筑夢太空之家——中國空間站建設記⑨
飛天戰袍為出艙護航
劉 峣
8月20日14時33分,途經約6小時的出艙活動,神舟十二號航天員乘組親暱協作,圓滿完工出艙活動時期全部既定任務,航天員聶海勝、劉伯明安全返回天和要點艙,比原策劃提前了約1小時,空間站階段第二次航天員出艙活動贏得圓滿勝利。
8月20日,神舟十二號乘組航天員聶海勝、劉伯明身著中國自主研制的新一代飛天艙外航天服,先后從空間站天和要點艙節點艙勝利出艙,并順利完工第二次出艙活動的全部既定任務。
太空之中,飛天艙外航天服格外亮眼。艙外航天服是航天員的飛天戰袍,也是執行出艙活動的護身鎧甲。在第二次出艙活動中,艙外航天服的性能功能得到了進一步檢修,顯現了中國載人航天的實力。
提供環境防護和生命保障
艙外航天服相當于一個微型載人航天器。固然看上去貌不驚人,但它是航天員生命安全的保障,典型著高科技領域的尖端專業,是一個國家載人航天實力的主要體現。
出艙活動風險極高。1965年,太空行走第一人、俄羅斯航天員阿列克謝·列昂諾夫第一次出艙時就因氣壓差疑問導致航天服膨脹,差點無法返回艙內。太空中的環境極為惡劣,為了抵御強輻射、高矮溫等不利前提,艙外航天服必要為航天員提供安全有效的環境防護、密閉空間的環境管理和生命保障。
2025年,在神舟七號任務中,中國航天員翟志剛身著飛天艙外航天服,首次勝利實現出艙活動。與神舟七號任務比擬,空間站任務中的航天員要進行長時間的艙外操縱,這對艙外航天服的功能提出了更高的要求。
據專家介紹,新一代飛天艙外航天服進行了大批改進老虎機遊戲種類與升吃角子老虎機專業玩法級,安全可信性更高、支援艙外活動的時間更久、測試維修性更強。中國航天員中央航天服工程室主任、航天員系統副總設計師張萬欣說,新一代艙外航天服在3個方面進行了主要改進:一是變更了結構布局設計;二是提高了服裝的壽命;三是提高了人服才幹。
新一代艙外航天服高2米左右,重100多公斤。固然看上去很厚重,實際上重而不笨——穿上戰袍的航天員既能抵御太空的環境風險,還能敏捷行動、完工任務。正如航天員劉伯明所說,穿戴中國研制的新一代艙外航天服,加倍有信心應對各種挑戰。
艙外航天服對于真空、輻射和高矮溫的超強防護作用,重要源自于服裝的多層設計。航天服的最里層是襯里和尿蒐集裝置;襯里外是用于散熱的液冷透氣層,將水作為冷卻液來冷卻航天員身體散發的熱量;液冷透氣層外是用于產生一定壓力的加壓氣密層;再外一層是限制加壓氣密層向外膨脹的限制層;限制層外是對付艙外大溫差變化的隔熱層;最外面則是保衛層,由多種纖維復合。
艙外航天服的敏捷性,離不開精巧的設計。專家表示,中國艙外航天服采用頭盔和軀干一體化的設計。四肢可以調節,利用仿生結構,高下肢關節處採用了氣密軸承,使關節活動更自如,可以知足從162米到180米的航天人群穿吃角子老虎機技巧視頻戴採用。
保證3年15次出艙活動
與7月4日第一次出艙活動比擬,第二次出艙活動的航天員有所差異。不過,這并不陰礙艙外航天服的穿戴採用。
中國航天員中央航天員系統副總設計師王春慧說,飛天艙外航天服的適體性很好,可以通過調節安適差異身高和體重的人體參數。執行第二次出艙活動的聶海勝穿的是上次劉伯明越過的艙外航天服,而劉伯明穿的則是上次湯洪波穿的艙外航天服。
王春慧說,依照艙外航天服的設計尺度,航天服要保證在軌工作採用3年、保證航天員15次出艙活動。因此,穿戴艙外服的航天員可能來自差異的乘組,這次是神舟十二號乘組的航天員,下一波又將迎來神舟十三號乘組的航天員。
得益于精妙的設計和專業的升級,固然艙外航天服有100多公斤重,但穿脫起來極為方便快捷。張萬欣說,艙外航天服穿上只需要5分鐘。此前的試驗中,受試人員包含有航天員在一般場合下只需要3分鐘左右的時間。
同時,為了保證艙外航天服的可信性,每次出艙採用完后,航天員都要對艙外服進行全面、細致地維護和保養,包含有透氣、凈化、干燥以及微生物處理和消耗品更改統計等。
兩次出艙,中國航天員的活動時間都在六七個小時左右。據專家介紹,新一代艙外航天服可以保證航天員在太空真空環境下的生存與工作,其設計尺度是7+1小時,目前看來可能8個小時都沒疑問。
第一次出艙活動時,為了即時監測艙外航天服消耗品余量,科研人員開闢了一個消耗品預計解析軟件,通過監測現有數據預計后續工作時長,為防範軟件出現故障,他們還同步進行手動測算。經預計后發明,執行出艙任務的兩套服裝均能保證8小時以上時長,事實也驗證了這一結論。
同時,在第一次出艙活動當天,工作人員還在地面航天員支援廳預備了一套極新的艙外航天服,同步預備了產品桌面聯試現場、艙外服和艙載設施整體伴飛現場,以便在任務中航天服出現疑問時,能及時進行天地同步排故。
專業攻關確保萬無一失
艙外航天服結構復雜,牽一發而動全身,必要要進行細致的專業攻關和充分的地面實驗。
張萬欣介紹,艙外航天服每個服裝的關鍵性能都有冗余備份,老虎機怎麼玩入門一旦主份失效,備份可以繼續工作,保障航天員的安全。此外,每套服裝研制生產后,還要做許多試驗,有可能穿戴航天服的人員都要進行試穿。
在執行出艙活動前,艙外航天服支援崗的科研人員對艙外航天服及其艙載設施進行了24小時測試,確保供氧、供、供水、通訊等性能正常。此中,服裝氣密性查抄是重點項目——在真空中,人體血液中的氮氣會變成氣體,因此必要給航天服加壓充氣,否則航天員就會因體內外的壓差懸殊遇到生命危險。
在艙外航天服的制作上,每一道工序和工藝都必要精益求精。據了解,僅做一副艙外航天服下肢限制層就要耗時260多個小時,而裝配一套艙外服更是需要近4個月的時間。一套由100余個單機產品組成的艙外航天服在單機研制生產和系統總裝過程中要途經嚴格的自檢、互檢、專檢3道程序,還要進行環境試驗、壓力功能試驗和工效驗證與評價等,確保質量萬無一失。
出艙活動中,中國航天員頭盔上的金色面窗讓人人印象深刻。作為在太空中觀測外界的窗口,艙外航天服的頭盔面窗有4層結構——里層是雙層的壓力面窗;中間層充氮,起到隔熱和防結霧作用;外層則是在軌可更改的防護面窗。
中國航天員中央研發與總裝測試部副部長鄧小偉說,為了讓頭盔絕對安全可信,制作採用的承壓材料要途經多輪選擇、測試,而除塵、粘膠、縫合、密封等47道工序需要破費兩個月。此中,僅面窗除塵一項工序,就需要先吹洗,再不斷續擦拭兩小時左右,直到肉眼看不到一絲塵土。
鄧小偉說,在雙層壓力面窗制作過程中,有一次有兩粒密封膠的碎末進入了密封的面窗夾層。科技人員嘗試了各種設法,終極只能將網上老虎機種類碎末打掃到邊緣區域。為了做出完滿的面窗,專業人員變更了生產工序,徹底辦理了密封膠穿刺產生多余物這個疑問。