Костюм водяного охлаждения ( КВО ) — костюм для регулирования температуры космонавта и внутреннего пространства скафандра при выходе в открытый космос.

Хотя это устройство чаще всего ассоциируется с космическими скафандрами, оно также используется в местах, где охлаждение на открытом воздухе трудно или невозможно достичь — например, при пожаротушении , при работе на сталелитейном заводе или хирургами во время длительных или напряжённых процедур .

Особенности теплопередачи в скафандре

Герметичный скафандр не выпускает излучённое в процессе работы космонавта тепло. На земле теплообмен между телом человека и окружающей средой в основном происходит за счёт испарения пота, конвекции и излучения. Многие космические скафандры покрыты теплоизоляционным материалом (ЭВТИ), которое не позволяет активно проникать излучению, а также выходить наружу.

Испарение пота не эффективно в невесомости и ограниченных замкнутых пространствах, так как пот не рассеивается.

В первых скафандрах происходило вентилирование газовой смеси для дыхания, и за счёт конвекции проходил теплообмен. Это работало в скафандрах, не изолированных от космического корабля. Для длительных выходов в изолированных скафандрах это также неэффективно.

Для лучшего теплообмена используется кондукция — прямой теплообмен от тела к теплообменику . Реализуется это через облегающий костюм, надеваемый на тело под скафандром.

Устройство КВО

Сам костюм представляет собой сетчатый комбинезон из трикотажного полотна. Это позволяет пропускать воздух к телу человека.

Костюм пронизан сетью тонких пластиковых эластичных трубочек, по которым циркулирует вода .

Вода обладает высокой теплоёмкостью, поэтому её требуется совсем немного, чтобы снять большое количество теплоты. Таким образом, насос может иметь незначительную мощность.

Этот костюм подключается к радиатору скафандра, образуя замкнутую систему, по которой циркулирует вода, насосу и регулятору. Космонавт сам регулирует температуру и подачу охлаждающей воды по своим субъективным ощущениям. Если он занят и не может отвлекаться, то подачу воды регулируют автоматы. С помощью приборов по разнице температур на входе и выходе определяется количество удалённой теплоты, а по содержанию углекислоты в выдыхаемом воздухе — затраченная работа. Если эти величины не совпадают, то насос начинает работать соответственно быстрее или медленнее, увеличивая или уменьшая теплопередачу соответственно.

Параметры

Для примера показаны параметры активно-использующегося костюма (КВО-М) :

• величина теплосъёма — до 400 Вт
• общая длина трубок — ~ 65 м
• Масса (вместе с водой) — ~ 3 кг

Примечания

Ссылки

• // Наука и жизнь
• // Naked Science (англ.)
• // NASA (англ.)