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【航天服】揭秘最昂贵的无缝天衣

思考盒子  · 公众号  ·  · 2019-02-24 22:09

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4 号的航天员【埃迪·怀特】成为了美国第一个,在太空中,进行舱外活动的宇航员,此次出舱活动持续了 23 分钟,他穿的是舱外用航天服 G _4C 型,活动性也不太好。利用手控行动装置做了一些直线移动和转动,宇航服通过 7m 长的 脐带 与船舱相连。当然,这个脐带只是一个十分形象的比喻了。这真是一个维系生命的纽带。

第三代宇航服。这就极为经典了。 阿波罗 11 号登月 时使用的了 A7L 型航天服。因为,这款是要登月用的,所以,和之前的单纯舱外活动还不一样。经过前期的科考,人们已经知道了月亮表面都是一些大大小小的岩石,不太平整,这就要求不能给自己的衣服刮破了,不能把鞋给扎坏了,花不少钱做的呢。同时,还要保证在月亮的活动,各种关节要更好的弯曲,甚至还要能弯腰,捡个石头,捡个矿泉水瓶之类的,别看一个简单的弯腰动作。这对于设计师都是很大的挑战。

所以,这件衣服,在关节周围都制成可以伸缩自如的 褶皱 ,据说,这是受到了毛毛虫的启发,想想毛毛虫的身体,还有我们家里边用的洗衣机的排水管,都是大量的 褶皱 ,这就保证了良好的弯曲度,大大提高了运动性能,不用担心反复掰弯后被拆断,当然,这件衣服的内部也比之前要复杂的多,也要舒服多了。最里边是,内衣上面缝合了一层像意大利空心面似的,盘成网状的管子。管里边放的都是水。这样就能带走身体释放出的热量。内衣的外边,就是绝热层、压力层、限制层等等这些,最外面是保护层。

这套航天服与之前的相比,有着革命性的变化。最根本的差别是他采用了 便携式生命保障系统 ,也就是将生命保障系统固定在后背的小包包里。说是小包包,其实一点也不轻,整个装备重达 100 公斤,其中宇航服 38 公斤,背后的生命维持系统重达 62 公斤。穿上这套设备,在地球上给人的感觉,差不多就相当于,你背个最重时候的罗纳尔多四外溜达了,好在是月球上的重力小。

第四代

第四代航天服,指的是 航天飞机 上穿的。 航天飞机 这个机,从上世纪 70 年代左右设计,生产,到 2010 年左右退役经历了半个世纪的时间,最后因为鸡肋的设计退出航天的舞台。

这时的宇航服,一个重大的改变就是由原来的个性化定制文案变成了批量化生产。在此之前,航天服都是根据每个宇航员的高矮胖瘦量体制作的,这在开发和制作上都耗费大量的金钱和时间,而且一件航天服只能用一次,用完只能放在博物馆里做为展品了,随着人类宇宙探索的深入,这远远不能适应新的需要。

所以,航天飞机上用的航天服,就根据人体的造型把衣服分成几部分,每个部分,分为从 特大号 特小号 多种的尺寸,然后成批的生产。航天员只要从中选择合身的各部分,重新组合就可得到一套满意的航天服了。比如,一看这位大哥,一米七的个头,但是脚大,脑袋大,那就选个 46 的鞋,大号的头盔。用完后,各部分放在洗衣机里边一洗,然后拿出来,晒晒还能用,新三年,旧三年,缝缝补补又三年,航天服计划使用寿命可长达 15 年以上。

而且穿衣服的时间也比以前大大的缩短了,之前说的 阿波罗 时代,想穿好一身航天服起码需要 1 个小时,这基本和一个女性出门之前穿衣服的时间差不多了。而,新一代的宇航服,只要 10~15 分钟。

新的生命保障系统可维持 7 个小时内,向剧烈消耗体力的航天员供给必要的氧气、 冷却水 、电力。而且,头盔内侧还可供给 500 毫升的饮料和少量的 航天食品

与过去的航天服相比,外观上也有明显的不同,全身是金属铠甲那样的 刚性结构 ,仅关节部分是可折皱的软结构。这种航天服的内压可提高到 0 54 个大气压,所以航天员穿这种新航天服进入太空之前不需要准备过程,也不用再为沉箱病所担心了。

以上,我们走马观花的介绍了一下宇航服大致的发展历程。下面,我们就针对几个关键的细节展开说说。

首先是分类。航天服按照不同的分类标准,可以分成很多类,从服装内的压力上分,有高压的和低压的;从结构上分,有软式、硬式和软硬结合。更为常用的,就是分为,舱外航天服、舱内航天服、空间运动服、航天工作服。

空间运动服,和咱们穿的运动服没啥大的差别,都是比较随意的装束,最大的特点就是不容易产生静电。

航天工作服是宇航员在太空中最常穿的服装,比如航天员王亚平乘坐着神舟 10 号,在太空授课时穿的蓝色的服装就是航天工作服,一般是长衣长裤,看上去和一些工厂工人师傅所穿的工作服装差不多,但材料方面我估计能挺好。

这两类衣服没什么特殊技术含量,咱就一语带过。重点说舱外服、舱内服。

“无缝天衣”宇航服,无论是舱外衣还是舱内衣,都有这么几个严格的要求:首先要有良好的保暖性能,保持恒温舒适的环境。第二,封闭性能要好,在宇航服中需要充气加压,保持一个大气压强的环境,当然很多时候是不到一个大气压,但是够用就行;第三,要求具有防宇宙射线辐射,经受微小陨石打击的能力;最后还要灵活机动,重量要轻,以利于宇航员的行走。除了这些,还要求防火、防变形,外观上要是能更漂亮点就更好了。这么多要求,这是怎么做到的呢。

我们先说说

舱内用 航天服


就是在载人航天器座舱内穿戴的,一般是在发射、返回地球和在轨道运行期间时,尤其是飞船发生危险时,比如气体泄漏或气压骤变时,必须穿上舱内宇航服。

舱内用航天服也是由头盔、服装、手套和靴子组成。头盔上的面窗平时可随意开关,紧急时可在数秒钟内自动或手动关锁。手套与衣袖通过腕部断接器连结。靴子有的与服装连成整体,有的与服装分开穿着。全套航天服重量大约







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