艙外航天服通過氣密軸承保證航天員可隨意轉(zhuǎn)動
我國航天員將于27日下午4時30分進行首次太空行走。這意味著,中國研制的“飛天”提升設(shè)備艙外航天服也將與出艙航天員一起暴露于太空中。航天員系統(tǒng)艙外航天服分系統(tǒng)主任劉向陽接受本報記者采訪,..
我國航天員將于278411電動振篩機日下午4時30分進行首次太空行走。這意味著,中國研制的“飛天”艙外航天服也將與出艙航天員一起暴露于太空中。航天員系統(tǒng)艙外航天服分系統(tǒng)主任劉向陽接受本報記者采訪,解開艙外航天服之謎。
穿鏈斗式輸送機在身上的“航天器”
神七航天員出艙行走,艙外航天服是關(guān)鍵。中國艙外航天服名字叫“飛天”,一件重120公震動落砂機斤,不過上天之后就沒有重量的感覺了。劉向陽介紹,“飛天”艙外航天服單套價值高達3000萬元人民幣。但總體上講,我們的艙外服研制還是比較省錢的。艙外航天服可靠系數(shù)為0.997,可以支持4個小時的艙外活動……
“飛天”艙外航天服從2004年7月開始進入研制過程,到2008年7月,完成了所有的研制工作。劉向陽說,整個服裝的研制經(jīng)歷了方案階段、初樣階段和正樣階段。整個過程中生產(chǎn)線先后做了10多套艙外航天服。經(jīng)過航天員試穿和相關(guān)的訓(xùn)練,證明我們的“飛天”艙外航天服可以滿足神七任務(wù)的要求。
神七任務(wù)航天員出艙活動時間在半個小時左右,而“飛天”艙外航天服具備4個小時的出艙能力,還有1個小時的備用時間。實際做試驗時,可以達到的時間更長,但指標(biāo)任螺旋喂料機務(wù)是4個小時。
“飛天”艙外航天服最高能達到2米,軀干像盔甲,四肢像面包,再背上1.30米的大背包……很像一件加厚、特大碼的羽絨服。服裝通體純白,從上到下依次是頭盔、上肢皮帶機、軀干、下肢、壓力手套、靴子。
艙外航天服從內(nèi)到外分為6層:由特殊防靜電處理過的棉布織成的舒適層、橡膠質(zhì)地的備份氣密層、復(fù)合關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)組成的主氣密層、滌綸面料的限制層、通過熱反射來實現(xiàn)隔熱的隔熱層、最對輥機外面的外防護層。服裝的四肢裝有調(diào)節(jié)帶,通過調(diào)節(jié)上臂、小臂和下肢的長度,身高1.60米~1.80米的人都能穿上這套衣服。
艙外航天服軀干的設(shè)計厚度為1.5毫米,鋁合金軀干外殼上密集著各種儀器:電控臺、氣大傾角皮帶機液控制臺、氣液組合插座、應(yīng)急供氧管、電臍帶。僅十幾厘米見方的電控臺里,就有照明、數(shù)碼管控、機械式壓力表等9個開關(guān),氣液控制臺里的閥門更是多達20多個。這完全就是把飛船的控制臺整個搬到了航天員身上。難怪整套服裝的造價達到3000萬元人民幣左右!
劉向陽說,艙外航天服是我國第三次載人航天飛行中最難的一項技術(shù)。雖然都是航天服,艙外服跟艙內(nèi)服完全不一樣。艙內(nèi)服只保證壓力,但艙外服什么都要管。飛船的大多數(shù)功能,都要在艙外服里實現(xiàn)??梢哉f,艙外服就是一個穿在身上的小“QS型系列氣流篩航天器”。
總的來說,艙外服為航天員提供3方面的保障。一是輻射、真空、微流塵等環(huán)礦用碎石機境的防護;二是生命保障,也就是要保持一個適合人生存的氣體和溫度濕度環(huán)境;三是良好的功效保障,保證航天員穿著艙外服能開展維修器材等太空作業(yè)。
碎石篩分機 (源自:中國青年報)
重而不笨行動粉碎機械靈活
艙外航天服重量為120公斤,最高能達到2米,形體龐大。航天員穿上后,會不振動傳感器會變成行動困難的“巨無霸”?
答案是否定的。重而不笨、行動靈活,是“飛天”艙外航天服的一大特點。設(shè)計師們在上肢的肩、肘、腕和下肢的膝、踝等關(guān)節(jié)處,使用了氣密軸承。在軸承的作用下,航天員的手腳可以隨意轉(zhuǎn)動,同時能嚴(yán)格保證氣密性。手背則用上了可ne提升機以翻折的熱防護蓋片,不僅能提高手指的熱防護能力,還能保證手指的關(guān)節(jié)活動性。
艙外用的手套,看上去特別厚實。把大拇指以外的4個指頭縫合在一起的話,有點像拳擊手套。手背為白色,手心和指頭是灰色的——密密麻麻的灰色橡膠凸粒,具有防滑和隔熱的作用。航天服雖然是“批量”生產(chǎn)的,手套卻是用國際上先進的“三維數(shù)字掃描”技術(shù),為每位航天員量身定做的。
出艙活動主要靠手完成操作和“行走”,手套必須靈活,同時又得有相當(dāng)?shù)暮穸纫员WC氣密性、隔熱性,這在材料與工藝上幾乎是矛盾的??蒲腥藛T經(jīng)過無數(shù)次試驗,終于制造出了既安全又靈活的手套?!帮w天”艙外服的手套靈活性國際一流,航天員能夠輕松握持直徑為25毫米的物體。
航天服的左臂上印著鮮紅的國旗,右臂上有兩個大字:“飛天”。劉向陽說,“飛天”的整體設(shè)計和各部件的設(shè)計、組裝都是中國人自己完成的。這套艙外服有很多我們獨有的特點。在關(guān)節(jié)上,科研人員巧妙地利用了仿生結(jié)構(gòu),使關(guān)節(jié)活動更自如。電控系統(tǒng)上,“飛天”艙外服全部采用數(shù)字信號處理,顯示屏則采用了國際上最先進的OLED技術(shù),使顯示器更大、更薄、更省電、更能耐受高低溫,顯示色彩更艷麗,以方便航天員查看。
艙外航天服將留在太空
研制艙外服是門大學(xué)問,穿艙外服同樣不簡單。兩名航天員需要先把雙腿伸進航天服的下肢,臀部放在航天服的背包沿上,然后關(guān)閉背包門,把自己裹在龐大的航天服中。
這個過程也就一兩分鐘。但之前的準(zhǔn)備工作需要花不少時間:航天員在穿上貼身內(nèi)衣以后,首先要穿一件能夠測量心跳、體溫的生理背心,接下來是防靜電的連體內(nèi)衣,第四層是給人體散熱的液冷服,然后戴上通訊裝備,最后才穿艙外服。
穿衣服全程搬到天上,就更復(fù)雜了。雖然120公斤的重量在失重狀態(tài)下不會對航天員造成負擔(dān),但在太空進行任何精細的操作都是很困難的。
劉向陽介紹說,飛船發(fā)射時,艙外服是打包固定在軌道艙壁上的,因此航天員首先要啟封服裝,然后把各部分組合成一件完整的艙外服,再把凈化器、氧瓶、電池、無線電遙測裝置等可更換部件裝上航天服。進入服裝后,還要對服裝進行尺寸調(diào)整、氣密性檢查和全性能測試。一切正常,這才算“穿好”了艙外服。在“穿衣”的過程中,執(zhí)行出艙活動的航天員與留在軌道艙的航天員互相配合,一人操作時,另一人就讀操作手冊并進行確認(rèn),以確保所有操作萬無一失。
(源自:中國青年報)
神七飛行結(jié)束后,手套將隨返回艙帶回地面。由于體積、重量的限制,費這么大勁兒穿上的艙外航天服,在完成出艙任務(wù)脫下后,這套價值3000萬元人民幣的航天服只能留在太空了。
(源自:中國青年報)
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