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太空行走要害包管:揭秘中国新型

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2021.06.30

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今年6月17日，我国乐成发射了神舟十二号载人飞船，把3名航天员送到空间站“天和”焦点舱内事情、生涯3个月。在此时代，他们的一个主要使命就是举行两次较长时间的太空行走，在舱外装置有关装备，并将举行..人和机械臂的协同配合，用机械臂把航天员载到舱外作业点周围事情，可能会有两人配合到作业点完成使命。

**，我们约请**空间探测手艺首席科学撒播..庞之浩和读者聊聊关于太空行走特殊是中国“飞天”舱外航天服的一些事。

1 航天员太空行走“不必脚”

在《太空旅行》一书中，俄国的齐奥尔科夫斯基.先从科学意义上提出了出舱运动设想，并以为要实现出舱运动须给航天员提供舱外航天服、气闸舱和清静绳索。

不少人以为太空行走是在**空间中散步，着实不然，由于在载人航天器舱外运动，一是空旷的太空无路可走；二是航天员处于失重状态，也没法用脚行走，他们移启航体是靠手、机械臂或载人无邪装置。为了利便航天员舱外运动，舱外专门装了一些扶手，航天员可以像攀岩一样移启航体。以是这就要求出舱航天员上肢实力较量大，体力要很好。

因此，太空行走是一种不必脚的“行走”，严酷地讲应该叫太空出舱运动。航天员若在地外星球，例如在月球外貌运动，则是名副着实的太空行走。

太空行走有多种分类方法，例如按太空运动是否列入妄想和时间的紧迫性分为三种。一种是妄想内出舱运动；另一种是妄想外出舱运动；第三种是应急出舱运动。其中应急出舱运动是为了包管载人航天器顺遂返回地球或是航天员的生命清静。

若是按出舱运动的目的和使命，太空行走分为四种。一种是验证类出舱运动；第二种是组装类出舱运动；第三种是维修类出舱运动；第四种是有用载荷类出舱运动，即接纳、修理和释放卫星或在月面装置实验装置、收罗月岩标本等。2008年航天员翟志刚举行的我国..次太空行走属于验证类出舱运动，而这次神舟十二号航天员举行的太空行走属于组装类出舱运动或有用载荷类出舱运动。

2 气闸舱是航天员出舱必经门户

航天员出舱前必需通过载人航天器上装的一个小舱室——气闸舱才行，不然会带来一系列问题。好比，不但会使整个舱内的所有气体迅速泄光，造成气体大宗铺张，并且航天员也会由于压差大的缘故原由而得减压病。

气闸舱一样平常有2个舱门（也叫闸门），一个是与载人大舱毗连的内舱门，另一个是可通向**空间的外舱门。航天员出舱时先翻开内舱门进入气闸舱，然后关闭内舱门，把气闸舱逐步减压到真空状态，然后翻开外舱门进入**空间，航天员返回气闸舱时按相反的顺序操作。

我国“天和”焦点舱的节点舱兼有气闸舱的功效，供今年出舱的航天员使用，其上方有一个出舱口。天舟二号货运飞船为焦点舱运去了两套舱外航天服，然后由神舟十二号航天员取出来放到节点舱内组装。比及2022年发射了“问天”实验舱Ⅰ后，由于该舱配有主份气闸舱，以是那时航天员就改为从主份气闸舱出舱了。

在气闸舱内航天员不但要穿出舱用的舱外航天服，还要举行吸氧排氮。这是由于载人航天器与地面一样为1个大气压，可是为了出舱行动利便，舱外航天服内的压力只有0.3-0.4个大气压，以是航天员纵然衣着舱外航天服也不可直接出舱，不然仍会得减压病。若是航天员通过气闸舱举行崎岖压情形的过渡，再加上举行吸氧排氮，就可以预防减压病的爆发。

因此，神舟十二号航天员汤洪波体现，整个出舱程序很是重大，专业知识、操作手艺都很繁杂，信息量重大。航天员在出舱前要准备许多天，出舱当天也要准备好几个小时才华翻开舱门执行出舱使命。

3 舱外航天服是太空行走要害包管

由于太空情形很卑劣，因此航天员出舱时必需穿舱外航天服，以便把航天员的身体与太空卑劣情形隔脱离来，并向航天员提供一个相当于地面的情形。

舱外航天服相当于微型载人航天器，手艺很重大，是一个**载人航天实力的主要体现。它由打扮、头盔、手套和航天靴等组成，其中.重大的是打扮，由多层组成。.里层是衬里和尿网络装置；衬里外是用于散热的液冷透风层；液冷透风层外是用于爆发一定压力的加压气密层；然后是限制加压气密层向外膨胀的限制层；限制层外是搪塞舱外大温差转变的隔热层；.外面是�；げ�，它由多种纤维复合织物制成，具有优异的柔软性，耐穿透、耐磨损、耐高温、耐燃烧、耐侵蚀，尚有防辐射的功效和毗连其他装具的接口。

舱外航天服的头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件组成，其中头盔壳的所用质料具有强度大、抗攻击等优点。在出舱前，头盔面窗的内部要喷上防雾剂。手套与打扮通过腕圈毗连，靴子由压力靴和舱外热防护套靴组成。

舱外航天服在背部装有提供氧气等维持生命所需种种条件的便携式生命包管系统。若是太空行走时间较长，舱外航天服内要装有饮水袋。在饮水管的旁边尚有一个安排食物棒的长孔，航天员只要一伸嘴即可吃到鲜味适口的棒状食物。

4 “飞天”舱外服行动更无邪

我国太空行走..人翟志刚2008年穿的“飞天”舱外航天服质量为120千克，高2米，配有1.30米高的生命包管系统背包，可支持至少4小时的舱外运动，能重复使用5次以上，价值3000多万元人民币。

它从内到外分6层：恬静层、备份气密层、主气密层、限制层、隔热层、外防护层，具备防辐射、温度调理和压力调理等功效，尚有完整的生命包管系统。打扮的四肢装有调理带，通过调理上臂、小臂和下肢的长度，身高1.60-1.80米的人都能穿上这套衣服。.外层防护质料可耐受±100℃左右的温差转变。

壳体为铝合金薄壁硬体结构，厚度1.5毫米，抗压能力凌驾120千帕，经得起地面运输、火箭发射时的震惊，还能毗连打扮各个部位，遭受整套打扮120千克质量。

“飞天”舱外服接纳整体拟人形态半硬式密封结构（躯干是硬式结构，四肢是软式结构），及后背铰链门式穿脱机构；接纳闭式循环非再生式环控生保系统，由高压氧瓶供氧，使用40千帕纯氧压力制度，主要接纳水升华器手艺实现自动热防护；遥测与控制系统把舱外航天服的工程参数、航天员的心理参数和话音信号，使用“脐带”方法有线下传或遥测装备无线下传；可由“脐带”模式舱载供电，也能由打扮电池自主供电。

其指尖部分只有1层气密层，以坚持触觉，手指其余部位内有2层真空屏障隔热层。手套的手背处装有可以翻折的热防护盖片，它不但能提能手指的热防护能力，还能**手指的枢纽运动性。在手套的握物部位设置有防滑的凸粒状橡胶。

重而不笨、行动无邪是“飞天”舱外航天服一大特点。它巧妙地使用了仿生结构，使枢纽运动更自若。其上下肢的所有枢纽处使用了气密轴承，使航天员的手脚可随意运动，又能严酷**气密性。其背包是舱外航天服穿脱口的密封门，在背包内装置了舱外航天服生保装备，背包壳体下端装有备用氧瓶等。背包关闭通过拉紧钢索和操作关闭手柄完成。

5 升级版“飞天”舱外服将首秀

“飞天”舱外服头盔的视野比其他同类产品要大；头盔上装有摄像头，可拍摄航天员出舱操作；两侧各有1个照明灯，可照亮打扮胸前部分，利便航天员在阴晦面操作；两侧有报警指示灯，在舱外服泛起走漏时闪动报警，同时尚有语音报警。它的面窗有4层：其中内里两层为充压结构，即两层之间充高纯氮气和防雾剂，外面是防护面窗，.外层是镀金的滤光面窗，对太阳光折射率低，避免太阳光线直接照射人眼。

躯干外壳装有：电控台、气液控制台、气液组合插座、应急供氧管、电脐带。仅十几平方厘米的电控台里有照明、数码管控、机械式压力表等9个开关，汉语辞书巨细的气液控制台里集成了20多种阀门。

出舱通讯分为无线和有线两种方法，它们互为备份，但以无线通讯为主。有线通讯通过毗连航天员腰部左侧的8米长“电脐带”来实现，用于传输航天员心理参数，还可与地面直接通话。内里有很细的钢缆，不但能提供备份通讯或者能源，也能起到一定的清静防护作用。但主要靠舱外服胸甲右下侧伸出的两根一长一短的橘黄色清静系绳及其挂钩来包管清静。它们内部有弹簧，.长可拉至3米，遭受1吨的拉力，我国的装备可**2-3倍的清静余量。

在电控系统上，“飞天”舱外服所有接纳数字信号处置惩罚，显示屏则接纳...的有机发鲜明示器手艺，使显示器更大、更薄、更省电、更能耐受崎岖温，显示色彩更艳丽。

据悉，这次神舟十二号航天员将衣着举行了大宗刷新与升级的“飞天”舱外服，它已经组装完毕，高度在2米左右，重100多千克，可支持更长时间的舱外运动，重复使用次数更多，枢纽处越发无邪。舱外服的整体效能、可靠性、恬静性有了进一步提高，舱外服的操作行动和信息识别越发迅速、准确，科技感更强，同时具有中国的审美识别性。

神舟十二号航天员刘伯明体现：“我很期待站在机械臂最后那一刻，面向整个茫茫**，随着机械臂摆动，会有一种翱翔的感受。”简直，我们所有人都很期待那一刻。

掌握太空行走要在浮力水槽内训练

太空行走手艺很是重大，要掌握这项手艺必需举行大宗的训练。它别离艺训练和使命训练两种。前者是让航天员学习怎样穿脱舱外运动航天服、熟练掌握出舱程序和在太空行走时控制自己的身体和运动；后者是学习怎样完成出舱运动使命。

除理论学习外，航天员主要在出舱程序训练模拟器、中性浮力水槽和低压舱三个装备上，举行舱外航天服和气闸舱出舱运动相关装备的操作训练及出舱程序训练。.主要的就是在水槽中的训练，由于这种要领可以给航天员提供模拟失重的训练情形，以是是.为有用的训练手段。

我国航天员中心的中性浮力水槽呈圆形，直径23米，深10米，为亚洲..。在水槽训练时，需通过调解航天员水槽训练服上的配重铅块，使航天员既不浮上来，也不沉底，从而模拟失重情形的操作效应，但与舱外现实操作照旧有些区别。

水槽内有个1∶1的焦点舱模子。通过中性浮力水槽训练，可使航天员体验和熟练掌握模拟失重状态下身体的运动与姿态控制，以及出舱运动操作的特点、要领、技巧和手艺。

由于太空行走主要是用手“走”，以是神舟十二号乘组增强了体能训练、上肢实力训练和焦点实力训练，航天员在水槽里训练时，要穿200多千克的水槽训练服在水下训练几个小时，航天员.初训练竣事后连筷子都拿不住了。另外，男女航天员的训练标准是一致的，王亚一律两名女航天员.初也面临重大挑战，但经由训练后都没有问题了。以是今明两年，我国太空行走..位女航天员有可能问世。

（——文章转自中国经济网，若有侵权请联系宁夏草支垫厂家的小编删除）

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