哪件中国自主研制的航天服被用于神舟七号和天宫空间站的空间舱外活动?
飞天航天服,是中国为载人航天工程舱外活动设计的舱外航天服。2008年9月27日,在神舟七号任务出舱活动中,航天员翟志刚首次穿着该航天服,完成了中国首次空间舱外活动。
历史
(资料图)
20世纪70年代,中国首次进行载人航天尝试,研制航天服的尝试以失败告终,此后中国航天服研制停滞30多年。
2004年4月,中国和俄罗斯签署了从俄罗斯“星辰”科研制造联合体引进“海鹰”舱外航天服的合作合同。俄方为中方研制生产了供飞行用的“海鹰”舱外航天服3套,供低压训练用的舱外航天服2套、供水槽训练用的舱外航天服4套,以及舱载对接系统4套,其中飞行用和低压训练用的航天服的供电和通信等设备由中方配套研制。
研制过程
2004年7月,中国为执行空间舱外活动任务,决定研制舱外航天服[5]。由责任总设计师李潭秋在中国航天员科研训练中心领头研制。
2005年3月,西安微电子技术研究所开始进行航天服数管设备、生理信号放大器、报警信号放大器等设备研制生产任务。
2005年5月,郑州航天电子技术有限公司开始进行航天服电缆网研制生产。
2006年2月,航天服躯干壳体在运载火箭总装厂开始研制生产。
2006年6月,航天服第一套总装产品完成。同年9月30日,航天服完成初样设计评审,正式转初样阶段。
2007年,舱外航天服转正样研制。2007年底到2008年初,中国第一套舱外航天服及各项配套产品陆续交付。
2008年4月,航天服通过接口匹配联试;同年5月和6月,模拟航天员穿着舱外航天服两次在低压舱通过了人——服装,人——飞船——服装验证试验。2008年6月,舱外航天服完成通过验收。
设计
第一代“飞天”舱外航天服质量为120千克,高2米,配有1.30米高的生命保障系统背包,可支持至少4小时的舱外活动,能重复使用5次以上,价值3000多万人民币[8],具有供氧、温控、二氧化碳吸收等环境控制、生命保障与安全防护功能,具备信息采集传输、通信能力。航天服采用整体拟人形态半硬式密封结构,即从腰部以上的躯干是硬式结构,四肢为软式结构,采用后背铰链门式穿脱机构。从上到下依次是头盔、上肢、躯干、下肢、压力手套、靴子。
舱外航天服头盔面窗有4层,设计有两层加压结构,外面是防护层结构,镀金滤光面窗起到视觉保障作用;头盔设计有摄像头,可拍摄航天员出舱操作;头盔两侧各有一个照明灯,同时有泄露报警指示灯和语言报警。舱外航天服整体从内到外分为6层,包括由防静电棉布的舒适层、橡胶质地的备份气密层、复合关节结构组成的主气密层、涤纶面料的限制层、通过热反射来实现隔热的隔热层、最外面的外防护层。躯干达到7层,最厚的挂包有20层。
舱外航天服躯干壳体为铝合金薄壁硬体结构,壁厚为1.5毫米,抗压能力超过120千帕。服装的气液控制台,可自动控制气体液体流动,使航天员得到适宜的空气和温度。航天服最外层的防护材料耐受正负100摄氏度以上的温差变化;服装携带的氧气瓶,采用复合压力,既保证安全又能带尽可能多的氧气。航天服温度系统可以保证24-28摄氏度左右范围。舱外航天服在关节设计采用了“虾”结构,相比其他航天服依靠挤压变形的波纹结构,更加保证了关节灵活和密封性。
生命保障系统背包作为航天服穿脱口的密封门,其壳体内安装舱外航天服生保设备,壳体下端安装有挂包、备用氧瓶等。背包关闭通过拉紧钢索和操作关闭手柄完成。压力手套外层为纤维织物,有2层气密,使用特殊隔热橡胶材料,可耐受100℃高温;为保持触觉指尖部分采用1层气密层。
第一代“飞天”舱外航天服无动力装置。舱外航天服胸甲右下侧伸出了两根一长一短橘黄色安全系绳,其内部有弹簧,最长可拉至3米,能够承受一吨的拉力。绳的另一端是两个挂钩,可以在舱外活动时在轨道舱壁的扶手上固定。航天服腰部左侧有一根与飞船相连的8米长的“电脐带”,可用于传输航天员生理参数,也可作为安全系绳的备份。穿脱时间在地面上可自行在2至3分钟内穿脱。在太空中,从准备工作到完全穿好服装,大约15个小时。
任务
2008年9月27日16时34分,在神舟七号载人飞行任务出舱活动中,航天员翟志刚首次穿着该航天服,完成了中国首次空间舱外活动,并向安装在舱外的摄影机挥手和挥动五星红旗。翟志刚其后取回舱外装载的固体润滑实验试验样品,并开始太空漫步。16时58分,航天员成功完成舱外活动,返回轨道舱内,出舱活动持续时间25分23秒,“太空漫步”大约10分钟。
2021年7月4日8时11分,神舟十二号乘组航天员刘伯明开启天和核心舱节点舱出舱舱门,11时02分,航天员刘伯明、汤洪波身着新一代飞天航天服先后从天和核心舱节点舱出舱,完成在机械臂上安装脚限位器和舱外工作台,14时57分,经过约7小时的出舱活动航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱。
宇航服是如何制作出来的?宇航服涉及到哪些方面的研究?
宇航服的材料包括棉针织品、合成纤维填充物、羊毛和丝棉、尼龙膜、镀铝织物等。一般来说,宇航服分为内层宇航服和外层宇航服。实际上,舱内的宇航服严格来说并不是宇航服,其制作与真正的宇航服相差甚远。内衣的舒适层:宇航员在长途飞行中不能洗衣服和换衣服。
大量的皮脂和汗液会污染内衣,所以选择质地柔软、吸湿性和透气性好的棉针织品。保温层:保温层用于在环境温度小范围变化时,维持舒适的温度环境。选择隔热性好、耐热性高、柔软、重量轻的材料,如合成纤维填充物、羊毛、丝绵等。中国现在已经成为一个航天大国。
天宫空间站的建设让世界的目光再次聚焦太空,在这个空间站里,也已经迎来了第二批宇航员,完成了一次太空行走。要知道一套宇航服的价值高达数千万,那么中国宇航服是怎么做出来的呢?美国专家讲述了这个故事,经过多次失败和改进,中国终于掌握了今天的宇航服技术,这被证明是有用的。
飞天宇航服,早在2008年9月,中国宇航员就进行了首次太空行走。飞天,由中国,研制的第一套舱外航天服在距离地球300多公里的浩瀚太空中首次亮相。如果说载人航天是人类在太空探索上的一次重要飞跃,那么宇航服的出现可以说是给了未来无限的可能性。
由于它的出现,航天员可以在外太空、真空、极端温度的恶劣环境下工作,可以维持人体的生命系统。科学家们开发了三种类型的宇航服,即飞行中的宇航服(IVA)、飞行外的宇航服(EVA)和飞行中/飞行外的宇航服(IEVA),以确保宇航员能够在不同的场景下顺利完成工作。
中国空间站航天员首次出舱的全记录曝光,新一代“飞天”航天服究竟长啥样?
自从神舟十二号飞天以后,人们的心情就万分激动,最令人感动的是航天员此次的出舱任务,出舱任务对于航天员来说也是一项巨大的挑战,尤其是航天服的质量和设计,直接会影响到航天员的生命安全,还会影响到此次飞天任务能否顺利完成。所以此次航天服的设计制作将是一项浩大的工程,制作航天服由中国航天员中心航天服工作室来设计制作的,这次的新型航天服在设计上有三大改进之处;让此次航天员出舱带来更加良好的体验。
一是改变了航天服的整体结构布局设计,比如说改进航天服,码数大小不在受限,尤其是对身高不再受限,1.6米到1.8米的人都可以穿上航天服自由行走,还可以根据航天员自身的体型调整航空服的大小。虽然说新型的航天服重达130公斤,但是宇航员完全可以在5分钟之内穿上它,穿脱就变得十分方便。
二是提高了服装的寿命,这种全新的设计结构,会让我国的航天员在穿脱的过程中,不会因为宇航服的笨重而影响到穿着,因为穿着时间长而耽误到其他的工作。
此次我国研发的舱外航天服属于轨道机舱外服,就是说这种航天服务在空间站有用,但是当航天员返回地球时,将会被抛弃。此次的设计将航天服的寿命延长,可以将航天服放入航空站内部,通过维护与维修,保证状态良好,可以再次使用。这种均码的航天服,不再有码数的限制,所有的航天员都可以穿,大大增加了航天服的使用率。
三是提高了人服能力。此次航天员穿着的新一代飞天航空服,宇航员从里到外穿的舱外航天服均为专用的航天服。在穿航天服的时候,必须先穿一层出舱的内衣,接着要套一层液冷服,然后才能再套上舱外的航天服。再穿上舱外航天服以后,还要进行吸氧等工作。所以说这些流程能做到用五分钟来完成,真的是相当的不容易。更加说明了我国航天事业的实质性的提高。
一件宇航服多重呢?
舱内的宇航服大约重10kg,要花费十几万元呢,宇航服是用一种特殊的高强度涤纶做成的,整套衣服重约10千克,价值高达上千万,再加上设计费用,总计能达到亿元。
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