Po prvních krůčcích do vesmíru v podobě programu Vostok se Sověti ocitli v podivné situaci. Politbyro a speciálně generální tajemník Nikita Chruščov dávali všemožně najevo svoji přízeň kosmickému průmyslu. Na druhou stranu ale vyžadovali nové a nové spektákly, nezřídka jako oslavu jakéhosi výročí, či zahájení sjezdu a podobně. Vedoucí činitele kosmického programu to stavělo před vážné dilema: bylo nutné napřít síly především k tomu, aby se jejich dílo a činy ocitly na stránkách světového tisku, na druhou stranu to ovšem znamenalo do značné míry opustit logickou posloupnost postupného osvojování existence člověka ve vesmíru. Tak tomu bylo i s programem Voschod. Sergej Koroljov ještě před prvním vzletem pilotované lodi počítal s její následnou přestavbou pro vícečlennou posádku. A to si žádalo čas. Jenže Chruščov nechtěl čekat, za oceánem Američané chystají lety dvoumístné lodi Gemini. Koroljov tak dostal úkol – přestavět v rekordním čase kabinu Vostoku pro tříčlennou posádku. Je jasné, že se to neobešlo bez osekání vybavení kabiny na holé minimum. A za oběť oné divoké přestavbě padly i skafandry…

Berkut

Kabiny Voschod přinesly oproti Vostokům hned několik změn. Mezi ty nejvýznamnější patřil záložní brzdicí motor, sedadla pootočená o 90° oproti Vostoku, motorky měkkého přistání na padákových lanech a také absence skafandrů. 12. října 1964 tak odstartovala posádka ve složení Komarov, Feoktistov, Jegorov na jednodenní let pouze ve vlněných kalhotách a bundách, připomínajících křížence mezi sportovním úborem a formálním oděvem. Zhruba po čtyřiadvaceti hodinách Voschod-1 bez problémů přistál a Sovětský svaz si mohl připsat prvenství v podobě první vícemístné kosmické lodi světa. Zda tak neuvěřitelný risk za ono prvenství stál, nechť usoudí vážený čtenář sám…

Pro další let Voschodu byl ovšem plánován zcela jiný program, mnohem ambicióznější, než u letu předchozího. Úkolem posádky bylo totiž poprvé v historii vykonat výstup do volného prostoru. Úkol s sebou ale přinesl několik vážných problémů, které bylo nutno překonat. Jedním z nich byl způsob, jakým se kosmonaut dostane ven. Vzhledem k tomu, že vybavení kabiny Voschod bylo chlazeno pomocí proudícího vzduchu, mohlo by vakuum při otevření příklopu poškodit elektroniku. V lednu 1964 navrhli inženýři z továrny 918 (Zvezda) použití nafukovací přechodové komory. Na základě jejich návrhu byl 8. července 1964 vydán vládní dekret, který nařizoval vývoj přechodové komory. Stejný dekret se současně vypořádal s druhým problémem – tím byl skafandr pro kosmonauta, který měl výstup do volného prostoru vykonat a současně také plnit ochrannou funkci pro posádku v případě potíží s udržením tlaku v kabině.

Skafandr dostal název „Беркут“ (Berkut, čili Orel Skalní). Na úplném počátku inženýři závodu č. 918 uvažovali o polotuhém skafandru, jaký je používán dnes, ale tento koncept byl tehdy na samotném počátku svého zrodu a navíc omezený objem kabiny Voschodu neumožňoval použití skafandru tohoto typu. Inženýři a konstruktéři přišli s jednodušší a na objem méně náročnou konstrukcí tzv. „měkkého“ skafandru, tedy obleku, tvořeného různými typy tkanin a dalších měkkých materiálů.

Tvůrce skafandru však čekala další výzva: zatímco u předchozích misí bylo možné systém pro udržení životních podmínek implementovat do konstrukce kabiny a v případě Vostoků pak bylo třeba kosmonauty vybavit pouze základním systémem pro dobu během sestupu atmosférou a katapultáž, nyní stáli konstruktéři před úkolem vytvořit systém zabezpečení životních podmínek, jenž nebude mít pouze záložní funkci, nýbrž bude primárním nástrojem přežití člověka v téměř naprostém vakuu.

Bylo rozhodnuto o zapojení kanceláře SKB-KDA („Специальноe конструкторскоe бюро по проектированию кислородно-дыхательных приборов и аппаратуры“ – speciální konstrukční kancelář pro projektování kyslíkových dýchacích přístrojů a aparatur) ve městě Orechovo-Zujevo (dnes firma Kampo). Tato kancelář se zabývala vývojem kyslíkových dýchacích zařízení pro různé účely a byla zřejmě nejzkušenější v tomto oboru v rámci celého SSSR. Výsledkem snažení konstruktérů SKB-KDA byl „batoh“ s kódovým názvem KP-55, který obsahoval tři dvoulitrové tlakové lahve s kyslíkem a příslušnou instalací. Kyslík, natlakovaný v nádržích na 22 MPa zajišťoval dýchání kosmonauta, ventilaci i tlakování skafandru. Díky zvolenému řešení mohl být batoh relativně lehký a spolehlivý.

Současně s vývojem batohu KP-55 a skafandru Berkut probíhal i vývoj a výroba systému zajištění životních podmínek na palubě lodi. Protože oba členové posádky měli během celého letu na sobě skafandr, který je v případě nouze měl chránit, třetí člen posádky se do kabiny nevešel. Bylo ovšem zapotřebí vyvinout pro tyto skafandry nový systém. Ten byl v kabině umístěn napravo od velitele, v místech, kde u Voschodu-1 bylo třetí křeslo.

22. února 1965 vzlétnul z Bajkonuru bezpilotní kus Voschodu pod neurčitým názvem Kosmos-57. Měl vyzkoušet všechny důležité systémy předtím, než se v jeho stopách vydají lidé. Na jeho palubě byl také mimo jiné skafandr Berkut, jehož funkce byla v rámci možností důkladně otestována. Skafandr obstál se ctí, ne už tak samotný Kosmos-57. Vinou duplicitních příkazů z pozemních stanic se spustila předčasně návratová sekvence a vzhledem k tomu, že Kosmos nebyl správně orientován, jeho oběžná dráha se zvýšila. Po několika desítkách minut se spustil autodestrukční systém a loď byla zničena. Další test pod názvem Kosmos-59 ve dnech 7.-15. března prokázal dobrou funkci přechodové komory i přijatelné aerodynamické vlastnosti po odhození komory při průletu kabiny atmosférou. Na více testů ale už nebyl čas – zbývala pouze jedna loď s přechodovou komorou, na výrobu další by bylo nutno čekat několik měsíců.

Vzhledem k časové tísni, v níž se nacházeli Sověti (Američané avizovali, že se o EVA v rámci letů Gemini také pokusí), byli na palubě dalšího exempláře lodi už lidé. 18. března odstartoval Voschod-2 s dvoučlennou posádkou na palubě. Velitelem byl Pavel Běljajev a palubním inženýrem Alexej Leonov. Oba byli oblečeni ve skafandrech Berkut, přičemž vedle Leonova byl v kabině připevněn batoh KP-55. Běljajev tento batoh k dispozici neměl. Během Leonovovy vycházky zůstal připojen k palubnímu systému udržení životních podmínek nouzovou hadicí, která mu umožňovala rozhermetovat kabinu, otevřít příklop přechodové komory, vplout do ní a pomoci kolegovi dostat se dovnitř. Na tento scénář naštěstí (byť jen o vlásek) nedošlo, otázkou však je, zda by velitel byl schopen něco smysluplného v podmínkách beztíže s natlakovaným skafandrem zvládnout.

Po navedení na orbit a nafouknutí a prověření hermetičnosti přechodové komory Leonov připnul batoh na závěsný systém svého skafandru a vydal se do přechodové komory. Co se stalo během následující půlhodiny, vešlo do historie kosmonautiky, ale také do dějin blízkého setkání s katastrofou. První náznaky problémů byly nenápadné. Leonov nedokázal vinou tuhosti a neohebnosti natlakovaného skafandru nahmatat lanko spouště fotoaparátu. Na filmových záběrech je jasně zřetelné jeho „šmátrání“ kolem pravé kyčle. Kvůli tomu jsme museli oželet jistě efektní záběry Voschodu nad planetou. To horší však mělo přijít. Skafandr se vinou natlakování mírně nafoukl a proměnil se téměř v beton. Leonov se při návratu do průlezu komory dostal do obrovských potíží, když nebyl schopen dosáhnout konečky prstů na vnitřní stěnu rukavic a podobně byl na tom i ohledně nohou. Potom zjistil, že se nezvládne vecpat zpět do komory. Leonovovi začalo jít o holý život.

Jedinou možností bylo pro něj pomocí regulátoru snížit tlak ze 400 hPa na nouzových 270 hPa a tím alespoň trochu snížit tuhost obleku. Až poté se mu podařilo dostat se do komory, ovšem oproti plánu hlavou napřed. Musel tedy ještě v komoře udělat kotrmelec, jinak by se zpět do kabiny nevešel. Další napjatá chvilka – Leonov se zasekl mezi stěnami komory v poloze napříč a teprve po chvíli zápolení konečně jeho „horká“ vycházka do volného prostoru skončila. Celkově strávil Leonov v podmínkách vakua přibližně 23 minut, z toho 12 minut a 9 sekund pobýval ve volném prostoru.

Během mise se ukázalo, že byl podceněn systém chlazení skafandru, neboť Leonovova tělesná teplota během vycházky (a hlavně v závěru) stoupla o dva stupně a hrozil kolaps jeho organizmu z horka. Problémy působila také tuhost skafandru pod tlakem. Jinak vše fungovalo podle předpokladů a Berkut i se svým nositelem, Alexejem Archipovičem Leonovem, vstoupil do historie.

Skafandr Berkut přinesl zcela nové nároky na své konstruktéry, všechny předchozí obleky byly koncipovány jako druhý stupeň ochrany pro případ, že by první stupeň (tedy hermetičnost kabiny – ať už letounu, či kosmické lodi) selhal. Bylo třeba vyřešit otázku hybnosti, ochrany proti slunečnímu záření, mikrometeoroidům, zajistit kosmonauta proti náhodnému odlétnutí od kabiny, jež disponovala téměř nulovými možnostmi manévrování a mnoho dalších, nových problémů. Jak vlastně Berkut vypadal?

Oblek byl de facto kombinací detailů ze skafandru SK-1/-2 a experimentálního obleku S-10 (viz. 1. díl seriálu). Kosmonauti na sebe nejprve tradičně navlékali spodní bavlněné prádlo, po němž následovala samostatná vnitřní odolná nylonová vrstva se systémem ventilace. Pak přišel na řadu skafandr samotný. Sestával ze tří vrstev: záložní tlaková vrstva z porézní gumy, hlavní tlaková vrstva z plátů klasické gumy a navrch vrstva kapronu (vysoce odolná tkanina, podobná nylonu), která měla za úkol držet tvar skafandru. Na skafandr se pak navlékal jakýsi „převlečník“ z několika vrstev tkaniny s vakuovou izolací, mající za úkol chránit kosmonauta proti mikrometeoroidům a zajišťovat alespoň rámcově přijatelné termální podmínky pro oblek a jeho nositele. Torzo Berkutu vzniklo úpravou z obleku SK-1/-2, nohavice a vnitřní systém ventilace měl zase základ v obleku S-10.

Helma koncepčně vycházela z modelu Gš-6 pro stíhací piloty. Jednalo se o ocelovou helmu, připevněnou k přírubě obleku rychlozámky. Helmou nebylo možné otáčet, a hermetičnost spuštěného hledí byla zajištěna mechanicky. Helma také obsahovala vnitřní světelný filtr z tónovaného organického skla, který byl ovládán páčkou po levé straně. K helmě patřila i bílá komunikační čepička se sluchátky a dvěma mikrofony.

Rukavice s přidanou termální vnější vrstvou byly variací na kusy, využívané u skafandrů SK-1/-2. Podobně na tom byly i bílé šněrovací boty (bílá byla, stejně jako u zbytku exteriéru Berkutu, zvolena kvůli termálním poměrům). Batoh KP-55 se připevňoval na záda (což nebylo úplně samozřejmé, jak se dozvíme v jednom z příštích dílů seriálu) prostřednictvím trojice textilních popruhů, jež spojoval rychlozámek na hrudi skafandru.

Zajímavým detailem, kterým se skafandr Berkut odlišoval od ostatních obleků, bylo bezpečnostní lano. Jeho délka byla 5,35 m (v některých pramenech se uvádí 7 m) a uvnitř vnějšího termálního a otěruvzdorného obalu se nacházel amortizátor (zabraňující rázům lana při natáhnutí a jejich přenosu na skafandr), ocelové lanko, hadice nouzového přívodu kyslíku ze zásob v přechodové komoře a elektrické vodiče, jejichž pomocí kosmonaut udržoval spojení se svým kolegou na palubě a také jimi byla přenášena data o podmínkách uvnitř skafandru a základních biologických ukazatelích kosmonautova organismu. Skafandr velitele se v zásadě ničím nelišil od kusu, který byl použit pro výstup do prostoru.

Jestliže se kosmonaut nacházel v interiéru Voschodu a byl připojen na palubní systém zachování životních podmínek, proudil do jeho skafandru mix kyslíku a dusíku, průtok činil v případě potřeby až 150 l/min. Pracovní tlak ve skafandru činil 400 hPa, v případě nutnosti jej bylo možno snížit na 270 hPa.

Pro práci v otevřeném kosmu zajišťoval kosmonautovi nutné podmínky výše zmiňovaný batoh KP-55. Pomocí něj bylo vyřešeno tlakování skafandru a ventilace. Průtok kyslíku byl v tomto případě za normálních podmínek 16-20 l/min, během fáze v přechodové komoře přes 25 l/min a v nouzovém módu 30 l/min. Nouzový mód byl aktivován automaticky v situaci, kdy absolutní tlak skafandru poklesl pod 240 hPa. Kyslík do skafandru vstupoval přílbou a jednocestným ventilem v gumové přepážce kolem krku kosmonauta následně směřoval k trupu kosmonauta, kde byl používán k ventilaci. Vzhledem k tomu, že se jednalo o systém s otevřenou smyčkou, byl následně kyslík i se zplodinami dýchání vypouštěn regulačním ventilem na přední části torza skafandru.

Pro případ dekomprese kabiny skafandr Berkut zajišťoval spolu s palubním systémem udržení životních podmínek přežití kosmonautů po dobu 4 hodin. Doba samostatné funkce batohu KP-55 činila 45 minut, kosmonaut také mohl využít nouzové zásoby kyslíku, umístěné v lahvích uvnitř přechodové komory. Skafandr samotný vážil 20 kg, batoh pak 21,5 kg. Celkově bylo vyrobeno 13 Berkutů, z toho 9 testovacích tréninkových kusů a 4 letové.

Právem lze říci, že skafandr Berkut byl velmi zajímavým kusem techniky a v březnu 1965 si zajistil místo na pomyslném piedestalu mezi přetlakovými obleky. Přestože své poslání – ochranu kosmonauta ve volném prostoru – mohl splnit pouze jeden kus, nic to neubírá na vynalézavosti jeho tvůrců. Poznatky a zkušenosti z jeho vývoje se uplatnily při konstrukci skafandrů pro lunární program (který byl nakonec zrušen).

Na druhé straně oceánu však také nezaháleli a pro program Gemini byla postupně vyvinuta velmi zajímavá paleta skafandrů, jejichž využití sahalo od krátkodobých misí přes dlouhodobé lety až po stále ambicioznější výstupy do volného prostoru…

(článek má pokračování)

Zdroje obrázků:

http://weebau.com/flightpics/vos/leonov-eva.jpg (kredit: RKK Energija)
http://www.zvezda-
npp.ru/sites/default/files/uploads/history_event_photos/shlyuzovaya_kamera_kosmiechkogo_korablya_
voshod-2.jpg (kredit: Zvezda)
http://www.zvezda-npp.ru/sites/default/files/images/50%20let%20vixoda/pukzak.jpg (kredit: Zvezda)
http://www.collectspace.com/images/news-031815b-lg.jpg (kredit: FAI)
http://www.zvezda-npp.ru/sites/default/files/uploads/history_event_photos/obshchiy-vid-
skafandra-berkut.jpg (kredit: Zvezda)
http://www.drewexmachina.com/wp-content/uploads/2015/03/Voskhod_2_001.jpg