Кислородная атмосфера

Q: А чем вообще была продиктована необходимость кислородной среды? Почему американцы пошли по этому пути, а мы не стали?

A: 
Многие вопросы прояснены в статье
https://www.popsci.com/why-did…llo-1-fire

1. НАСА имело успешный опыт с кислородной атмосферой (Меркури, Джемини).

2. НАСА знала об опасности кислородной атмосфере, но не знала о трагедии с Бондаренко в 1961. Между тем у нее имелся отрицательный опыт одного случая в 1960 году острой декомпрессионной болезни у летчика-испытателя из-за азотной атмосферы.

3. После выигрыша конкурса НАСА подписала в 1961 году контракт с North American как раз по варианту со смешанной атмосферой, но в 1962 году изменила требование и выбрала кислородную.

Основная причина:
- не вписывался вес носителя,  усиления корабля, более сложных систем (для кислородной только следить за давлением) и количество баков приводило к увеличению массы КА, а каждый КГ полезной нагрузки приводил по формуле Циалковского к значительному увеличению ракетоносителя)
Остальные (попутные) плюсы/минусы кислородной атмосферы: легкость автоматики СЖО, проще выход в открытый космос в скафандре (где атмосфера низкого давления) — не нужно двухчасовой десатурации азота как это делают перед выходом на МКС.

4. После трагедии Аполлон-1 в 1967 году менять (а это практически всё) уже было поздно, так как не выдерживались сроки программы (цель и программы и обещание Кеннеди вывести до конца десятилетия). Это было холодным душем. И, кстати, во время предполетного теста корабля Аполлон-1 давление чистого кислорода там было выше атмосферного. Кроме того Аполлон-1 был кораблем Block I, для околоземных испытаний. Для окололунных полетов уже был разработан тип КА Аполлон Block II, для которого уже были проведены проектные противопожарные мероприятия для кислородной атмосферы , но они не были внедрены в Аполлон-1.

5. НАСА решило (кроме изменения конструкции люка): 


1) обеспечить полную пожаробезопасность всех материалов (липучки, изменить материал скафандров, усиленная изоляция проводов, исключить перегревы ламп, площади открытых материалов и пены, и т.д.)

 walkcat 05 августа 2016, 11:24:54 После пожара на Аполло-1 была проведена, длившаяся 1 год и 9 месяцев, обширнейшая программа по обеспечению безопасности Аполлона, в том числе и по его огнестойкости. Командный модуль был полностью переработан. По максимуму были использованы негорючие и огнестойкие материалы.Была переработана вся электрика. В частности все тумблеры и переключатели были сделаны во взрывобезопасной исполнении - покрыты защитной термической изоляцией.Была изменена система жизнеобеспечения модуля во время старта. Атмосфера в командном модуле при старте была изменена с чисто кислородной до 60% кислорода и 40% азота, при давлении на уровне моря.Во время набора высоты давление в кабине быстро понижалось до 0.3 атм, при помощи вентиляции удалялось 2/3 всего газа, который был в кабине при старте. Затем вентиляция наружу прекращалась и система контроля устанавливала номинальное давление в кабине 0.3 атм, ко времени, когда вокруг корабля был уже практически вакуум. Кабина затем проходила через медленный процесс очистки - газ вентилировался в космос, одновременно заменяясь 100% кислородом, таким образом концентрация азота снижалась практически до нуля. Хотя новая атмосфера в кабине при запуске была существенно безопаснее прежней 100% кислородной атмосферы, она все равно содержала в три раза большую концентрацию кислорода, чем при обычном земном давлении на уровне моря. Это было необходимо, чтобы обеспечить нормальное парциальное давление кислорода в кабине, когда астронавты снимут шлемы при достижении орбиты.В самих же скафандрах поддерживалась кислородная атмосфера.

2) при старте КА, когда давление близко к атмосферному, воздушную смесь космического корабля сделать азотно-кислородной, а после старта, при понижении давления, выводить атмосферу на кислородную.

Не следует путать кислородную атмосферу при пониженном давлении и кислородную атмосферу при атмосферном давлении.