В открытом космосе космонавты перемещаются преимущественно по внешней обшивке корабля или станции за счет силы рук. Они как улитка таскают за собой свое тело и свое временное жилище скафандр, в придачу с набором инструментов и приспособлений.
Суммируя вышесказанное, можно утверждать, что скафандр для выхода в открытое космическое пространство должен обеспечивать защиту космонавта от большего числа вредных факторов, чем скафандр водолаза. Но их объединяет одно — очень опасная и рискованная работа в обоих случаях.
Первый скафандр для работы в открытом космосе был разработан для А. Леонова и П. Беляева.
В их скафандрах использовались две герметичных оболочки, из которых одна была резервной, и вступала в действие только при повреждении основной.
Чтобы скафандр не раздувался до бесконечности под действием внутреннего давления, в нем использовалась силовая оболочка. В местах для сгиба рук и ног она была снабжена специальными шарнирами, чтобы обеспечить определенную подвижность космонавту. Использовались специальные шарниры и в перчатках космонавта.
Для подгонки силовой оболочки на конкретного человека в скафандре имелась специальная троссовая система подтяга и регулировочные элементы на конечностях.
Поверх названных трех слоев скафандр покрывали несколькими слоями тончайшей метализованной пленки, которая в свою очередь покрывалась белой плотной тканью, имеющей высокие отражающие свойства. Эти последние слои скафандра надежно защищали космонавта от перегрева солнечными лучами и от переохлаждения.
Шлем скафандра защищал космонавта от травм при ударах. На нем также крепились смотровое стекло, герметично соединенное со шлемом, и светофильтр, защищающий лицо и глаза от тепловых и ультрафиолетовых лучей солнца.
Радиопереговорное устройство было расположено следующим образом: в непосредственной близости от губ и шлемофона вмонтированы микрофоны, а у уха телефоны.
Атмосферу внутри скафандра составляли несколько десятков литров кислорода, заполнявшие зазор между телом космонавта и герметичной оболочкой. Температура и давление внутри скафандра поддерживались автоматически системой жизнеобеспечения, которая располагалась и в самом скафандре и в установке, напоминающей ранец, закрепленный на спине.
В наспинном ранце были размещены запас кислорода в трех баллонах емкостью по 2 литра каждый. На корпусе ранца имелся зарядный штуцер для подзарядки баллонов кислородом в период подготовки к выходу. По специальному манометру можно было контролировать запас кислорода в баллонах. Крепился ранец на спине с помощью быстродействующего разъемного соединения.
Кислород подавался системой в скафандр непрерывно. Часть его использовалась космонавтом для дыхания. Другая часть обтекала тело, насыщалась углекислым газом, теплом, влагой, нагревалась, а затем выбрасывалась в атмосферу.
Давление в скафандре составляло 0,4 или 0,27 атмосферы. Работать с таким избыточным давлением непросто. Ведь для того, чтобы только сжать кисть руки в перчатке, требовалось усилие в 25 килограмм.
Следующий тип скафандра использовался при переходе космонавтов Е. Хрунова и А. Елисеева из космического корабля «Союз-5» в космический корабль «Союз-4» через открытое космическое пространство.
Для данного случая конструкторы учли опыт А. Леонова и особенности выполняемой задачи, связанные именно с операциями перехода.
Новые скафандры были менее жесткими и снабжены съемным пространственным шлемом, который имел поднимавшиеся вверх не только светофильтр, но и защитное стекло.
Использовалась в этом скафандре и новая система жизнеобеспечения — регенерацонная. В ней циркуляция газа происходит по замкнутому циклу. Газовый состав при этом обновляется не полностью. Восполнялись лишь те его составляющие, которые изменяются или расходуются в процессе жизнедеятельности человека. Обновленная смесь вновь используется для дыхания и вентиляции, а углекислый газ и другие отходы жизнедеятельности поглощаются специальными поглотителями и регенераторами. В атмосферу не уходит ничего.
Благодаря системе регенерации значительно снизился расход кислорода. Появилась возможность при тех же габаритах скафандра обеспечить работу человека в космосе в течение нескольких часов.
Ранец системы жизнеобеспечения разместили на этот раз в ногах у космонавта, соединив его со скафандром гибким шлангом. Такое размещение ранца облегчало передвижение космонавта при переходе из корабля в корабль, однако не было абсолютно удобным. Поэтому в дальнейшем конструкторы вновь вернулись к размещению ранца за спиной космонавта.