человек может подняться без акклиматизации. Точнее, она будет происходить, но незаметно, организм здорового человека справится с таким изменением давления на ходу. До 7000 метров человек после акклиматизации (её длительность определяется индивидуальными особенностями организма) может сколь угодно долго существовать без дополнительного кислорода в баллонах, например жить, как живут люди в высокогорных районах Тибета. Примерно до 9500–10 000 метров человек может подняться с использованием дополнительного кислорода, подаваемого под давлением, соответствующим атмосферному давлению на данной высоте (правда, высота Эвереста составляет 8848 метров, так что выше – только на летательном аппарате). Обычно для дыхания используются газовые смеси с повышенным содержанием кислорода – вплоть до чистого кислорода.
Но на высоте больше 12 000 метров, на которой внешнее атмосферное давление составляет 150 миллиметров ртутного столба, даже чистого кислорода перестаёт хватать. Выше этого предела можно дышать, только если подавать чистый кислород при повышенном относительно окружающего давлении – так, чтобы его давление в лёгких составляло те же самые 150 миллиметров ртутного столба. Но лёгкие – это очень тонкая ткань, если просто закачивать туда газ, в то время как снаружи тела давление будет меньше, то при разнице где-то в 70–100 миллиметров ртутного столба лёгкие просто разорвутся. Поэтому для нормальной работы человека на высоте выше 12 000 метров необходимо не только обеспечить достаточное количество кислорода в дыхательной смеси, но и сымитировать внешнее давление путём искусственного обжатия тела – эту функцию и выполняет высотно-компенсирующий костюм (ВКК).
Современный ВКК представляет собой комбинезон, пронизанный так называемыми натяжными устройствами – пневмотрубками и пневмокамерами. Наполняясь газом, подаваемым специальным автоматом давления, пневмокамеры увеличиваются в размерах и натягивают ткань костюма. Таким образом, ВКК обжимает тело пилота, создавая давление, равное давлению газа в лёгких независимо от реального атмосферного давления. Неотъемлемой частью костюма является гермошлем с системой подачи чистого кислорода для дыхания. Современные высотно-компенсирующие костюмы могут сохранить пилоту жизнь на высотах до 25 000 метров.
И именно из высотно-компенсирующих костюмов выросли впоследствии космические скафандры.
Гонка за рекордом
Первенство в изобретении космического скафандра – вопрос очень спорный. Непонятно, от какой стадии его разработки вести отсчёт. Например, костюмы, созданные ещё до космической эры для полётов на стратостатах, вполне попадают в эту категорию, но, по сути, находятся ближе к лётным комбинезонам, чем к тому, в чём выходят в открытый космос. Американский скафандр Navy Mark IV, разработанный для полётов по программе «Меркурий», существовал в виде опытного образца уже в 1958 году, он появился на два года раньше советского СК-1. С другой стороны, именно СК-1 стал первым скафандром, действительно выполнившим свою непосредственную задачу, – в нём летал Юрий Гагарин. Но СК-1, как и все прочие скафандры того времени, не был автономен настолько, чтобы позволить выход в открытый космос, – первым скафандром с такими возможностями стал появившийся в 1964-м «Беркут».
Поэтому изобретение скафандра я считаю процессом постадийным, как изобретение радио или лампочки накаливания. Не было какого-то конкретного скафандра, который можно поставить в музей и назвать первым в мире. Космический скафандр путём последовательных модификаций вырос из менее совершенной, но не менее важной конструкции – высотно-компенсирующего костюма.
Началось всё с того, что 31 июля 1901 года воздухоплаватели Артур Берсон и Райнхард Зюринг на воздушном шаре «Пруссия» (Preußen) с открытой гондолой поднялись на высоту 10 800 метров. Они использовали для дыхания кислород в баллонах и считаются первыми людьми, добравшимися до стратосферы. Их достижение оставалось непревзойдённым почти четверть века.
А затем началась гонка за рекордом. 30 октября 1923 года знаменитый французский авиатор Жозеф Сади-Лекуан на своём самолёте Nieuport NiD.40R взлетел на высоту 11 145 метров – без всякого ВКК, в открытом кокпите. Годом позже другой французский пилот, Жан Каллизо, поднялся на 12 066 метров.
Самолётам рекорд принадлежал недолго: 4 ноября 1927 года капитан ВВС США
[16] Хоуторн Грей поднялся в открытой гондоле стратостата до 13 222 метров – и погиб, видимо, из-за того, что у него закончился кислород. Его тело нашли на следующий день в упавшей гондоле, но рекорд был засчитан по показаниям бортовых альтиметров. Впрочем, по поводу этого рекорда ведутся споры: возможно, высшей точки Грей достиг уже мёртвым.
В гонку включились и другие страны. Спорный рекорд американца побили 27 мая 1931 года знаменитые швейцарцы Огюст Пиккар и Пауль Кипфер: на аэростате с герметично закрытой гондолой они добрались до высоты 15 787 метров. Годом позже Пиккар превзошёл своё же достижение с другим напарником – Максом Козинсом. 30 сентября 1933 года мировой рекорд установили советские воздухоплаватели на стратостате «СССР-1», затем американцы на «Веке прогресса» (Century of Progress), затем снова наши на «Осоавиахиме-1» (правда, экипаж погиб при спуске), затем снова американцы на Explorer II, и этот рекорд продержался уже 20 лет.
