В НПП «Звезда» начали разрабатывать новые скафандр и систему жизнеобеспечения. Они рассчитывались на 2,5-часовое пребывание космонавта за бортом. Принципиально новой проблемой проекта было обеспечение самостоятельного надевания скафандров на корабле. Программа получила название «Ястреб».
Этот скафандр был в основном схож с «леоновским» «Беркутом», различия же состояли в иной системе дыхательной установки, которая относилась к так называемому регенерационному типу. Дыхательная смесь циркулировала внутри скафандра по замкнутому контуру, где очищалась от углекислоты, вредных примесей, подпитывалась кислородом и охлаждалась. Частью системы остались и кислородные баллоны, однако содержащийся в них кислород использовался только на компенсацию утечек и для потребления космонавта. Для этой системы пришлось создать сразу несколько уникальных агрегатов: испарительный теплообменник, работающий в специфических условиях невесомости; поглотитель углекислого газа; электродвигатель, безопасно функционирующий в чистой кислородной атмосфере и создающий необходимую циркуляцию воздушной среды внутри скафандра, и другие. В «Ястребах» космонавты А. Елисеев и Е. Хрунов переходили из корабля в корабль во время полетов «Союза-4» и «Союза-5» в январе 1969 года. Внутри кораблей они уже могли облачаться в скафандры самостоятельно. Надо заметить, что скафандры «Ястреб» были подготовлены еще к началу 1967-го по планам полета и стыковки самых ранних «Союзов» – 1-го и 2-го. Однако «Союз-1» оказался несчастливым – в результате произошедшей с ним катастрофы погиб космонавт Владимир Комаров и применение скафандра было отложено. Хотя причиной гибели стал отказ парашютной системы, а отнюдь не разгерметизация. В космосе и во время посадок системы жизнеобеспечения работали хорошо и, по-видимому, притупили чувство опасности у ответственных за организацию полета.
В «Союзах» космонавты летали уже без спасательных скафандров, подобных «гагаринскому», против чего, кстати, всегда выступал С. Королев. Беда нагрянула в июне 1971-го, когда, как говорилось в официальных сообщениях, «в посадочном модуле „Союза-11“ были обнаружены тела космонавтов без признаков жизни». Мы потеряли сразу троих – В. Волкова, В. Пацаева, Г. Добровольского. На этот раз виновником стала как раз резкая разгерметизация во время приземления.
В итоге пришлось вновь вернуться к пройденному. Понадобилось срочно создавать новый скафандр 1-го типа – спасательный. Была решена задача сочетания скафандра с индивидуально спроектированным местом космонавта в амортизационном кресле, призванном служить дополнительным подстраховочным средством при режиме «мягкой» посадки. В момент «прохода» космонавта через перегрузки крайне важно, чтобы его тело прилегало к креслу плотно, без всяких зазоров. Поэтому каждое кресло создавалось под конкретного человека, с которого предварительно буквально снимали слепок в формовочной ванне с гипсом.
За достаточно короткий срок был сделан скафандр «Сокол-К» с мягким встроенным шлемом и откидывающимся смотровым стеклом, масса которого составляла 10 кг. Первый практический полет в этих скафандрах был проведен в сентябре 1973 года В. Лазаревым и О. Макаровым на «Союзе-12». С тех пор спасательные скафандры аналогичного типа «летают» в космос до сих пор. Естественно, с течением времени в их конструкцию вносились необходимые изменения. Сегодня «Сокол-К» и его модификация «Сокол-КВ2» в целом отражают новую техническую идею применения спасательных скафандров, суть которой сводится к тому, что пребывание космонавтов в таком снаряжении связано только с отдельными этапами полета, когда опасность разгерметизации максимальна – то есть при выведении корабля в околоземное пространство, при орбитальных стыковках и спуске на планету.
В остальных случаях скафандр снимался. Это и понятно – ведь полеты становились все более продолжительными, длясь днями, неделями, а затем и месяцами. Конечно, человек не мог оставаться в специальной защите столь долго. Дизайн «Соколов» был продуман так, чтобы на их надевание уходило минимальное время.
Третий тип скафандра был предназначен для фантастической цели – высадки человека на Луне. Необходимые предварительные исследования позволили сформулировать обязательный набор требований к этому устройству, ведь по сложности оно было настоящим инженерным сооружением – самостоятельным космическим модулем для одного человека. В скафандре исследователь Луны должен был сохранить такие двигательные и рабочие способности, которые на Земле считаются элементарными. Например, передвигаться по лунной поверхности с учетом того, что «прогулки» могут происходить на различном рельефе; иметь возможность встать на ноги в случае падения, осуществить контакт с лунной «землей», температура которой колеблется в очень широких пределах (в тени и на свету от –130°С до +160°С); работать с приборами, собирать образцы лунных пород и производить примитивное бурение. Космонавту должна была быть обеспечена возможность подкрепиться специальной жидкой пищей, а также выводить из скафандра урину. Словом, вся система жизнеобеспечения рассчитывалась на более тяжелые условия работы, чем те, что существовали во время орбитальных выходов исследователей.
В итоге проектно-конструкторские усилия увенчались экспериментальным скафандром СКВ. После утверждения программы советской лунной экспедиции пришлось выбирать между двумя вариантами. Первый из них обладал оболочкой «мягкого» типа со съемным ранцем, разработкой которого руководил ведущий конструктор С. Уманский. Второй, созданный под руководством А. Стоклицкого, имел так называемую «полужесткую» оболочку, а вместо ранцевой – встроенную систему жизнеобеспечения. Победила именно эта версия, базой для которой послужил уже упоминавшийся скафандр СКВ.
«Победитель» отличался от всех предшественников не только внутренней «начинкой» из различных систем, он даже внешне был необычным. Применительно к нему уже неловко использовать словосочетание «надеть скафандр». Более уместным казалось другое – «войти в скафандр». Это был именно домик, в который космонавт входил или влезал через дверцу-люк на спине. В «двери» размещалась система жизнеобеспечения. Спереди – на торсовой части кирасы – располагался вмонтированный иллюминатор выпуклой формы, тонированный зеркальной золотой окраской, которая чисто внешне делала его непроницаемым. Кроме того, спереди – на кирасе находились рычажки управление системой скафандра и фланцы для крепления нижней мягкой части скафандра и присоединения рукавов.
К 1969 году полный цикл испытаний прошли два варианта скафандров для лунной экспедиции: «Кречет» – для выхода на другую планету и «Орлан» – для орбитальной работы. Системы «Кречета» обеспечивали рекордное автономное пребывание человека на Луне – до 10 часов, в течение которых исследователь мог выполнять работы с большими физическими нагрузками. Для теплового съема с человека впервые применили костюм водяного охлаждения.
Имелся контур циркуляции и регенерации воздушной среды внутри скафандра, запас кислорода для компенсации утечек и контур водяного охлаждения.
Сравнение «Кречета» с самостоятельным космическим модулем подкрепляется тем, что он имел системы радиосвязи, телеметрии, устройство обеспечения питьевой водой и удаления жидких отходов. Однако, к огромному сожалению всех участников советской лунной программы, она была закрыта, несмотря на полную готовность скафандров к эксперименту.
Лунный скафандр «Орлан» модификации «Д» (длительность) дебютировал в 1977 году на станции «Салют-6». С тех пор эти скафандры постоянно совершенствовались, став скафандрами орбитального базирования на «Салютах» и «Мирах».
На «Орланах» остроумно разрешили проблему «всеразмерности» скафандра, что удалось сделать благодаря эластичным оболочкам конечностей – «брючин» и рукавов, подгоняемых под нужный рост космонавта.
Сейчас в стандартный комплект «Орлана» входят пульты управления системами контроля, насосы и вентиляторы, источники электропитания, средства телеметрии. Связь из скафандра может поддерживаться между космонавтами вне станции, с самой станцией и с Землей посредством ретрансляции через станцию.