Начиная с 10 км для дыхания нужен уже чистый кислород. Далее же, пропорционально «высотности» это время еще больше сокращается – на 16-километровой высоте оно равно уже 15 секундам. Поэтому на высоте свыше 12 км даже при дыхании чистым кислородом человек не может существовать без создания вокруг него избыточного давления.
Кроме кислородного голодания большую опасность на значительных высотах представляет понижение атмосферного давления, что приводит к декомпрессии. Азот, растворенный в тканях человека, переходит в газообразное состояние, что приводит к возникновению болевых ощущений.
Таким образом, для стратосферных полетов одной лишь кислородной маски недостаточно. И уже в 30-е годы были начаты работы по проектированию первых высотных скафандров, создающих вокруг человека атмосферу с избыточным давлением по отношению к окружающей атмосфере. Тогда их создавали для полетов людей на высотных воздушных шарах – стратостатах – предках первых низкоорбитальных космических кораблей.
Скафандр должен был стать универсальным средством защиты. Уже тогда определилось главное требование к нему – герметичность. Кроме того, он должен защищать человека не только от низкого барометрического давления, но и от перегрева и охлаждения.
Экспериментально доказано, что предельная температура тела, при которой еще сохраняется жизнь, составляет не более 42—43 и не менее 27°С. При особых условиях у людей с очень крепким организмом допустимо лишь кратковременное охлаждение до 22—24°С. Трудности, с которыми встретились создатели первых скафандров, были беспрецедентными, ведь они должны были обеспечить не просто физическое существование исследователя в экстремальных условиях, но и дать ему возможность выполнять необходимую работу, двигаться внутри летательного аппарата.
Начало
Первый отечественный скафандр «Ч-1» был спроектирован инженером Е. Чертовским более 70 лет назад, в 1931 году, и представлял собой простой герметичный комбинезон со шлемом, снабженным небольшим стеклом для обзора. В «Ч-1» можно было делать все что угодно, но только не работать. Да и ходить, по всей видимости, тоже, поскольку он не имел шарнирных соединений в локтевых и коленных суставах. По крайней мере, при внутреннем наддуве дыхательной смесью сгибать и разгибать конечности было невероятно сложно.
В 1932—1934 годах за скафандром-«прародителем» последовал следующий, получивший название «Ч-2». И хотя на нем уже были установлены шарниры, но и они полностью не решили проблемы подвижности рук и ног. Поэтому «настоящим» стал лишь третий скафандр Чертовского «Ч-3», который появился к 1937 году. До начала войны Чертовской создал целую серию скафандров – от «Ч-4» до «Ч-7», но его несомненным и главным вкладом в развитие отечественной техники стал все-таки «Ч-3» – первый высотный скафандр в нашей стране. По-видимому, осознание масштабов сделанного им пришло позже, а в конце 30-х конструктор получил премию Центрального Совета ОСОАВИАХИМа за разрешение проблемы подвижности скафандра.