航天员随身携带着的航空科技



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10月16日 , 神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空 。 他们将开启为期6个月的在轨驻留 。 好奇心强的小伙伴可能会问 , 他们在天上都戴啥表?爱美的女航天员 , 表又有啥不同?今天 , 答案来了——
他们佩戴的是航空工业旗下飞亚达专门为载人航天任务研制的航天员专用手表 。 自神舟五号开始至今 , 飞亚达航天表已经8次进入太空 。
航天员专用手表长啥样?
航天员专用手表搭配飞亚达自主机械机芯 , 具备多功能计时功能 , 腕表独特的AM/PM显示框 , 能够方便航天员在日夜混沌中及时辨识地球时间;以45分钟为计时单位的“特征计时” , 已成为飞亚达航天系列独有标志 , 该功能本是针对太空飞行任务而设置 , 以蓝色和绿色的扇面警示任务完成的进度;还有100米防水等性能 , 都确保航天员能分秒不差地完成每一项严谨操作 。
航天员专用手表有啥要求?
身手不凡 众望所系
舱外航天服手表佩戴在舱外航天服外 , 直接面对复杂和严酷的太空工作环境 , 包括太空温度环境、辐射及磁环境、力学环境和真空环境等 。
太空是一个温度为4K , 吸收系数为1的冷黑空间 , 全日照时温度最高 , 处于阴影时温度最低 。 航天器绕地球运行 , 处于温度交变的环境中 , 温度范围在-100~80℃之间 , 舱外航天服手表也需要承受相应的温度环境 。
太阳是一个强大的辐射源 , 它的辐射包括γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波等各种波长的电磁波 。 对载人航天构成较大辐射危险的是伴随太阳爆炸的太阳宇宙辐射 。 地球和近地空间存在磁场 , 称地磁场 。 在高空的地磁场如同一个放在地球中心的磁偶极子产生的磁场 。 舱外航天服手表佩戴在舱外航天服外 , 直接面对太空中的辐射环境和磁环境 , 须通过防磁屏蔽隔绝太空辐射环境和磁环境对其的影响 。
航天器在起飞着陆阶段会受到不同状态的振动、随机振动和不同的加速度影响 。 正弦振动环境是由飞行期间在运载工具或航天器上所产生的正弦载荷和窄带随机外力所引起的 。 随机振动环境主要是由于起飞声场、气动力激振和结构传递的振动、返回舱再入和着陆环境所引起的 。 载人航天器在发射和返回 , 或者逃逸救生时会产生最大加速度(过载) , 最大可达10g以上 。 舱外航天服手表在起飞着陆阶段需跟随飞船承受各种振动、冲击和加速度环境 。
载人航天器运行轨道是高度数百公里的轨道 , 大气密度稀薄到只有地面的十亿分之一 , 其真空环境真空度在10^-5Pa以下 。 舱外航天服手表除了正常防水气密性以外 , 还需要在复杂力学和温度环境下 , 确保承受内部正常大气压、外部高真空的负压环境 。
为抵御恶劣环境 , 经过飞亚达三年多技术攻关 , 在几乎没有任何技术资料可参考和借鉴的情况下 , 攻克许多科研和技术难关 , 完成了舱外航天服手表的研制 。 研发了飞亚达首枚机械计时机芯、实现了多种强悍的腕表功能 。
【航天员随身携带着的航空科技】机械计时机芯特殊功能创新
为便于航天员在太空中与指挥系统保持时间同步 , 便捷识读地球时间 , 为了不增加机心的厚度和重量 , 避免过多的指示窗口和非常规的24小时制指示方式 , 飞亚达在原有12小时显示的基础上 , 舱外航天服手表机械计时机芯另行设计增加AM、PM指示 。
根据航天员出舱工作需要 , 舱外航天服手表机械计时机芯计时累计具有30/45分钟特征时间计时和指示特殊功能 。 为满足出舱太空行走的45分钟累计计时直观识读的需要 , 研制出具有“45分钟特征计时”显示的新机芯 , 这是目前世界上第一个具有计时累计45分钟指示的机械计时机芯 , 突破了传统机械计时机芯计时累计功能的局限 。
温度性能
舱外航天服手表鉴定级产品通过-80~80摄氏度真空温度鉴定试验 。 有关润滑技术申请发明专利1项 。 与之对照的 , 瑞士同类产品试验数据为-18~71摄氏度 , 德国类似产品试验数据为-45~80摄氏度 。

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