Охлаждение с помощью вентиляционного газа.

Теплообмен в скафандре.

На человека в космическом скафандре на околоземной орбите действуют те же источники теплового излучения, что и на весь ПКК. На поверхности Луны вместо излучения, отраженного от Земли, действует излучение, отраженное от Луны. Кроме того, на скафандр действуют тепловые потоки за счет собственного теплового излучения ПКК и солнечной радиации, отраженной от поверхности ПКК. Этот вклад может стать важным при небольших удалениях космонавта от ПКК.

В зависимости от способов рассеивания тепла СТР скафандров делятся на 3 основные типа: активные, пассивные и комбинированные.

Для активных СТР характерно применение на скафандре мощной теплоизоляции, которая практически изолирует человека от внешних источников тепла. Метаболическое тепло и тепловыделения оборудования скафандра отводятся с помощью циркулирующих в подскафандровом пространстве газообразного или жидкого теплоносителя, а затем сбрасываются в специальных радиационных теплообменниках в космос.

В пассивных СТР в качестве теплообменного устройства используется сама оболочка скафандра. Регулирование теплопотерь через оболочку скафандра осуществляется за счет подбора оптических характеристик наружных поверхностей и за счет термического сопротивления оболочки скафандра. Недостаток пассивной системы – малые возможности при пиковых тепловых нагрузках. Поэтому чаще используют комбинированные системы, совмещающие достоинства пассивной и активной систем.

Активные системы.

В СТР космических скафандров советских ПКК «Восход» и «Союз» и американского ПКК «Джемини» использовался газовый теплоноситель. В этих скафандрах газ циркулировал внутри скафандра и затем либо сбрасывался в космос (на ПКК «Восход») либо проходил через теплообменник, где охлаждался и возвращался в вентиляционный зазор (на скафандрах ПКК «Союз» и «Джемини»).

В реальных скафандрах получается не полное насыщение влагой вентиляционного газа, а влажность 70 – 80%.

Удельный теплосъем при этом оказывается 350 Вт, но доля отвода тепла от тела за счет испарения пота составляет 90%, что является некомфортным (комфортна доля 50%). Увеличение теплосъема увеличением расхода вентиляционного газа увеличивает потребную мощность вентилятора, а с ней и массу скафандра, что неприемлемо.

Большая масса вентиляционной системы, а также значительные габариты и повышенные уровни шума в подскафандровом пространстве приводят к отказу от этих СТР.