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周日杂志/国产飞天战袍 舱外活动护盾

2025-09-07 05:02:24大公报
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  图:这是6月26日在北京航天飞行控制中心屏幕上拍摄的神舟二十号航天员陈冬(左)与陈中瑞在空间站组合体舱外工作的画面。\新华社

  舱外航天服是航天员在太空出舱活动中的核心装备,保障着航天员的生命安全和高效作业。舱外航天服相当于一个微型载人航天器,代表着高科技领域的尖端技术,是一个国家载人航天实力的重要体现。今年7月,天舟九号货运飞船向空间站运送新一批补给,其中包括两套新的第二代“飞天”舱外航天服。

  此前,中国空间站备有3套舱外航天服,均为“飞天”第二代航天服,饰带分别为红、蓝、黄。由于空间站空间有限,研制成本和运输成本比较昂贵,因此舱外航天服“一套衣服,多人穿用”,而这三套航天服都可通过调节,适应不同身高和体重的人体参数。A、B、C则是对应这三套舱外航天服的编号。舱外航天服是航天员执行出舱活动的铠甲,可保护生命安全,抵御外太空两百多摄氏度温差。此外,航天员在舱外穿的液冷服,为保证降温,全是细密的小孔,供42根液冷管路线穿过,每两孔间穿1厘米线,全身铺设100米。

  【大公报讯】综合中国载人航天、央视新闻报道:航天服按用途可分为舱内航天服和舱外航天服。舱内航天服主要用于航天员在飞船发射和返回、交会对接时穿着;舱外航天服则是航天员出舱活动时使用的个体防护装备,相当于小型载人航天器,用于生命和作业保障。航天服的结构设计、材料选择以及工效性能等直接关系到航天员在太空中的生命安全和任务执行情况。

  转移舱外活动热量大有学问

  空间站舱外的太空环境,最高温度和最低温度之间相差两百多摄氏度,舱外服手套作为保护人体末端的装备,是如何保障航天员在高寒和高热环境中免受伤害,并正常开展工作的呢?中国航天员中心舱外服系统总体主任设计师廖前芳表示:“防护层包括指套、隔热垫,还有跟服装外面的屏蔽层一样的防护层。在低温下正负50摄氏度左右的时候,它是可以长时间抓握的,但是在高温下,正负110摄氏度左右这样的温度,它只能短时抓握。我们考虑在操作和爬行过程中,会双手交替运动或是使用工具,这样手也不至于太冷或者太热。”

  航天员在舱外活动时会产生热量,需要穿上给身体降温的液冷服。液冷服是由弹性材料制成的,全身上下全是细密的小孔,供42根液冷管路线均匀穿过,每两孔间穿1厘米的线,全身上下铺设100米左右,就得穿20000个孔,尤其是头部的蛇形分布线路,得穿出个太极图。

  当前,中国使用的舱内航天服为头盔与躯干肢体服连为一体的密闭拟人形态软式结构,采用开放式通风供氧,由航天头盔、压力服、航天手套、压力调节器、通风供氧组件等组成。其中,压力服由气密层和限制层构成,前者有良好的气密性,防止服装加压后的气体洩漏;后者起到主要的承力作用,限制气密层的过度膨胀,保证基本的人体赋型,由高强度、耐磨损的材料制成。压力调节器能够自动维持服装内规定的工作压力,为航天员创造合适的气压等生存条件。

  中国自主研制的空间站“飞天”舱外航天服,整体上采用半硬式结构。服装压力防护原理与航天器一致,同时为保证其适体性、活动性等工效保障功能,整体设计为带有活动关节的拟人形态压力容器,内部通过气体建立满足人体生理需求的压力制度,既对真空环境有效防护,又可在舱外作业中具备足够的活动能力,通过足够的气体压力防护,使得人体皮表具有自我限制能力。

  优化关节技术 研发变压力服

  未来,随着载人航天近地轨道任务常态化,深空探测任务逐步实施,航天服压力防护技术将面向两大方向:一是面向全硬式零预呼吸的压力服,高压力制度可减少或者取消出舱准备活动时吸氧排氮的过程;二是短期内以低压力制度的软体结构为主结构,通过深入研究和优化关节技术、轻量化承压结构机构技术、先进材料技术以及成型工艺等关键环节,逐步推进航天服技术的革新,研发出能够适应不同任务需求的变压力制度软式压力服。

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