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发信人: ersy (MSN真棒), 信区: Aero
标  题: 别开生面的航天生活(6):出舱的“护身符” 
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon Oct 13 09:38:00 2003), 站内信件


6.出舱的“护身符” 

　　舱外航天服用于保证航天员出舱的生命安全。它除有舱内航天服的所有各层外，还有
3层：（1）真空隔热层用于保护航天员在舱外作业或在月球与其它星体表面活动时，不受
舱外环境过热、过冷的侵袭，又可防止服装内部的热量散失。（2）液冷服是将舱内航天服
的通风散热层管内的气体改为液体而成。航天员在舱外作业有时长达几个小时，身体产生
的热量多，靠气体散热达不到散热要求，而液态冷却工质就可很好把热散掉。（3）最外层
除要有防高热、防磨损和保护内部各层的功能外，还要有防太阳辐射的功能和连接其它装
具的接口。例如，与航天员舱外活动时的脐带连接，与身背携带式生保环境装备、太空机
动飞行机构的连接等。 

　　现代的舱外航天服在背部直接装有便携式生保系统，形成一个独立装置。其设计要满
足医学和工效学方面的要求。出舱活动航天服首先必须具有舱内功能，同时还要满足出舱
活动的需要。 

　　在出舱活动期间，航天员必须完成规定的和计划外的各项活动，此时要消耗大量的能
量，航天员就会相应释放大量热量；另外无论真空屏蔽层的热阻多大，都会有从外界辐射
到航天服内的辐射热。如果这些热量靠航天员大量出汗蒸发带走，会引起人的肌体大量失
水，导致生理功能失调。如果在航天服有限的体积内，只通过增大冷空气的流速来带走热
量，对航天员来说是不允许的，况且这样会大大提高系统的重量。现行的出舱活动航天服
多是液冷航天服。阿波罗号飞船登月时用的航天服由连衣裤和冷却液循环管道组成。冷却
液循环管道组成环形，均匀覆盖除手、足、脸以外的全身皮肤。来自便携式生命保障系统
的冷却水从腰部进水口分支进入臂部、下肢、臀部和躯干的供水总管。在液冷服内循环流
动后，冷却水通过臂部、下肢、臀部和躯干的回水总管汇集到腰部汇合出口回到便携式生
命保障系统，所携带的热量通过热交换器散发出去。这套航天服曾用于阿波罗11、12号登
月的出舱活动。 

　　舱外航天服的头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件构成。目前在载人航天中使用的
头盔有软式与硬式两种，其中硬式头盔又分为固定式和转动式二种。软式头盔大多数作为
舱内航天服的组件，硬式头盔作为舱外航天服的组件。转动式头盔在其颈圈上有气密活动
轴承，但密封环节增多会降低气密性与结构可靠性，增加设计难度。头盔壳所用材料应具
有强度大、抗冲击和足够的耐热性等优点。 

　　航天员的手套与服装通过腕圈接连，它要符合穿戴者的手型，能快速穿脱戴，在各手
指关节部分有波纹结构，便于操作。航天员的靴子由压力靴和舱外热防护套靴组成。通常
将踝部活动关节设计在压力靴上，并与压力服相连接。 

　　航天员到舱外活动时身穿的舱外航天服系统中的压力比舱内的压力要低，这是因为目
前载人航天中使用的航天服只有低压航天服，还没有研制出实用的高压服装（航天服中的
压力太高，不仅在工程实现上难度很大，还会使航天员的运动和工作操作发生困难）。 


　　随着任务的不同和航天技术的发展，美俄航天服也不尽相同，不断改进。例如，阿波
罗号登月飞船航天员的服装最里层是液冷服；其外面是加压服，加压层的外面是限制层，
目的是防止加压层向外膨胀；加压服的外面是防热服，其外面是用卡普纶和薄纱罗制成的
两层附加防热层，最外层是用特氟纶织物制成，目的也是防止燃烧。该服装重19.69千克，
服装内压力25.88千帕。因为阿波罗号航天员要在月面上行走，因此他们穿的是一双特制的
加压靴，它与服装相连，形成一个整体。 

　　俄罗斯海鹰-DMA舱外航天服带有生命保障系统和机动装置，穿上它可在舱外工作90分
钟。该服装上下肢的长度可以调节，以适合于不同身材的人穿用，特别是能适合美国和欧
洲的航天员穿用。其总重量为110千克，具有穿脱方便，灵活性好，视野宽阔，可靠性高等
优点，并能与美国航天飞机出舱活动航天服交换使用。 

　　美国航天飞机上的航天员所穿航天服特点是：（1）它是以组合式而不是按个体裁剪制
作，服装的胸、腹部部和上下肢分别制作，每个部件有3～5个尺寸供选用；（2）服装上没
有拉链，连接部用铝环卡住，穿脱容易；（3）躯干上部是硬式的，便于背包匹配，部件损
坏也容易更换；（4）靴子尺寸较少，如果脚小，靴子里可塞填充物；手套尺寸有15个尺寸
，以保证手指的灵活性。该航天服由14层组成，按上半身、下半身和手臂分开裁剪缝制，
其中上半身还有一个硬质玻璃纤维壳，是服装的支架，可支持便携式生命保障系统、服装
的显示与控制盒、手臂、头盔、服装饮水袋、舱外活动电气连接装具以及腰部密封环；下
半身包括裤子、靴和腰部连接环；下半身在腰部还装有轴承，可保证身体的旋转和活动。
 

　　航天飞机航天服虽然结构复杂，项目繁多，但穿起来并不困难，一般15分钟左右即可
穿戴完毕。但航天员的出舱活动则需要一个较为复样而费时的准备过程。 

　　此前的美国航天服都是一次性使用的，并按照航天员的体型定做；均为多功能，既要
作为飞船座舱减压时的备用服，又要作为弹射救生时的救生服，还主要用于舱外活动（包
括在月面上使用）；在飞船起飞和再入时才穿上，目的是防止高的加速度和减速度。而航
天飞机航天服则有许多标准尺寸，且只有一个功能，就是在航天员舱外活动时使用，平常
航天员是穿着比较舒适的舱内工作服。该航天服重125千克，服装内的正常压力29.7千帕。
 

　　出舱活动航天服是世界上结构最复杂、技术最先进、价值最昂贵的服装。例如美国航
天飞机航天员穿的出舱活动航天服，每套价值150万美元。 
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    那是谣传！^-^ 




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