高峰
艙外航天服相當(dāng)于一個微型載人航天器。雖然看上去貌不驚人,但它是航天員生命安全的保障,代表著高科技領(lǐng)域的尖端技術(shù),是一個國家載人航天實力的重要體現(xiàn)。
太空中的環(huán)境極為惡劣,為了抵御強(qiáng)輻射、高低溫等不利條件,艙外航天服必須為航天員提供安全、有效的環(huán)境防護(hù)、密閉空間的環(huán)境控制和生命保障。
新一代艙外航天服高2米左右,重120多千克。雖然看上去很厚重,實際上重而不笨——穿上“戰(zhàn)袍”的航天員既能抵御太空的環(huán)境風(fēng)險,還能靈活行動、完成任務(wù)。
艙外航天服對于真空、輻射和高低溫的超強(qiáng)防護(hù)作用,主要源自服裝的多層設(shè)計。
航天服的最里層是襯里和尿收集裝置,襯里外是用于散熱的液冷通風(fēng)層,將水作為冷卻液來冷卻航天員身體散發(fā)的熱量,液冷通風(fēng)層外是用于產(chǎn)生一定壓力的加壓氣密層,再外一層是限制加壓氣密層向外膨脹的限制層,限制層外是對付艙外大溫差變化的隔熱層,最外面則是保護(hù)層,由多種纖維復(fù)合。
艙外航天服的靈活性,離不開精巧的設(shè)計。中國艙外航天服采用頭盔和軀干一體化的設(shè)計。四肢可以調(diào)節(jié),利用仿生結(jié)構(gòu),上下肢關(guān)節(jié)處使用了氣密軸承,使關(guān)節(jié)活動更自如,可以滿足從1.62米到1.80米的航天人群穿著使用。
雖然艙外航天服有120多千克重,但穿脫起來極為方便、快捷。艙外航天服穿上只需要5分鐘。
在真空中,人體血液中的氮?dú)鈺兂蓺怏w,因此必須給航天服加壓充氣,否則,航天員就會因體內(nèi)外的壓差懸殊遭遇生命危險。
在艙外航天服的制作上,每一道工序和工藝都必須精益求精。僅做一副艙外航天服下肢限制層就要耗時260多個小時,而裝配一套艙外服更是需要近4個月的時間。一套由100余個單機(jī)產(chǎn)品組成的艙外航天服在單機(jī)研制生產(chǎn)和系統(tǒng)總裝過程中要經(jīng)過嚴(yán)格的自檢、互檢、專檢3道程序,還要進(jìn)行環(huán)境試驗、壓力性能試驗和工效驗證與評價等,確保質(zhì)量萬無一失。
作為在太空中觀察外界的窗口,艙外航天服的頭盔面窗有4層結(jié)構(gòu)——里層是雙層的壓力面窗,中間層充氮,起到隔熱和防結(jié)霧作用,外層則是在軌可更換的防護(hù)面窗。
為了讓頭盔絕對安全可靠,制作使用的承壓材料要經(jīng)過多輪選擇、測試,而除塵、粘膠、縫合、密封等47道工序,需要花費(fèi)兩個月。
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