程醉
在太空中活動(dòng),航天服必不可少。畢竟,穿著普通的衣服是無(wú)法在太空中活動(dòng)的。航天服與普通衣服最大的不同點(diǎn)在于,它是一個(gè)維生的系統(tǒng)。目前,我國(guó)航天員服裝系列分為在軌系列、地面系列和服裝配飾,共有10套。這其中最引入注目的自然就是在軌系列航天服啦!
在軌系列航天服是保護(hù)航天員在太空不受低溫、射線等侵害,并提供航天員生存所需的氧氣和氣壓的個(gè)人裝備系統(tǒng)。根據(jù)使用環(huán)境的不同,它又分為艙內(nèi)航天服和艙外航天服,主要由服裝、生保系統(tǒng)和通信系統(tǒng)等組成。
至關(guān)重要的艙內(nèi)航天服
艙內(nèi)航天服由壓力服裝、頭盔與手套、應(yīng)急供氧和通風(fēng)管路、通信系統(tǒng)等組成。因?yàn)榕搩?nèi)航天服相對(duì)笨拙,不利于航天員進(jìn)行工作、運(yùn)動(dòng)等必要的活動(dòng)。因此,平常航天器在軌飛行的時(shí)候,航天員們并不會(huì)穿著艙內(nèi)航天服。
除了在航天器升空和著陸的過(guò)程中,航天員出于安全的考慮需要穿著艙內(nèi)航天服之外,當(dāng)遇到航天器發(fā)生泄漏、艙內(nèi)壓力突然發(fā)生變化的時(shí)候,航天員也會(huì)迅速穿上艙內(nèi)航天服。正常起降過(guò)程中,艙內(nèi)航天服和航天器中配套的供氧、供氣系統(tǒng)是連通的。通風(fēng)系統(tǒng)可以給航天服通風(fēng),以帶走航天員身體散發(fā)出來(lái)的熱量。一旦艙內(nèi)壓力出現(xiàn)異常,通風(fēng)系統(tǒng)會(huì)立即關(guān)閉,使航天服內(nèi)部形成一個(gè)密閉的供氧狀態(tài)。隨后,供氧系統(tǒng)就會(huì)向航天服內(nèi)充壓供氧,并提供一定的溫度保障和通信功能。
當(dāng)遇到危險(xiǎn)時(shí),艙內(nèi)航天服可以給航天員提供一個(gè)最小的近體生存環(huán)境。簡(jiǎn)單地說(shuō),就是我們可以通過(guò)航天服和艙載供氧系統(tǒng)來(lái)提供給航天員所需要的氧氣和壓力。
目前,我國(guó)所使用的艙內(nèi)航天服可以為航天員提供6個(gè)小時(shí)的氧氣、壓力應(yīng)急時(shí)間。
我國(guó)迄今為止有兩位女航天員都順利進(jìn)入了太空。女航天員相對(duì)來(lái)說(shuō)身體纖細(xì),為了保證她們能夠在應(yīng)急狀態(tài)下依然能夠完成必要的操作,因此對(duì)于女航天員的艙內(nèi)航天服又特別做出了適體性的改進(jìn)。比如說(shuō)手套,就需要針對(duì)女航天員的手形專(zhuān)門(mén)制模再生產(chǎn)。
其貌不揚(yáng)的艙外航天服
猶如一件純白色的特大碼、加厚的羽絨服,身體部位又有些像盔甲,四肢部位則臃腫得像面包,背后還有個(gè)1米多高的大背包,這就是我國(guó)“飛天”艙外航天服給人的第一印象。然而,這件貌不驚人的航天服造價(jià)卻超過(guò)了3 000萬(wàn)元!
艙外航天服
重量:120千克
顏色:白色
造價(jià):約3 000萬(wàn)元
組成:用料軟硬結(jié)合,從上到下依次是頭盔、上肢、軀干、下肢、壓力手套、靴子
適用:四肢裝有調(diào)節(jié)帶,通過(guò)調(diào)節(jié)上臂、小臂和下肢的長(zhǎng)度,身高1.60~1.80米的人都能穿上
耐力:可支持4個(gè)小時(shí)艙外活動(dòng),并可重復(fù)使用5次
胸甲
像一個(gè)操控臺(tái),包含安全帶以及電臍帶等保障系統(tǒng)
衣料
航天服須有真空屏蔽隔熱,所用織物要多種織法結(jié)合起來(lái)才能達(dá)到強(qiáng)度要求
手套
熱防護(hù)手套外層為纖維織物,有兩層氣密,使用特殊隔熱橡膠材料;指尖只有一層氣密層,保持觸覺(jué);為了防滑,在手心握物部位設(shè)置有凸粒狀橡膠
上肢關(guān)節(jié)
巧妙地利用仿生結(jié)構(gòu),使關(guān)節(jié)活動(dòng)更加自如
腕鏡
手腕處裝有一面小鏡子,航天員可通過(guò)它隨時(shí)查看自己身上的各種開(kāi)關(guān)
背包
高1.3米,是航天服穿脫(進(jìn)出)口的密封門(mén),在背包殼體內(nèi)安裝艙外航天服生保設(shè)備
艙外航天服主要由外套、氣密限制層、液冷通氣服、頭盔、手套和靴子組成。由于它具備空間防護(hù)、環(huán)境控制以及生命保障等多種功能,所以結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜,上面的設(shè)備也比較多,因此重量高達(dá)120千克。
從航天服的材質(zhì)來(lái)說(shuō),它從外到內(nèi)一共有6層。最外面的一層是外防護(hù)層,由一種特殊的紡織面料制作而成。它能耐受正負(fù)100℃以上的溫差變化,并能夠起到防輻射、反射太陽(yáng)光、防微隕石的作用。中間幾層主要是氣密層、限制層和屏蔽層。最里面的一層,也是舒適性最強(qiáng)的一層,它由經(jīng)過(guò)防靜電等特殊處理過(guò)的棉布制作而成。
最里層的面料之所以要進(jìn)行防靜電處理,是因?yàn)楹教靻T在艙外航天服里面呼吸的是純氧,純氧一旦遇到靜電聚集,就會(huì)發(fā)生爆炸……
服裝的材質(zhì)不過(guò)相當(dāng)于人體的皮膚,那么艙外航天服的“大腦”又在哪里呢?你一定想不到,艙外航天服的“大腦”是位于前胸部位,一本漢語(yǔ)詞典大小的電控臺(tái)和氣液控制臺(tái)。
然而,受到視野限制,航天員并不能看到胸前以及腰跨部的這些設(shè)備。要想操作它們,航天員只能通過(guò)預(yù)先安裝在手腕部位的鏡子來(lái)進(jìn)行。
艙外航天服背后的那個(gè)大背包是干啥用的呢?在科幻電影中,在航天器外的航天員們都可以利用背包來(lái)噴射前進(jìn)或改變方向。不過(guò),在現(xiàn)實(shí)中,只有美國(guó)在1984年使用過(guò)類(lèi)似的裝備。其噴射推進(jìn)使用的是火箭燃料,背包的大小顯然不夠,因此當(dāng)時(shí)美國(guó)航天員還有一個(gè)類(lèi)似座椅的推進(jìn)裝置。我國(guó)“飛天”艙外航天服的背包高1.3米,主要為航天員提供氧氣,控制航天服內(nèi)的溫度和壓力,清除航天服內(nèi)的二氧化碳、臭氣、濕氣等。
另外,在艙外航天服的腰部還有一根非常重要的“電臍帶”,它與航天器的內(nèi)部設(shè)備相連接,主要用于航天員與航天器的信號(hào)傳輸、電源供應(yīng),同時(shí)也能作為安全繩的備份使用。
艙外航天服具備了航天器里面的大部分功能,簡(jiǎn)單地說(shuō),它本身就是一個(gè)“迷你”版的航天器。
“高顏值”的地面系列和服裝配飾
航天服地面系列以及其所搭配的各種配飾,展示的是中國(guó)的國(guó)家形象,因此備受各界關(guān)注。
過(guò)去,我們的航天員在地面出席各種活動(dòng)時(shí),總是穿著唯一的一款“出征服”,難免顯得單調(diào)。因此,新款航天員服裝在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了服裝的穿著場(chǎng)合、功能、美觀、舒適和工效學(xué)等的需求,包括了夏常服、秋冬常服、常服大衣、作訓(xùn)大衣等系列。在服飾方面更增添了航天員標(biāo)志牌、航天飛行榮譽(yù)標(biāo)以及姓名牌等。
我國(guó)航天員地面系列服裝采取航天傳統(tǒng)的藍(lán)色系,胸前藍(lán)色“V”形圖案,寓意著每一次任務(wù)的圓滿(mǎn)成功。左上臂配有中國(guó)載人航天工程標(biāo)志,右上臂配有航天器載人飛行任務(wù)標(biāo)志。右胸前自上而下是航天員標(biāo)志、姓名牌和航天飛行榮譽(yù)標(biāo)志,左胸前自上而下是國(guó)旗、已執(zhí)行的任務(wù)徽章。
特別值得一提的是,飛行榮譽(yù)標(biāo)上面有幾顆星,就表示這個(gè)航天員上過(guò)幾次太空。如果沒(méi)有參加過(guò)航天飛行任務(wù)的航天員,上面就是空的。
以艙外航天服來(lái)說(shuō),外層防護(hù)面料來(lái)自于成都某特種紡織品企業(yè),軀干殼體來(lái)自于運(yùn)載火箭總裝廠,西安微電子技術(shù)研究所則攻關(guān)了數(shù)碼技術(shù)分系統(tǒng)……實(shí)際上,不論是在軌航天服系列還是地面航天服系列,都是一套非常復(fù)雜的系統(tǒng),絕非一家單位能夠獨(dú)立完成設(shè)計(jì)和生產(chǎn),都是集合各個(gè)行業(yè)的精英群體才研制出來(lái)的。