Индивидуальные системы жизнеобеспечения космонавтов

Константин Иннокентьев

Инженер 3D‑сканирования, эксперт по метрологии

Сотрудники компании Artec посетили НПП «Звезда», уникальное в России предприятие, занимающееся производством индивидуальных систем жизнеобеспечения летчиков и космонавтов. Задачей сотрудников было отсканировать спасательный скафандр Сокол-КВ-2, который космонавты надевают в наиболее опасных с точки зрения разгерметизации ситуациях. Эти скафандры весят около 8,5 кг, используются с 1979 года и до сих пор не было ни одного случая, чтобы какая-либо деталь вышла из строя.

С помощью сканера Artec Eva была получена трехмерная копия скафандра для ее последующей интеграции в модель космического корабля.

Вот как проходил процесс получения 3D модели скафандра Сокол-КВ-2 для будущих операций:

Сотрудник НПП «Звезда» надел скафандр («боевой», ранее находившийся в космосе целых полгода) и устроился на специальном приспособлении, имитирующем амортизационное кресло. Все было организовано так, чтобы полностью воссоздать положение тела космонавта, сидящего в кресле при взлете, посадке и других моментах, связанных с наибольшим риском.
Скафандр надули воздухом до рабочего давления, и специалисты приступили к сканированию. Для оцифровки скафандра использовался сканер Artec Eva. Сканер этой модели идеально подходит для точного сканирования объектов средних размеров и получает 3D-данные в цвете. При сканировании скафандра важна точность для последующих расчетов, ведь в строго определенном положении космонавт должен находиться в космическом корабле в случае его разгерметизации.
На сканирование всего скафандра было потрачено около 10 минут. Процесс не вызвал особых затруднений. Необходимо было всего лишь обеспечить неподвижное положение человека в скафандре во время сканирования. Когда сканировать закончили и из скафандра выпустили воздух, сотрудник «Звезды», участвовавший в съемках, сказал «Здравствуйте, Земляне», чем вызвал улыбку у присутствующих.

С помощью сканера Artec Eva была получена трехмерная копия скафандра для ее последующей интеграции в модель космического корабля.

Вот как проходил процесс получения 3D модели скафандра Сокол-КВ-2 для будущих операций:

Сотрудник НПП «Звезда» надел скафандр («боевой», ранее находившийся в космосе целых полгода) и устроился на специальном приспособлении, имитирующем амортизационное кресло. Все было организовано так, чтобы полностью воссоздать положение тела космонавта, сидящего в кресле при взлете, посадке и других моментах, связанных с наибольшим риском.
Скафандр надули воздухом до рабочего давления, и специалисты приступили к сканированию. Для оцифровки скафандра использовался сканер Artec Eva. Сканер этой модели идеально подходит для точного сканирования объектов средних размеров и получает 3D-данные в цвете. При сканировании скафандра важна точность для последующих расчетов, ведь в строго определенном положении космонавт должен находиться в космическом корабле в случае его разгерметизации.
На сканирование всего скафандра было потрачено около 10 минут. Процесс не вызвал особых затруднений. Необходимо было всего лишь обеспечить неподвижное положение человека в скафандре во время сканирования. Когда сканировать закончили и из скафандра выпустили воздух, сотрудник «Звезды», участвовавший в съемках, сказал «Здравствуйте, Земляне», чем вызвал улыбку у присутствующих.

3D модель, полученную с помощью сканера Artec Eva и программного обеспечения Artec Studio, планируют поместить в трехмерную модель космического корабля, чтобы затем спроектировать новый космический корабль. Сотрудники «Звезды» считают, что 3D-технологии, бесспорно, играют очень важную роль в развитии космической индустрии.

Вот что отметил один из инженеров, участвующих в сканировании скафандра «Сокол-КВ- 2»: «То, что мы не видим на бумаге и на чертежах, мы можем увидеть с помощью трехмерных технологий. Работа с 3D моделями здорово помогла при конструировании нового скафандра. Привязать его к другому креслу, повернуть, изменить угол — все это становится возможным с помощью полученной 3D-модели».

Сейчас сотрудники «Звезды» думают об использовании 3D-сканеров для решения других задач. Например, возможность их применения для производства кресла с индивидуальным ложементом (адаптированная под каждого космонавта часть каркаса). Очень важно сделать эти кресла максимально удобными, так как положение в кресле — основное рабочее положение космонавта.

В настоящее время для производства ложемента используется старая технология, которая напоминает технологию производства ортопедического оборудования. Сначала делают слепок со спины космонавта, одетого в скафандр, затем этот слепок отправляют специалисту, который с помощью ручных измерительных инструментов производит ложемент. В случае подобной организации производства сложно говорить о 100%-ом соответствии размеров.

Также разработчики и инженеры планируют использовать сканер Artec для оцифровки мягких оболочек скафандра. При разработке будущих моделей скафандров очень важно обеспечить подвижность рук, чтобы на орбите космонавт мог работать с разными небольшими деталями.