Представьте: вы паритесь в невесомости, на вас скафандр с перчатками толщиной в пару сантиметров, а температура за бортом скачет от +120 °C на солнце до −150 °C в тени. И вам нужно открутить винт. Обычной отвёрткой из гаража тут не обойтись — в космосе к ручному инструменту предъявляют требования, о которых на Земле даже не задумываются.
Разбираемся, какие отвёртки и шуруповёрты летают на МКС, почему одни типы шлицов прижились на орбите, а другие нет, и что всё это значит для тех, кто выбирает инструмент для земных задач.
Два мира — два набора инструментов
На Международной космической станции весь инструмент делится на две категории. Первая — для работы внутри станции (IVA, Intravehicular Activity). Вторая — для выхода в открытый космос (EVA, Extravehicular Activity). И это два совершенно разных подхода.
Внутри станции космонавты работают без скафандров, в обычной одежде. Поэтому инструменты для IVA-задач — это, по большей части, серийные, промышленного качества ручные инструменты: отвёртки с крестовым и шестигранным шлицом, торцевые головки, гаечные ключи, плоскогубцы. Британский астронавт Тим Пик публиковал фотографии тренировочного набора инструментов МКС — выглядит он почти как профессиональный ящик автомеханика, только с поролоновыми ложементами под каждый предмет, чтобы ничего не улетело в невесомости.
А вот снаружи станции всё кардинально меняется. Астронавт в скафандре EMU работает в перчатках, которые постоянно сопротивляются движениям пальцев из-за внутреннего давления. Мелкая моторика ограничена, рука быстро устаёт. Поэтому для EVA используются специально разработанные инструменты с увеличенными рукоятками, крупными переключателями и обязательными страховочными петлями — тетерами.
Главный «шуруповёрт» на орбите — Pistol Grip Tool
Если у космоса и есть своя культовая отвёртка, то это PGT — Pistol Grip Tool. По сути, это аккумуляторный шуруповёрт с пистолетной рукояткой, но спроектированный специально для работы в вакууме и при экстремальных температурах.
PGT разработали в 1990-х годах для обслуживания телескопа «Хаббл». Первое применение в космосе состоялось в 1997 году. Инструмент весит около 1,4 кг и способен выдавать крутящий момент от менее чем 1 до 38 футо-фунтов, а скорость вращения регулируется от 5 до 60 оборотов в минуту. Все параметры отображаются на встроенном экране — астронавт видит точные значения момента и оборотов даже через визор шлема.
Корпус PGT выполнен из ударопрочного поликарбоната Lexan, армированного стекловолокном, а сверху покрыт алюминиевой лентой для защиты от микрометеоритов и ультрафиолета. Аккумулятор на металлгидридных элементах вставляется в рукоятку как магазин пистолета и стабильно работает при перепадах температур в сотни градусов.
Зачем такие сложности? Потому что в космосе нельзя использовать обычные смазки — жидкие лубриканты замерзают или выкипают в вакууме. Вместо них в PGT применяется технология «сухой плёнки» — твёрдотельные покрытия, которые обеспечивают скольжение деталей без жидкой смазки.
Какие шлицы используют на МКС
Если заглянуть в инструментальный ящик МКС, бросается в глаза одна деталь: крестовых отвёрток Phillips там заметно меньше, чем можно было бы ожидать. И это неслучайно.
Шестигранник (Hex) — основной тип шлица для крепежа внутри станции. Большинство стоечных панелей, научного оборудования и внутренних модулей стянуты именно шестигранными болтами. Причина проста: шестигранный шлиц обеспечивает отличный контакт между битой и крепежом, хорошо передаёт крутящий момент и практически исключает «слизывание» головки.
Torx (звезда) — набирает популярность в космической технике, особенно в новых модулях. Шестилучевая звезда ещё лучше распределяет нагрузку по стенкам шлица, снижает риск проскальзывания и позволяет работать с высоким моментом затяжки. Torx активно используется в авиации и аэрокосмической отрасли — в том числе на военных самолётах и истребителях.
Phillips (крест) — присутствует, но в ограниченном количестве. Крестовой шлиц склонен к «кам-ауту» — эффекту выталкивания биты из головки при нагрузке. На Земле это просто неприятно, а в невесомости может стать реальной проблемой: сорвавшаяся отвёртка улетает, а повреждённый винт становится головной болью для всего экипажа.
Плоский шлиц — используется минимально, в основном для быстрых регулировок. Это самый ненадёжный тип соединения в условиях невесомости.
Torq-set — специальный крестообразный шлиц со смещёнными лучами, применяемый в военной авиации и космонавтике для критически важных соединений, где нужна точная затяжка.
Когда отвёртку можно «отправить по email»
В 2014 году произошло событие, которое изменило представление об инструменте в космосе. На МКС был установлен 3D-принтер компании Made In Space, и инженер Ноа Пол-Гин спроектировал трещоточный ключ прямо на Земле. Файл передали на станцию по обычному каналу связи, и через четыре часа командир экипажа Барри Уилмор держал в руках готовый инструмент — напечатанный в невесомости из ABS-пластика.
Это был первый случай, когда инструмент не привезли на ракете, а буквально «отправили по электронной почте». Для будущих миссий к Марсу, где грузовой корабль с Земли будет лететь месяцами, такая возможность становится критически важной.
Правда, пластиковый ключ пока не заменит профессиональный металлический инструмент. Напечатанные детали возвращают на Землю для тестирования, и NASA работает над тем, чтобы в перспективе печатать в космосе и металлические инструменты.
Что космос подсказывает при выборе земного инструмента
История инструмента на МКС — это, по сути, масштабный эксперимент по выбору самых надёжных решений в самых жёстких условиях. И выводы, к которым пришли инженеры NASA и РКК «Энергия», отлично работают и на Земле.
Тип шлица имеет значение. Космонавты не зря предпочитают Hex и Torx. Если вы работаете с ответственным крепежом — сборка мебели, электрика, автомобильный ремонт — обратите внимание на инструменты с этими шлицами. Меньше срывов, точнее затяжка, дольше служит и крепёж, и бита.
Эргономика — не роскошь. Инженеры NASA проектируют рукоятки так, чтобы снизить усталость руки. Тот же принцип работает для любого, кто закручивает за день больше десятка винтов. Отвёртка с продуманной рукояткой — это не маркетинг, а меньше мозолей и больше контроля.
Качество материалов решает. На МКС используют инструменты из нержавеющей стали вместо хромированной, чтобы избежать отслаивания покрытия. На Земле аналогичная логика: хромованадиевая сталь (Cr-V) в качественных отвёртках — это не просто надпись на упаковке, а реальная устойчивость к коррозии и механическим нагрузкам.
Страховка и фиксация. В невесомости каждый инструмент привязан страховочным тросиком. На высоте или в тесном пространстве вам тоже не помешает шнурок на отвёртке — уронить инструмент в подкапотное пространство или за гипсокартон бывает очень обидно.
Felo и космические стандарты
Инженерная философия Felo удивительно созвучна тому, что мы видим в космической программе. Отвёртки Felo выпускаются с полным спектром шлицов — от классического Phillips до Hex и Torx, которые доминируют на МКС. Рукоятки Felo серии Ergonic разрабатывались с участием института эргономики и обеспечивают тот самый «космический» комфорт: минимальная усталость руки даже при длительной работе.
Стержни из хромованадиевой стали, серия с диэлектрической изоляцией до 1000 В для электриков — всё это те же принципы, которыми руководствуются инженеры при комплектации космических инструментальных наборов: надёжность шлица, эргономика рукоятки, качество стали.
Конечно, отвёртки Felo пока не летали на МКС. Но когда вы держите в руке инструмент, спроектированный по тем же инженерным принципам, что и космический, — работа на Земле точно идёт легче.