发布时间:2022-05-14 分享到:
【中国航天日】系列科普 | 第3期 揭秘航天员的"护身符"

宇航服是保障航天员生命活动和工作能力的个人密闭装备,宇航服按功能可分为舱内宇航服和舱外宇航服。舱内宇航服也称应急宇航服,宇航员一般在航天器上升、变轨、降落等易发生事故的阶段穿上舱内宇航服, 在正常飞行中则不需要穿着。当载人宇航器座舱发生泄漏,压力突然降低时,宇航员需及时穿上它,接通舱内与之配套的供氧、供气系统,服装内就会立即充压供气,并提供一定的温度保障和通信功能,这就是宇航员的“护身符”。


那今天我们一起来了解一下收藏于上海纺织博物馆的神七宇航员翟志刚穿过的舱内宇航服~

我国航天员使用的舱内宇航服,采用头部与躯干肢体连为一体的“软式”服装结构和开放式的通风供氧方式,由航天头盔、压力服、航天手套、航天靴、压力调节器、压力表、应急供氧与通风管路、生理测试与通信电缆等组成。

1)航天头盔球面形的面窗可通过启闭机构进行安全可靠的开启和关闭,并保证气密性;盔壳具有隔音、隔热、防碰撞、减震好、重量轻的特点。特殊设计的防雾涂层,还能防止航天员呼吸造成水气凝结以及低温环境下头盔面窗上结雾、结霜。

2)压力服是宇航服的主体,由限制层、气密层和散温层构成,穿脱口设置在胸前;限制层由耐高温、抗磨损材料制成,用来保护服装内层结构;气密层有良好的气密性,防止服装加压后的气体泄漏;散温层通过管道将全部气流送入头部,然后向四肢躯干流动,经排气口排出,带走人体代谢产生的热量。

3)宇航服心脏部位的圆形装置是压力调节器,可以拧动,能够自动维持服装内规定的工作压力,为航天员创造合适的气压等生存条件,保证航天员的生命安全;衣服右腹部有一根细管,是航天员的通信工具;左腹部处有两条管路,是给航天员供氧和排放二氧化碳的设备。

4)航天手套有带密封轴承的腕部断接器,手套需要在充气加压后具有良好的活动性能和保暖性能。 

5)航天靴有多种形式,有与压力服构成整体的,有带有断接器的可穿脱密封式的,还有可穿在压力服限制层的套靴。 

舱内宇航服工作模式通常包括以下状态: 

1)出征状态:从航天员出发到发射之前,该阶段舱内宇航服要保证航天员直立行走的服装穿着舒适性。 

神舟十三号航天员出征

2)准备状态:进入飞船准备发射到入轨、交会对接及分离过程、准备返回到着陆出舱。航天员进入座椅,舱内宇航服需和座椅型号相匹配,保证航天员的服装舒适性、关节活动适应性等,该阶段,舱内宇航服还需配合航天器提供噪声防护、超重防护和着陆冲击防护等功能。

3) 工作状态在飞船飞行过程中相对的事故高发段(通常包括飞船入轨前的发射段、飞船进入返回程序到返回舱着陆的返回段,以及飞船实施变轨和交会对接的飞行时段)。当舱压下降到预定值时,系统将自动发出压力警报信号,提示航天员迅速穿上航天服,舱内宇航服系统立刻进入工作状态,在座椅上连接好服装通风供氧管,服装由通风时的余压状态变成供氧加压状态,实现与环控生保分系统的衔接;连接好生理测试和通信电缆,实现与舱载监控设备的衔接;带上航天手套、关闭面窗并完成航天服的气密性检查,系统会自动转入应急工作模式,作好压力应急飞行准备。 


随着时代发展,舱内宇航服已从传统的以防护性、功能性、美观性,逐步转变为功能性美观性相互融合,并逐渐拥有长期压力应急,服装循环模式、进食饮水、大小便收集、工效提升、美学设计提升等更多功能。


作者 |  段 玲        新澳门葡萄京科学传播专家

  上海纺织博物馆  新澳门葡萄京科普教育基地

责编 |  刘 丹        新澳门葡萄京



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