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服天航外舱!秘揭大核硬

2022-12-27

军事文摘·科学少年 2022年12期
关键词:航天服帆板液冷

不久前,神舟十四号航天员乘组首次出舱,在出舱过程中,有网友注意到一个细节:刘洋的舱外航天服上面还写着王亚平、叶光富的名字。原来三位航天员先后穿了同一套服装!看到这一幕,网友表示:舱外航天服上的名字记录了传承,真是又暖又燃!同穿一套舱外航天服,除了传承,当然,还有这些硬核知识点……

舱外航天服使用寿命有多久?

新一代舱外航天服的使用寿命有多久?这是许多人 关心的问题。说到使用寿命,新一代舱外航天服的使用寿命为3年15次,单次可支持工作时间为8小时。

如何满足不同航天员的需求?

由于空间站空间有限,研制成本和运输成本都极其昂贵,因此舱外航天服无需做到一人一套,量体裁衣。同时,空间站阶段任务中会有多名航天员执行出舱任务,其中还包括女航天员,彼此之间体型不一样。那么,如何用三套舱外服适应所有航天员的需求?

根 据飞 天 舱 外 航 天 服构 形,采 用“一对多”的适体性原则,即以一套服装多人穿用,被动适体性与主动适体性相结合,兼顾个性与共性要求。上躯干为硬结构,采用单一参数的固定结构,根据目标着服人群身体参数,包络最大范围;下躯干与上肢采用主动适体性设计,根据航天员人群身体参数确定参数范围,通过调节结构实现局部尺寸调节;手套同样采用被动与主动适体性耦合设计,根据航天员人群手部参数分型,着服航天员可根据自身手部参数选配,同时手掌围度可调,以获得更好的操作性。

是否會平衡使用次数

目前在中国空间站内共有饰带为红色(A)、蓝色(B)、黄色(C)的三套舱外航天服。本着延长在轨使用寿命的原则,在每次执行出舱任务时在选择上尽量平衡三套舱外航天服的使用频次。

在神舟十四号航天员乘组首次出舱前,红色舱外航天服已经使用4次、蓝色2次、黄色2次,所以神舟十四号航天员乘组就会用蓝色和黄色的舱外航天服来完成出舱活动任务,这样出舱的任务次数基本上可以达到一致了。

未来舱外航天服如何设计?

未来的舱外航天服,我国的设计思路是模块化、轻量化、多用途一体化设计。例如,在实现复杂环境一体化防护、功能模块化的互换性、外部接口的兼容性等基础上,最大程度地减少舱外航天服的自身重量,提高其灵活性与机动性,以充分适应不同探测任务下,各种人机配套模式的适用需求。

液冷服是否共用?

液冷服,也属于舱外航天服的一部分。航天员在舱外活动时会产生热量,而舱外服又要隔绝外部真空环境,是一个密闭的空间,为了给航天员散热,就需要穿上液冷服。液冷服全身上下都是细密的小孔,40多根液冷管线均匀穿过这些小孔,然后通过液体在服装管线中的流动,达到循环降温的效果。一套液冷服,全身上下总共能铺设100米左右的管线。那么,液冷服也是航天员共用吗?据悉,液冷服同样为航天员共用产品,整体分型设计,航天员选取适合自身尺寸的穿在出舱内衣外。

在轨更换如何安排

舱外航天服贮存期限或使用次数达到设计值后,首先要进行性能评估,看看是否能够延寿,不可在轨维修使用后,才会抛弃。目前计划是分两批次替换。

航天员签名是否带回

有人问,舱外航天服上的航天员签名会在任务结束后带回吗?据悉,签名的屏蔽服裁片在任务后,会在返回重量允许的情况下由航天员拆下带回。

航天员出舱活动窗口

航天员在轨执行飞行任务时,将根据任务安排适时开展舱外活动。为确保航天员的生命安全和任务的圆满成功,出舱活动窗口的选择至关重要。

航天员出舱活动窗口的选择可分为两个阶段,首先是基于任务需要与保障条件的宏观时间窗口的选择,其次是结合实施出舱活动的各类约束条件,选择具体的出舱时间窗口,这就需要综合考虑空间站能源约束、空间环境、气象条件、天地作息等多种因素和条件约束,进行分析后确定。在这里,我们聊聊能源约束对出舱活动窗口的影响。

在天和核心舱单舱飞行期间,考虑机械臂舱外运动路径的安全性,在出舱活动期间,太阳帆板将被设置为垂直归零状态,不再跟随太阳转动。

在核心舱与问天实验舱一字构型飞行期间,两舱所需能源分别由各自的太阳帆板供应。当出舱活动仅使用问天实验舱小机械臂支持时,核心舱太阳帆板不受影响,可正常跟随太阳转动保障核心舱能源供应;为了防止问天实验舱太阳帆板转动时遮挡中继天线通信,并综合考虑小机械臂运动路径安全性,会将问天实验舱太阳帆板设置为水平归零状态,不再跟随太阳转动。

也就是说,由于太阳帆板的设置,需在合适的太阳入射角范围内,才能保障能源供应,因而对出舱活动窗口选择产生了约束。待空间站三舱能源并网之后,可采用非出舱作业舱段的太阳帆板来保障空间站平台能源供应,届时出舱活动窗口选择将不再受到能源约束。

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