Benutzer:TK-lion/drafts/Berkut (Raumanzug)/prefinal

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Den Raumanzug Berkut benutzte Alexej Leonow für den weltweit ersten Außenbordeinsatz. Er wurde aus dem erprobten Schutzanzug SK-1 des Wostok-Programmes innnerhalb weniger Monate beim NPP Swesda entworfen. Der Anzug erwies sich jedoch für Außenbordeinsätze in Vakuum und Schwerelosigkeit als ungeeignet. Er wurde daher nur bei der Mission von Woschod 2 eingesetzt.

Berkut-Raumanzug im Kosmonautenmuseum

Der Anzug

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Insgesamt wurden drei maßgeschneiderte Exemplare des Anzugs gefertigt. Zwei davon waren für die Stammbesatzung Leonow und seinen Kommandanten Pawel Beljajew vorgesehen. Auf Grund der Kürze der Zeit und des extrem hohen Aufwandes in der Fertigung war mit Jewgeni Chrunow nur ein Kosmonaut als Backup sowohl für die Position des Kommandanten und auch als Ausstiegskandidat in der Manschaft vorgesehen. Er wurde mit dem dritten Exemplar des Anzugs ausgestattet. Aus dem ambitionierten Entschluss, der NASA beim ersten Ausstieg ins Weltall zuvorzukommen, ergab sich ein enormer Zeitdruck in der Entwicklung und Fertigung der Berkut-Anzüge. Die dieser übereilten Entwicklung entspringenden Mängel sollten Leonow während seines Ausstieges dann erhebliche Probleme bereiten. Das Lebenserhaltungssystem stellte die in Orechowo-Sujewo angesiedelte Firma KAMPO zur Verfügung.

Technische Daten

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Massen

  • Anzug: 20 kg
  • Lebenserhaltungssystem: 20 kg

Atmosphäre

  • reiner Sauerstoff

Innendruck im Vakuum

  • normal: 0,4 bar
  • Notfall: 0,27 bar

Thermoregulation

  • Maximale Wärmeabfuhr im Vakuum: 230 bis 290 Watt

Nutzungsdauer im Vakuum

  • mit Zuleitung: 4:00 h
  • autonom: 0:45 h

Die Mission Woschod 2

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Vorbereitung

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Mit der Mission Woschod 2 wollte man dem seitens der NASA im Gemini-Programm geplanten und seit längerem öffentlich angekündigten Ausstieg von Edward White zuvorkommen, um sich eine weitere Erstleistung in der Raumfahrt zu sichern. Der Ausstieg war unter Nutzung reinen Sauerstoffs bei einem nominalen Druck im Anzug von 0,4 bar geplant. Für Notfälle stand ein zweiter Modus mit 0,28 bar zur Verfügung. Um Dekompressionserscheinungen bei Notfällen zu vermeiden, atmete der für den Ausstieg vorgesehene Leonow vorher für etwa zwei Stunden (d.h. auch bereits vor dem Start) reinen Sauerstoff. Auch sein Kommandant Beljajew und Ersatzmann Chrunow, die ebenfalls Berkutanzüge trugen, durchliefen diese Prozedur. Beljajew und Leonow atmeten in der Anfangsphase des Fluges aus dem Bordsystem bis zum Schließen der Kabinenluke nach dem Wiedereinstieg Leonows reinen Sauerstoff, damit Beljajew seinem Kameraden Leonow im Notfall zu Hilfe kommen konnte.[1]

Der Ausstieg

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Der Start von Woschod 2 erfolgte am 18. März 1965 um 07:00 UT. Unmittelbar nach dem Start bereitete man sich an Bord und in der Leitstelle auf den Ausstieg vor. Schon während der ersten Umkreisung wurde die aufblasbare Luftschleuse ausgefahren. Der Ausstieg begann dann kurz vor Beendigung des ersten Umlaufes unmittelbar nach Erreichen der Kommunikationszone. Leonow zwängte sich in die Schleuse, die anschließend dekomprimiert wurde. Die Kabine mit Beljajew blieb unter Druck. Leonow verließ um 08:34:51 UT die Schleuse und schwebte nur noch verbunden durch die flexible Versorgungsleitung im All. Die flexiblen Teile des Anzugs blähten sich auf und versteiften sich im Vakuum bei dem normalen Innendruck (0,4 bar). Leonow gelang nur unter enormer körperlicher Anstrengung und bei reduziertem Druck im Notmodus des Anzuges (0,28 bar) der Wiedereinstieg. Unter den körperlichen Belastungen beim Ausstieg und den Bedingungen des Vakuums erwies sich das vom SK-1 übernommene Kühlsystem trotz Modifikation mit einer Kapazität von ca. 230 bis 290 Watt als völlig unterdimensioniert. An Bord der Wostok wurde der Abtransport der Körperwärme über den latenten Wärmeaustausch (Verdunstungskälte durch Transpiration in die im gesamten Anzug zirkulierende völlig trockene Luft) und durch den sensiblen und latenten Wärmefluss der durchströmenden Atemluft sowie durch die Wärmeabfuhr durch den Raumanzug hindurch zur Kabinenatmosphäre ausreichend sichergestellt. Daneben befanden sich die Kosmonauten bei den Wostok-Missionen praktisch in körperlicher Ruhe. Im freien Weltraum herrscht Vakuum, der sensible Wärmestrom entfällt und eine ausschließlich durch Strahlung erfolgende Kühlung reicht nicht aus.

Auf Grund der beim ersten Ausstieg aufgetretenen Mängel wurde der Anzug bei Raumfahrtmissionen nicht mehr verwendet. Erst mit den erstmals 1969 bei der Mission Sojus 4/Sojus 5 eingesetzten Anzügen vom Typ Jastreb gelang der sowjetischen Raumfahrt die Bereitstellung von praktikablen Raumanzügen für Außenbordeinsätze. Insgesamt wurden in der sowjetischen Raumfahrt, aber auch durch die NASA die Problemfülle und die Komplexität von Außenbordeinsätzen unterschätzt, so wies der Gemini-Raumanzug zwar nicht die mechanischen Mängel des Berkut auf, jedoch war auch durch die NASA die Wärmeabfuhr (mit immerhin ca. 400 W) unterdimensioniert worden, was Eugene Cernan bei dem Außenbordeinsatz während des Fluges von Gemini 9 in erhebliche Bedrängnis brachte. Daraufhin wurden die für die Mondlandungen entwickelten Anzuge Kretchet mit einer Warmabfuhr von bis zu 500 kCal/h bzw. 580 W ausgerüstet.[2] Dies entsprach ziemlich genau der Kühlkapazität des amerikanischen Gegenstücks A7L mit 586 W.[3]

Ablauf laut Logbuch

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  • 08:28:13 UT Die Entleerung der Luftschleuse beginnt
  • 08:32:31 UT Beljajew öffnet die Außenluke der Schleuse
  • 08:34:51 UT Beginn der EVA, Leonow verläßt die Schleuse
  • 08:47:00 UT Ende der EVA, Leonov kehrt in die Schleuse zurück
  • 08:48:40 UT Die Luke der Schleuse ist geschlossen und gesichert
  • 08:51:54 UT Der Druckausgleich in der Schleuse beginnt

Literatur

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Lit [1]:b als Einzelnachweis m Text:

http://blog.nasm.si.edu/space/spacewalk-tech/

Beschreibt das pre-breathing durch Leonov und Belyayev.

Lit 2:

Spacesuit and equipment for the world's first EVA. In: Russian spacesuits
by Isaak P. Abramov and Å. Ingemar Skoog.
London, Springer, 2003, 366 p
ISBN 1-85233-732-X
pp 59-80
4.1 Introduction p59
4.2 Equipment for the world's first EVA p60
4.3 The Voskhod-2 flight p75

Lit 3:

The Soviet-Russian space suits a historical overview of the 1960's
by
Dr. A.Ingemar Skoog, Dr. Isaac P. Abramov, Dr. Anatoly Y. Stoklitsky, Michail N. Doodnik
Acta Astronautica. Volume 51, Issues 1–9, July–November 2002, Pages 113-131
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0094576502000929
doi:10.1016/S0094-5765(02)00092-9

Lit 4:

Space Definitions
https://www.spacelegalissues.com/why-does-the-faa-uses-50-miles-for-defining-outer-space/

Lit 5:

Dolgows Anzug und Sprung 1962
https://www.raumfahrer.net/rueckblende-pjotr-iwanowitsch-dolgow/
http://m.raumfahrer.net/news/02112017000153.shtml

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b Cathleen Lewis: How Two Cold War Spacewalks Came to a Common Technological Solution. (html) In: Stories: Editorial. National Air and Space Museum of the Smithsonian Institution, Washington, D.C., 18. März 2015, abgerufen am 14. Dezember 2020 (englisch): „..he and his commander Pavel Belayev had pre-breathed oxygen prior to the spacewalk..“
  2. ↑ Mark Wade: More Details for 1969-01-29. In: Encyclopedia Astronautica. Abgerufen am 7. März 2022 (englisch, im Original ist von 500 kcal/hour die Rede).
  3. ↑ Charles C. Lutz, Harley L. Stutesman, Maurice A. Carson, James W. McBarron II: Apollo Experience Report - Development Of The Extravehicular Mobility Unit. (PDF) NASA, S. 19, abgerufen am 7. März 2022 (englisch, NASA Technical Note TN D-8093): „The LCG can remove heat at a maximum rate of 586 watts“
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Größenvergleich Sojus-Apollo

Raumanzug Berkut

Energiebilanz A7L Mobility Test

Geschichte

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