俄罗斯舱外服总设计师谈新一代海鹰－MKC舱外服

周生东 王永生 （中国航天员科研训练中心）

俄罗斯舱外服总设计师谈新一代海鹰－MKC舱外服

Russian Space Suit Designer Talked on New Generation SeaEagle-MKC Space Suit

周生东 王永生 （中国航天员科研训练中心）

具有自动温控系统的俄罗斯新一代舱外服海鹰－MKC（Орлан－MKC）什么时候运抵“国际空间站”？俄罗斯是否正在研制登月服？如何营救脱离空间站的航天员？带着这些问题，俄罗斯塔斯社新闻记者德米特里·斯特鲁戈维茨专程采访了俄罗斯星辰公司（NPP Zvezda）总设计师谢维里宁·谢尔盖·波兹尼亚科夫院士，希望通过介绍俄罗斯舱外服的发展动向，为相关技术人员提供借鉴。

记者：2015年就有计划向“国际空间站”运送新一代舱外服，请问它何时才能够出现在“国际空间站”？

波兹尼亚科夫：新一代舱外服安装了2个全新部件：自动温控系统和全新的密封外壳。自动温控系统使航天员舱外作业时不需手动调控舱外服内部温度，而海鹰－MKC舱外服的密封外壳则由非常耐磨的聚氨脂材料制成，但这两方面在进行调试时均出现了些问题，从而使研制过程延缓下来。目前已经解决了出现的全部问题，并已成功制造了2套海鹰－MKC舱外服，这两套新型舱外服都将运往“国际空间站”供航天员使用。其中一套于2016年12月份搭载进步 MS－4货运飞船运往“国际空间站”（注：第一套新一代海鹰－MKC舱外服随进步 MS－4货运飞船于2016年12月1日发射升空，但由于火箭第三级发动机提前关闭，导致发射失败，第一套舱外服没有成功运抵“国际空间站”）。另一套新舱外服计划于2017年搭乘进步 MS－5货运飞船运抵“国际空间站”，此后还会运送它们的“备份品”（注：第二套新一代海鹰－MKC舱外服已于2017年2月搭乘进步 MS－5货运飞船运抵“国际空间站”。2017年8月17日,俄罗斯航天员已穿该舱外服顺利地完成了舱外活动任务）。

记者：也就是说，新一代舱外服海鹰－MKC于2017年一定会在“国际空间站”得到实际使用？

波兹尼亚科夫：是的，2017年计划会有一次出舱任务。然而幸运的是，2016年全年都没有出舱任务。为什么说幸运呢？这是因为“国际空间站”上的海鹰－MK舱外服设计使用期限只有5年，但现在已经是第7个年头了。根据使用期限和使用次数，该舱外服均已超期服役。但目前看来，“国际空间站”上的海鹰－MK舱外服仍处于良好工作状态。如果2017年海鹰－MK舱外服还是处于这种工作状态的话，那么下次出舱任务则不会使用新一代海鹰－MKC舱外服。对于我们来说，最重要的是能够获取到超期服役舱外服工作状态信息数据。

记者：在新一代舱外服海鹰－MKC运抵“国际空间站”后，是否要启动下一代舱外服的研发工作？

波兹尼亚科夫：新一代海鹰－MKC舱外服的设计使用期限也为5年。在这5年期间我们一定会研制生产下一代舱外服的！现在，我们就已经开始思考下一代舱外服将会引入什么新技术了。

记者：为了解决舱外服20%～30%的电力供应问题，公司是否开始考虑在下一代舱外服的外面安装太阳能电池？

波兹尼亚科夫：我们是在考虑在舱外服表面安装太阳能电池，用以增加20%～30%的舱外服电力供应，这还能够减轻蓄电池的质量。现在，舱外服上的蓄电池工作时间最多10～12h。同时，一些航天员希望舱外服入口加宽一些，增加易卸袖子，并改变背包配置，这都是我们研制下一代舱外服需要考虑的事情。

记者：您认为下一代舱外服可否安装航天员自动救助系统？这样，如果出现紧急情况，航天员完全可以依靠舱外服返回空间站。

波兹尼亚科夫：我们已经开始这方面的设计和试验工作了，并且也研制了一套样品，现在基本完成了相应的地面试验。试验证明，这种“航天员太空自动救助系统”是完全可以制造出来的。但如果让该系统能够在太空自动工作，还需要在空间站的外部安装一些特制的航天员“定位标”。目前，我们对现在所取得的科研成果很满意，也在努力寻求降低损耗的方法。我们认为，舱外服非常有必要安装“航天员自动救助系统”。该系统的工作原理其实就像飞机上的弹射系统工作原理一样：当航天员和空间站之间超过规定距离时，系统就会自动使航天员向“国际空间站”靠近。

美国航天员喷气式舱外应急救援系统“塞弗”（SAFER）也可以给航天员提供应急援助，但需要通过操纵手柄来完成。我们可以想象，每一位进入太空的航天员都会处于精神高度紧张状态，既要通过手柄完成身体移动，还要对飞行轨迹进行计算，这样容易出现失误。到目前为止，我们还不清楚“塞弗”系统能否在实际情况下正常工作（因为该系统还从未使用过）。我们还是希望研制一种自动救助系统，使意外脱离空间站的航天员能够自动返回到空间站上来。

记者：目前的海鹰－MKC舱外服是否已安装了“头盔信息显示系统”？

波兹尼亚科夫：这项工作基本上已经冻结。我们虽然已经研制出了相应的实验室样机，但经过多次试验，结果跟我们开始预想的一样，显示屏不够大，头盔玻璃上并不能显示全部信息。虽然它可以为航天员提供一些信息，但其尺寸大小和舒适程度并没有达到要求。

记者：下一代舱外服何时开始研制？

波兹尼亚科夫：下一代舱外服的设计工作最快也要在2017年才开始。

记者：俄罗斯目前正在研制新一代“联邦”载人飞船（也可用于探月），所以公司当前的主要任务是不是研制登月服？

波兹尼亚科夫：研制登月服已经列入2016－2025年俄罗斯航天计划，但目前还没有在任何文件资料中体现，也没有任何官方说法，然而，登月服的研制是不会有太大问题的，我们可以在“海鹰”舱外服的基础上进行研制，其中最主要的问题是解决腿部的活动性。

记者：在研的新一代“联邦”载人飞船的座椅、舱外服和生保系统进展如何？

波兹尼亚科夫：它们的方案设计阶段已经基本完成。至于航天员座椅，我们委托俄罗斯能源火箭航天集团生产制造了其工效模型，但实际的航天员座椅正处于试验设计、修改完善阶段，其长度、宽度、高度以及人的肩宽、股盆和脚板大小等方面均可以在起飞前按照航天员自身要求进行调整，并不像“联盟”载人飞船内的座椅是根据航天员体形进行特别设计的，而且新的座椅还可以多次使用。

记者：新的航天员座椅不会让航天员固定一种坐姿吧？

波兹尼亚科夫：不会，新一代载人飞船内部空间足够大，因此，航天员的着陆姿势会有些变化，当处于半躺状态时，航天员会与座椅贴得更紧些。

另外补充一下，能源火箭航天集团研制的航天员座椅原来准备使用复合材料制造，但我们认为，未来还是使用航空铝材料更好一些，因为复合材料在密闭空间里就像板材家具一样会挥发出有害物质，而且业内专家也不允许我们在长期有人居住的密闭空间内使用复合材料。

现在，我们也已经制造出了新型载人飞船的舱外服模型。舱外服硬式外壳的密封部分是由聚胺脂材料构成，而且可以多次使用并根据身体大小进行自我调整。

记者：这种舱外服将会起一个什么名字？

波兹尼亚科夫：暂时我们还没有最后确定，但像其他的舱外服命名一样，还是某种鸟的名字吧！

现在已经形成了一种把舱外服命名为某种鸟的名字的传统，比如我们为已有的舱外服起名为：“隼”（Сокол）、“海鹰”（Орлан）、“雄鹰”（Орел）、“鸬鹚”（Баклан）、“金雕”（Беркут）、“雨燕”（Стриж）等等。而飞船的航天员座椅的命名则主要是以某种山来命名，“联盟”载人飞船内航天员座椅为“卡兹别克”（Казбек），“东方”载人飞船内航天员座椅命名为“厄尔布尔士”（Эльбрус），而新一代“联邦”载人飞船内的航天员座椅命名为“切戈特”（Чегет）。

记者：新一代载人飞船的航天员生保系统（包括“切戈特”航天员座椅）是否要进行现代化改进工作？

波兹尼亚科夫：是有一些改进。根据航天员提出的意见和建议，我们把降落伞的打开开关放在了指令长的中心手柄上，这样，飞船返回时指令长能够一直握紧该手柄。我们也制造了样品模型，并且完成了一系列验证试验。航天员座椅及其他部件结构基本上没有任何变化。

记者：俄罗斯星星公司帮助能源火箭航天集团研制了太空充气舱模型，在制造完模型之后是否还要继续这方面的工作？

波兹尼亚科夫：我们与能源火箭航天集团一起建造了内部空间直径为3m、比例为1∶3的实验舱模型。它就像一个由特殊的合成纤维带子编制的“鼓包”，但这种纤维材料不易找到，因为需要确保充气舱不出现漏缝。通过情况下，空间站内部压力为1标准大气压，所以，出于安全考虑，舱模外壳需要承受3倍负压。现在，该舱模已顺利通过了强度试验。

如果将太空充气舱模型做成实际大小，则需要再建造1个大型库房或者车间，目前我们没有这方面的建设计划。此外，还需要一个专用试验台，可是我们也没有这样的试验台。因此，我认为这项工作将不会再继续下去，然而这一切并不取决于我们，而是取决于上面领导的决策。

记者：请您介绍一下俄罗斯星星公司除了生产密闭壳体外，还有哪些产品？

波兹尼亚科夫：我们公司不仅有密闭壳体，而且还有刚性壳体、绝缘体和陨石防护体。我们把所有的这些连接在一起，形成了一个大型综合组合体。另外，我们向能源火箭航天集团提出了另外一种方案：向地球轨道发射一个钢架结构密封舱，并且在航天员出舱时再在密封舱上面安置一个绝缘舱体和一个陨石防护体。为此，我们建议研制一些可以固定的“橘子瓣”体，这样安装方便些。

记者：请问充气舱体的发展前景如何？

波兹尼亚科夫：对于月球基地而言，需要的是一个长期居住的大型空间结构舱体，或许变形舱体更为适合。

需要在空间站上做这些吗？除非比普通的密封舱体造价低且可靠性高。要知道，航天员在充气式结构舱体里生活时存在着一个心理适应性问题，因为我们通常接触的是固体墙壁，而这是通过“布料体”与太空隔离的。