这款航天服的研制人员李智 , 在采访时说研制中最大的困难就是如何使得航天服虽然重 , 但是宇航员穿上时操作却能够灵活自如 。
李智在一个平常的日子里突然从盘中的大虾找到了灵感 :虾全身也是硬壳 , 为什么就能行动自如呢?他发现是层叠的虾壳给了虾很大 的灵活性 , 于是利用仿生学原理 , 仿照虾背构造创新出套接式的关节结构 。 这正是看起来重却能保证宇航员行动灵敏的航天服的秘密 。
飞天航天服在肩关节、肘关节、膝关节等部位都使用了气密轴承 , 在这种气密轴承的作用之下 , 宇航员不仅可以随意地转动关节 , 宇航服的气密性也不会有损坏 。 手套也奉行了虽然看起来笨 , 但用起来一定要灵活的标准 , 研究人员在设计手套时采用了“三维数字扫描”技术 , 力求做到灵活好用 , 气密性强还具有高度安全系数 。
由内而外来说 , “飞天”可以分成六层 , 由特殊防静电处理过的棉布织成的舒适层;橡胶质地的备份气密层;复合关节结构组成的主气密层;涤纶面料的限制层;通过热反射来实现隔热的隔热层;以及最外面的外防护层 。
如此看来 , 还真是与“虾壳”有着非常多相似的地方 。
在的神舟十二号飞船的舱外活动中 , 执行任务的汤洪波和刘伯明穿着的是我国的新一代“飞天”航天服 , 相较于第一代航天服有了许多创新的地方 , 比如说可以维持宇航员在舱外工作8小时 。 宇航员头盔上的联络显示屏较于上一代也变得更大更清晰 , 并且在头盔上方装有摄像头和警示灯 , 在舱外活动时视野也会比之前更广阔 。
美国航天服
美国的载人航天科技起步比我国早了有40多年 , 所以最长航天服的使用时间已经有25年左右 。 1962年时时美国的宇航员约翰·格伦身着水星航天服完成了出舱活动 , 成为了美国走入太空的第一人 。 前文中有提到水星航天服 , 它其实是由美国高空喷气式飞机压力服改造的 , 是一种更适用于舱内的航天服 , 因此这之后美国宇航员进入太空后出舱工作再也没有穿过水星系列的航天服 。
之后美国相继设计的双子星航天服和阿波罗系列航天服 , 最受关注的应该就是阿波罗十一号在飞入太空后 , 登月第一人阿姆斯特朗身着的航天服了 。 他穿的是A7L型航天服 , 由美国宇航局为登陆太空的三位宇航员结合身高体型专门定制 。 每人都有三套 , 一套训练、一套飞行还有一套备份 , 据报道“阿波罗登月计划”总共花费了200多亿美元 , 那么专用宇航服的制作费用就不用说了 , 折合人民币可以达到10亿元 。
目前美国的航天服面临着青黄不接的尴尬境地 , 一方面过去设计的宇航服已经使用多次 , 设备方面也需要更换 , 本身的耗损也十分严重 。 但另一方面 , 宇航服研究制作的耗资使得NASA迟迟没有研制出新一代的宇航服 , 目前尚在研制当中的有Mark III 型和I-Suit型航天服 。 受NASA委托的一家制造航天服的企业曾向媒体透露 , 现在设计这种新型的舱外航天服大约需要7亿美元 。
舱外航天服重要功能及使用次数
到这里我们不妨来对比一下中美的航天服 , 显然从造价方面 , 美国的航天服要比中国的昂贵两倍 。 不过以性能而言 , 其实差别已经不大了 。 中国的航天服设计师在设计当中有了一些奇思妙想 , 这种想法经过拓展实验 , 完美地运用到了宇航服的设计当中 。
由于舱外航天服不仅要使得宇航员在太空中工作时处在一个温度适宜的环境当中 , 还要防止太空中各种射线对宇航员身体造成伤害 , 因此在使用的材料方面也是经过仔细考究的 。 还有人对于宇航员舱外工作中流汗会不会使得宇航服内变热 , 或者使设备失灵也提出了相关的问题 。 翟志刚在相关的采访中也有提到这一问题 , 这些汗液和热量会通过热控和通风净化系统排到宇航服外面 , 不会使得宇航服内变得闷热 。
太空航天服并不是在太空行走5次就要扔 , 而是可以重复使用的 , 不过使用次数肯定不能像我们日常穿衣那么频繁 。 前文中提到了美国的宇航服平均使用时间都已经达到25年了 , 在没制造出新型宇航服之前宇航员还是只能穿这些上了年纪的宇航服 。
也许是神舟七号对于宇航服的处理使得大家对宇航服的使用次数产生了误解 , 在这里要特别说明一下是因为体积、重量的限制 , 导致神舟七号在返航时无法将“飞天”一代带回地球 , 不过最后还是将手套带了回来 。
建立空间站和载人登月
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