航天员进行太空飞行必须穿着特殊材料、选用特殊工艺、经过特殊加工和特殊技术制成的航天服,有的航天服造价可达上千万美元,航天服是世界上最为昂贵的衣服,它是保障航天员生命安全的最重要的个人救生设备。
航天服的结构。航天服一般由压力舱、头盔、手套和靴子组成。其结构可分为软式、硬式和软硬混合式的,按着用途航天服可分为舱内航天服和舱外航天服两大类。
舱内航天服是航天员在航天器内使用的航天服,如果飞船在发射、轨道运行和返回过程中发生舱内漏气等事故的时候,穿上舱内航天服,就可以保证航天员的生命安全。航天服的大小是为每一个航天员量体裁衣。舱内航天服一般由航天头盔、压力服、通风和供氧软管、手套、靴子以及相关附件组成。一般重20~30千克,再套上降落伞,重量可达40多千克。
航天头盔一般带有密闭的启闭机构和球面形状的全景面窗。
压力服是航天服的主体,一般为上下身连接在一起的连接式,压力服必须具备非常好的密封性,能够在充气和加压的情况下,仍然保持密封状态,同时,压力服还必须保证人的四肢可以在一定范围内活动。
航天员既可以航天手套戴在压力服的袖口上,并保证其密封性,也可以将手套脱掉。
靴子,有与压力服连接在一起构成整体的靴子,不单独使用。也有具有断接器的可以脱的密封靴子,还有可穿在压力服限制层的套靴。
航天服通风供氧软管与舱内通风供氧装置连接在一起,在正常情况下,能够给穿着航天服的航天员提供全身的通风,使得航天员处于比较舒适的环境中;当座舱出现压力急剧下降的时候,给航天服通风的风机会自动关闭,使航天服处于密封供氧状态,应急供氧装置通过服装软管将氧气送入航天服内,一部分氧气将进入头盔内供航天员呼吸及头部散热,然后由压力调节器排出。
舱外航天服主要由外套、气密限制层、头盔、手套、靴子、液体冷却通风服和被包装置等设备组成。
国外已经使用的舱外航天服的重量大约有250磅,舱外航天服除具备舱内航天服所具有的功能外,还增加了预防宇宙射线辐射、防热、防止微小陨石撞击、放紫外线等功能。为了保证人体的热平衡,还增加了液体冷却系统,航天服的后背上还安装了一个大包子,里边装有航天员所需的生命保障系统。
舱外航天服的上身是坚硬的,装有手臂和生命保障系统,头盔与身上连接在一起,头盔无法随航天员的头部一起活动,必须与身上一起活动。航天员的四肢活动是通过气密轴承和一个可以活动的关节连接来保证四肢各关节的活动性能。
外套是由多层防护材料组成的真空隔热屏障层,具有放辐射、隔热、防火、放微小陨石撞击等功能。气密限制层是舱外航天服最重要的部分,选用重量轻、无毒、抗压强度高、伸长率小的材料制成,其作用是保证航天服绝对密封,限制航天服膨胀、使航天员的四肢可以在一定范围内活动。
液体冷却通风服穿在气密限制层内,在航天服的躯干和四肢部位都设置了许多塑料细管,液体通过的时候,可以将热量带走。此外,还装有通风管。
头盔有两种,均通过颈圈与航天服连接,一种面窗可以随意开启和关闭的,在应急减压时候,可以自动和人工手动开启和关闭,另一种是平时不戴,必要的时候再戴,头盔外还安装了防护罩和保护眼睛的遮阳装置。手套、靴子与服装限制层相连接。
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