SK-1 (СК-1) (tiếng Nga: Cкафандр Kосмический-1 / Bộ đồ không gian-1) là bộ đồ dùng trong du hành không gian được phát triển tại Liên Xô dành cho các phi hành gia. Nó nổi tiếng với hai cái "đầu tiên" là: Bộ đồ du hành vũ trụ đầu tiên trên thế giới và được dùng trên những chuyến bay có người lái đầu tiên vào vũ trụ.
Các phi công vũ trụ Liên Xô đã sử dụng SK-1 khi bay vào không gian trên các con tàu vũ trụ thuộc series Vostok trong suốt những năm 1961-1963.
Về bản chất, bộ đồ không gian SK-1 là một tổ hợp gồm các hệ thống hỗ trợ sự sống và thiết bị sinh tồn giúp các phi hành gia có thể sống sót trong trường hợp điều kiện môi trường thay đổi đột ngột ở tất cả các giai đoạn bay và cả sau khi hạ cánh.
Lịch sử hình thành
Quá trình thiết kế bộ đồ không gian cho các phi hành gia Liên Xô đầu tiên được bắt đầu vào tháng 1 năm 1959 tại nhà máy số 918 (nay là công ty cổ phần nghiên cứu khoa học và sản xuất Zvezda – tiếng Nga: Звезда/Ngôi sao). Đây cũng là nhà máy duy nhất chịu trách nhiệm phát triển tất cả các phương tiện kỹ thuật bảo đảm sự sống và phương tiện cứu hộ dành cho những chuyến bay vào vũ trụ của Liên Xô.
Vào tháng 2 năm 1960, do nhồi nhét quá nhiều trang thiết bị nên tàu vũ trụ Vostok bị "thừa cân" và yêu cầu phải triệt để cắt giảm khối lượng. Dự án SK-1 do vậy đã bị vạ lây và phải đình chỉ phát triển.
Các nhà thiết kế của con tàu vũ trụ tin rằng nguy cơ giảm áp của buồng lái là không đáng kể, và do đó, theo ý kiến của họ thì phải phát triển riêng một bộ đồ vũ trụ sẽ là thừa thãi quá mức cần thiết. Thay vào đó, các nhà thiết kế đề nghị chỉ nên làm một bộ đồ cách nhiệt thông thường.
Cuộc tranh luận nảy lửa giữa một bên là các nhà khoa học chịu trách nhiệm phát triển bộ đồ du hành không gian và bên kia là những nhà thiết kế tàu vũ trụ diễn ra không ngừng cho tới tận mùa hè năm 1960.
Khi đó, đích thân S.P. Korolev - giám đốc của phòng thiết kế thử nghiệm OKB-1 – đã phải can thiệp và cho biết ông sẵn sàng bỏ bớt 500 kg trang bị trên tàu nhưng với điều kiện bộ đồ vũ trụ kèm theo hệ thống hỗ trợ sự sống phải được hoàn chỉnh và sẵn sàng sử dụng vào cuối năm.
Hình ảnh tổng thể về bộ đồ không gian SK-1 không có lớp bảo vệ màu cam (ảnh trích từ sách " Những bộ đồ không gian của Liên bang Nga"
Với bề dày kinh nghiệm chế tạo các bộ đồ bay dùng cho phi công quân sự, những chuyên gia của nhà máy Zvezda đã xuất sắc hoàn thành nhiệm vụ này chỉ trong vài tháng ngắn ngủi.
Những bộ đồ du hành vũ trụ đầu tiên được "may đo" theo kích thước của các phi hành gia tuyển chọn đầu tiên của Liên Xô – và đồng thời cũng là của cả nhân loại: Yuri Gagarin và hai phi công dự bị là G. Titov và G. Nelyubov.
Đến tháng 12 năm 1960, tổng cộng đã có 08 bộ đồ du hành vũ trụ được sản xuất. Ở thời điểm đó SK-1 có dạng một bộ quần áo "mềm" với mũ bảo hiểm không tháo rời, được may từ hai lớp: một lớp bằng sợi lavsan chịu lực và một lớp giữ kín bằng các tấm cao su được dán sơ cấp lại với nhau.
Bên ngoài bộ đồ được may thêm lớp vải màu cam nổi bật để giúp cho việc tìm kiếm các phi hành gia được thuận lợi hơn sau khi nhảy dù khỏi buồng lái của tàu vũ trụ.
Đặc tính kỹ thuật của bộ đồ không gian SK-1
Khối lượng - 20 kg (có thông tin khác là 23 kg);
Áp suất trong bộ đồ không gian khi cabin bị giảm áp suất - 270÷300 hPa;
Thời gian duy trì sự sống của phi công:
- Trong cabin kín: 12 ngày;
- Khi cabin bị giảm áp: 5,0 giờ;
- Khi xuống trái đất trong khoang trở về (tiếng Nga: спускаемый аппарат, tiếng Anh: space capsule): 25 phút;
- Ở trong nước lạnh (sau khi hạ cánh xuống nước): trong 12 giờ (bên ngoài thuyền)
- Sau khi tiếp đất hoặc khi ở trong thuyền ở nhiệt độ xuống -15°С: 3 ngày;
- Bảo vệ khi nhảy dù từ độ cao tới 8 km và áp suất tốc độ cao lên đến 2800 kg/cm².
Theo sơ đồ hoạt động, SK-1 là một bộ đồ không gian kiểu thông gió với hệ thống thông gió nằm riêng biệt (mũ bảo hiểm được ngăn cách với phần thân áo bằng một tấm cao su bịt kín quanh cổ của phi hành gia).
Để đảm bảo tính di động ở áp suất vận hành 270 hPa, tại những vùng uốn cong của cánh tay và chân sử dụng các khớp nối "mềm" đặc biệt, còn ở vùng cổ tay là các ổ trục kín.
Lớp bên trong của SK-1 là một bộ quần áo cách nhiệt đặc biệt có gắn các đường ống của hệ thống thông gió để duy trì nhiệt độ, hơi ẩm và giúp loại bỏ khí cacbonic do phi công thở ra. Bộ đồ du hành được bơm phồng lên bằng không khí từ buồng lái qua một ống dài.
Trong trường hợp xảy ra giảm áp suất thì chiếc ống này sẽ bị ngắt ra, tấm kính lấy sáng của mũ bảo hiểm tự động đóng lại, rồi hệ thống cung cấp không khí và oxy từ các bình chứa sẽ được kích hoạt.
Trong trường hợp cabin bị giảm áp suất hoặc hệ thống duy trì sự sống trên tàu (SOZ) bị hỏng, bộ đồ vũ trụ SK-1 đảm bảo cho phi hành gia sống sót trong 5 giờ tiếp theo, cũng như hỗ trợ sự sống cho phi hành gia trong quá trình nhảy dù và hạ cánh sau đó xuống đất hoặc xuống nước. Bộ quần áo có một thiết bị thoát nước đặc biệt để có thể sử dụng ngay mà không cần phải cởi đồ.
Bộ đồ vũ trụ SK-1 được thiết kế để tự phi công có thể tháo ra một mình, còn khi mặc vào thì cần thêm một người trợ giúp trong 5-10 phút.
Lịch sử sử dụng
Như chúng ta đã biết, bộ đồ không gian SK-1 được thiết kế cho các phi hành gia của tàu vũ trụ thuộc series Vostok. Trong giai đoạn chuẩn bị bằng các chuyến bay không người lái, một chú hình nộm đã được cho mặc SK-1 để bay vào không gian. Sau khi đã vượt qua các thử nghiệm thì vào ngày 12 tháng 4 năm 1961, Yu.A. Gagarin trở thành phi hành gia đầu tiên "bằng xương bằng thịt" bay vào quỹ đạo trong bộ đồ không gian SK-1.
Khoang kín giúp các nhà du hành vũ trũ trở về trái đất
Ngày 1 tháng 5 năm 1960, một máy bay trinh sát U-2 của Mỹ do Francis Gary Powers điều khiển đã bị bắn rơi trong chuyến bay qua Sverdlovsk thuộc lãnh thổ Liên Xô. Powers bị bắt sống và bị tòa án Liên Xô kết án 10 năm tù về tội gián điệp.
Nghe thì có vẻ chẳng liên quan nhưng ngay trước thời điểm phóng tàu, người ta mới phát hiện ra trên bộ đồ vũ trụ SK-1 không có dấu hiệu nào để nhận biết rằng Yuri Gagarin "là người mình", vì vậy sau khi hạ cánh rất có thể sẽ bị nhầm là gián điệp như viên phi công Mỹ Powers vừa kể trên.
Dòng chữ CCCP được viết bằng tay
Cái khó ló cái khôn, kỹ sư Victor Davidyants của nhà máy Zvezda đã nhanh trí viết lên chiếc mũ bảo hiểm của Yuri Gagarin dòng chữ "USSR" (tiếng Nga: СССР) – là tên viết tắt của Liên bang Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết (tiếng Nga: Союз Советских Социалистических Республик).
SK-1 đã được sử dụng trong tất cả những chuyến bay của các phi hành gia Yuri Gagarin, G. Titov, A. Nikolaev, P. Popovich, V. Bykovsky trên loạt tàu vũ trụ Vostok cho đến năm 1963.
Bộ đồ vũ trụ SK-2 với thiết kế phù hợp với đặc thù giải phẫu và sinh lý nữ
Sau đó, vào năm 1963 người ta đã phát triển phiên bản bộ đồ vũ trụ SK-2 với thiết kế phù hợp với đặc thù giải phẫu và sinh lý nữ để dành cho nữ phi hành gia vũ trụ đầu tiên trên thế giới - V.V. Tereshkova.