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航天服創(chuàng)意設(shè)計(jì)說(shuō)明(航天服創(chuàng)意設(shè)計(jì)說(shuō)明文500字)
大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于航天服創(chuàng)意設(shè)計(jì)說(shuō)明的問(wèn)題,以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理,讓我們一起來(lái)看看吧。
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本文目錄:
一、航天服是怎么做的
航天服是保障航天員的生命活動(dòng)和工作能力的個(gè)人密閉裝備??煞雷o(hù)空間的真空、高低溫、太陽(yáng)輻射和微流星等環(huán)境因素對(duì)人體的危害。在真空環(huán)境中,人體血液中含有的氮?dú)鈺?huì)變成氣體,使體積膨脹。如果人不穿加壓氣密的航天服,就會(huì)因體內(nèi)外的壓差懸殊而發(fā)生生命危險(xiǎn)。
航天服是在飛行員密閉服的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的多功能服裝。早期的航天服只能供航天員在飛船座艙內(nèi)使用,后研制出艙外用的航天服?,F(xiàn)代新型的艙外用航天服有液冷降溫結(jié)構(gòu),可供航天員出艙活動(dòng)或登月考察。
航天服按功能分為艙內(nèi)用應(yīng)急航天服和艙外用航天服。艙內(nèi)航天服用于飛船座艙發(fā)生泄漏,壓力突然降低時(shí),航天員及時(shí)穿上它,接通艙內(nèi)與之配套的供氧、供氣系統(tǒng),服裝內(nèi)就會(huì)立即充壓供氣,并能提供一定的溫度保障和通信功能,讓航天員在飛船發(fā)生故障時(shí)能安全返回。飛船軌道飛行時(shí),航天員一般不穿航天服。
艙內(nèi)用航天服
航天服由頭盔、服裝、手套和靴子組成。頭盔通過(guò)頸圈與服裝連接。頭盔上的面窗平時(shí)可隨意啟閉,緊急時(shí)可在數(shù)秒鐘內(nèi)自動(dòng)或手動(dòng)關(guān)鎖。艙外用的航天服由外罩、真空隔熱層、氣密限制層、通風(fēng)結(jié)構(gòu)和液冷服組成。手套與衣袖通過(guò)腕部斷接器連結(jié),脫戴很方便。靴子有的與服裝連成整體有的與服裝分開穿著。全套航天服重約30~40千克。
航天服的另外兩個(gè)部件是可隨時(shí)連接的手套和靴子。手套與服裝通過(guò)腕圈接連,是服裝壓力層的延續(xù)。它要符合穿戴者手型,能快速穿脫戴,在各手指關(guān)節(jié)部分有波紋結(jié)構(gòu),便于操作。航天靴由壓力靴和艙外熱防護(hù)套靴組成,其中壓力靴是服裝氣密加壓限制層的延續(xù)。通常將踝部活動(dòng)關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)在壓力靴上,并與壓力服相連接。航天服內(nèi)部還設(shè)有廢物收集裝置,用于在緊急情況下收集、貯存和輸送大小便用。
艙外用航天服
艙外用的航天服除有艙內(nèi)航天服的所有各層外,還有三層:一是真空隔熱層,用于保護(hù)航天員在艙外作業(yè)或在月球與其它星體表面活動(dòng)時(shí),不受艙外環(huán)境過(guò)熱、過(guò)冷的侵襲,又可防止服裝內(nèi)部的熱量散失。二是液冷服,它是將艙內(nèi)航天服的通風(fēng)散熱層管內(nèi)的氣體改為液體而成。航天員在艙外作業(yè)有時(shí)長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí),身體產(chǎn)生的熱量多,靠氣體散熱達(dá)不到散熱要求,而液態(tài)冷卻工質(zhì)就可很好把熱散掉。三是最外層,它除要有防高熱、防磨損和保護(hù)內(nèi)部各層的功能外,還要有防太陽(yáng)輻射的功能和連接其它裝具的接口。例如,與航天員艙外活動(dòng)時(shí)的臍帶連接,與身背攜帶式生保環(huán)境裝備、太空機(jī)動(dòng)飛行機(jī)構(gòu)的連接等。
航天服的頭盔由頭盔殼、面窗結(jié)構(gòu)和頸圈等組件構(gòu)成。目前在載人航天中使用的頭盔有軟式與硬式兩種,其中硬式頭盔又分為固定式和轉(zhuǎn)動(dòng)式二種。軟式頭盔大多數(shù)作為艙內(nèi)航天服的組件。轉(zhuǎn)動(dòng)式頭盔在其頸圈上有氣密活動(dòng)軸承,但密封環(huán)節(jié)增多會(huì)降低氣密性與結(jié)構(gòu)可靠性,增加設(shè)計(jì)難度。
現(xiàn)以固定式全透明的鐘罩式頭盔為例,介紹其結(jié)構(gòu)組成。頭盔殼是頭盔的主體,其材料應(yīng)具有強(qiáng)度大、抗沖擊和足夠的耐熱性等優(yōu)點(diǎn)。在其面窗部位上有良好的光學(xué)性能。頭盔內(nèi)腔壁有硬襯墊和軟襯墊,襯墊上鑲有細(xì)管道,它兼有減震、隔熱、消聲、通風(fēng)和供氧等功能。其內(nèi)腔要適于戴通訊頭盔,允許頭在里面左右轉(zhuǎn)動(dòng),尺寸要與穿戴者的頭形相適應(yīng)。還要留有安裝生理測(cè)試部件、有利于排出人體呼出的二氧化碳和水汽的空間。
除上述各種要求外,面窗還應(yīng)有良好的光學(xué)性能和廣闊的視野。頭殼的面窗部分除應(yīng)有透光良好外,還要有防霧、去濕的措施,因?yàn)楹教靻T出艙活動(dòng)時(shí)會(huì)遇上-150℃的低溫,面窗內(nèi)的溫度也會(huì)下降。當(dāng)降到空氣露點(diǎn)以下時(shí)面窗上就會(huì)結(jié)霧,妨礙航天員的視線。目前已用的方法有通風(fēng)去濕法、雙層面窗法、電熱面窗法和化學(xué)防霧劑等,以保障面窗的透明度。否則,影響航天任務(wù)的執(zhí)行。例如,1966年美國(guó)雙子星座9號(hào)飛船的航天員,在太空用載人機(jī)動(dòng)裝置進(jìn)行飛行時(shí),因面窗起霧而看不清外邊的情景,未能完成太空行走中的特定航天任務(wù)。
頸圈是連接服裝與頭盔的關(guān)鍵部件,分上、下兩圈,在穿戴服裝與頭盔時(shí),先將上下圈連接上,再連接頭盔與服裝。它要求穿脫方便,具有良好的氣密性和加接強(qiáng)度。在緊急情況下,要有使穿戴者本人能快速斷、接、鎖緊操作的機(jī)構(gòu),便于及時(shí)與頭盔或服裝斷開或連接。
航天服也稱宇宙服、宇航服,是在載人航天中航天員穿的一種服裝系統(tǒng)。實(shí)際上它是航天員必備的個(gè)人防護(hù)救生裝備。從功能上看,航天服有艙內(nèi)航天服和艙外航天服兩種;從服裝內(nèi)壓上看,有低壓航天服和高壓航天服之分;從其結(jié)構(gòu)上看,可分為軟式、硬式和軟硬結(jié)合航天服。
目前,美國(guó)和俄羅斯使用的都是軟硬結(jié)合式的航天服。無(wú)論哪種航天服都由多層組成,它們互相連接形成一個(gè)整體服裝,但要求各層的質(zhì)量要高、要輕、不能過(guò)厚,以避免影響航天員的行動(dòng)。以艙內(nèi)使用的低壓航天服為便,其基本結(jié)構(gòu)與功能是這樣的;由最貼身的里層往外數(shù),第一層為內(nèi)衣褲,選用純棉布或棉麻布制服。第二層是保暖層,它和內(nèi)衣褲結(jié)合,選用羊毛制品或合成纖維片制成,起保溫和隔熱的作用。第三層為通風(fēng)散熱層,其結(jié)構(gòu)比較獨(dú)特,是由很長(zhǎng)的微細(xì)管道連接在衣服上而制成的,在人體與外界隔絕的情況下,它可以把人體產(chǎn)生的熱、水和氣味帶出去。第四層是氣密加壓限制層,它既要充氣加壓,使身體有足夠的壓力,不能漏氣,又不能使服裝過(guò)于膨脹,防止外界的磨損,還要使各關(guān)節(jié)活動(dòng)自如。所以這一層結(jié)構(gòu)的選材和設(shè)計(jì)都比較難,是航天服裝的關(guān)鍵層。第五層為隔熱層,也叫真空隔熱層。艙內(nèi)航天服可以不加這一層。例如,美國(guó)阿波羅號(hào)飛船、航天飛機(jī)上用的航天服都沒(méi)有這層,而蘇聯(lián)的上升號(hào)飛船和俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)飛船中使用的艙內(nèi)航天服就有這一層。這是由5~7層涂鋁的聚脂薄膜構(gòu)成,各膜之間用網(wǎng)絡(luò)物隔開,貼在一起形成屏蔽。它有良好的隔熱和防輻射作用,艙外航天服必須有這層。最外邊一層是外罩層。這個(gè)外套要求防磨損力強(qiáng)、耐高溫,除能防護(hù)內(nèi)部各層不受損壞外,還要注意到顏色,一般用白色或金黃色為好。
編輯本段航天服的發(fā)展
世界上第一個(gè)使用航天服裝備的人是美國(guó)冒險(xiǎn)家威利·波斯特。二十世紀(jì)30年代初,他駕駛“溫尼妹號(hào)”單座機(jī)在向橫越北美大陸飛行的挑戰(zhàn)中,將飛機(jī)上升到同溫層。當(dāng)時(shí)波斯特身穿的高空飛行壓力服,是用發(fā)動(dòng)機(jī)的供壓裝置送出的空氣壓吹起來(lái)的氣囊。
第一代航天服
近代的航天服是1961年在美國(guó)問(wèn)世的。當(dāng)年5月阿侖·謝潑德第一個(gè)成功地進(jìn)行了美國(guó)最早的載人航天飛船計(jì)劃——水星計(jì)劃的亞軌道飛行。飛行所用的航天服,是由當(dāng)時(shí)美海軍的高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員穿著的MK-4型壓力服加以改進(jìn)的。這種航天服由氯丁橡膠涂在布上的防護(hù)層和經(jīng)過(guò)氧化鋁處理的強(qiáng)化尼龍的內(nèi)絕熱層疊合而成,肘和膝關(guān)節(jié)部分縫入了金屬鏈,容易彎曲。但是,當(dāng)內(nèi)壓提高時(shí),航天員難以活動(dòng)身體。
第二、三代航天服
60年代中期在實(shí)施雙子星座計(jì)劃時(shí),美國(guó)又開發(fā)了第二代航天服。這種航天服在封入空氣壓的壓力囊外蒙上了一層用特氟綸混紡材料織成的網(wǎng),即使空氣壓使航天服整體膨脹也容易彎曲。由于雙子星座計(jì)劃要求航天員進(jìn)入太空在軌道上作會(huì)合或入塢的活動(dòng),所以這種航天服具有極佳的運(yùn)動(dòng)性。
第三代航天服是實(shí)施阿波羅計(jì)劃時(shí)使用的航天服。月面活動(dòng)與浮游在太空活動(dòng)的情形不同,必須一邊步行在遍地皆是巖石的月球表面,一邊彎下身體采取巖石標(biāo)本。再者,要求保護(hù)航天員能經(jīng)受強(qiáng)烈的太陽(yáng)光輻射,以及使從天而降的微小隕石砸在身上也不致破損。
這種航天服在關(guān)節(jié)周圍制成伸縮自如的褶皺,大大提高了運(yùn)動(dòng)性能。但是,必須穿著特殊的“內(nèi)衣”。這種幾乎蓋住全身的網(wǎng)狀內(nèi)衣縫入了長(zhǎng)達(dá)100米猶如意大利空心面條那么粗的盤成網(wǎng)狀的管子,管內(nèi)流過(guò)冷水,吸走航天員身上散發(fā)的熱量,并排到宇宙空間,所以航天員穿上后感到十分舒適。穿在內(nèi)衣外的航天服由內(nèi)絕熱層、壓力層、限制層(抑制壓力層的膨脹)幾層重疊,最外面還蒙上聚四氟乙烯與玻璃纖維制成的保護(hù)層。再戴上強(qiáng)化樹脂制成的盔帽、與航天服幾乎一樣多層的手套,穿上金屬網(wǎng)眼的長(zhǎng)統(tǒng)靴,就是完整的阿波羅航天服了。
阿波羅航天服與過(guò)去的航天服相比,根本的差別是采用了便攜式生命保障系統(tǒng),即將生命保障系統(tǒng)固定在背上,以進(jìn)行供氧、二氧化碳的凈化和排除體熱。
航天飛機(jī)用航天服
現(xiàn)在航天飛機(jī)上的航天員使用的航天服可以說(shuō)是第四代航天服了。在此之前,航天服是定做的,不僅開發(fā)和制作上耗費(fèi)巨資和時(shí)間,而且一件航天服只能用一次,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)新的需要了。
航天飛機(jī)用的航天服不是定做的,它是根據(jù)人體的造型把航天服分成幾部分,分別被規(guī)格化為“特大”到“特小”幾種尺寸,然后成批生產(chǎn),加工成現(xiàn)成的服裝。航天員只要從中選擇合身的各部分,重新加以組合就可得到一套滿意的航天服了。使用后,也不像過(guò)去那樣送進(jìn)博物館,而是把航天服再分解,各部分清掃后再次使用,計(jì)劃使用壽命是15年以上。
在阿波羅時(shí)代穿好一身航天服需要1小時(shí),現(xiàn)在穿航天飛機(jī)用航天服(包括生命保障系統(tǒng)在內(nèi)的艙外機(jī)動(dòng)裝置)只要10~15分鐘就足夠了。新的生命保障系統(tǒng)可在長(zhǎng)達(dá)7個(gè)小時(shí)內(nèi)向劇烈消耗體力的航天員供給必要的氧、冷卻水、電力。不僅如此,頭盔內(nèi)側(cè)還可供給500毫升的飲料和少量的航天食品。
至于大小便的處理,在進(jìn)行艙外活動(dòng)前,必須在艙內(nèi)大便完畢,而小便可以在航天服中排泄,因?yàn)榕鋫淞四虺槲b置。目前,還只有供男性使用的裝置,女性用的(尿布型)正在開發(fā)之中。將來(lái),女航天員也不用為排尿擔(dān)心了。
為了迎接空間站時(shí)代的到來(lái),現(xiàn)在美國(guó)航宇局正在致力開發(fā)新的航天服。盡管建造空間站穿著航天飛機(jī)用的航天服也可以,不過(guò)進(jìn)入太空活動(dòng)前,航天員還先要做準(zhǔn)備工作。即必須呼吸純氧4個(gè)小時(shí),或在氣壓為0.69毫米汞柱的艙內(nèi)呆上大約12個(gè)小時(shí),然后再呼吸純氧40分鐘,目的是將體內(nèi)的氮排出,同時(shí)使身體適應(yīng)低壓環(huán)境。如果不做這樣的準(zhǔn)備工作,由于航天服內(nèi)只有0.3個(gè)大氣壓,體內(nèi)氮因急驟減壓而形成氣泡,會(huì)使航天員患與潛水員一樣的沉箱病。顯然,這種航天服難以適應(yīng)今后在太空中頻繁活動(dòng)的需要。據(jù)美國(guó)航宇局預(yù)測(cè),太空時(shí)代,每個(gè)航天員每年需在太空中工作1000小時(shí),為此要求航天服不但耐用,而且要大幅度降低成本。
現(xiàn)在正在開發(fā)的航天服,與過(guò)去的航天服相比,外觀上有明顯的不同,全身是金屬鎧甲那樣的剛性結(jié)構(gòu),僅關(guān)節(jié)部分是可折皺的軟結(jié)構(gòu)。這種航天服的內(nèi)壓可提高到0.54個(gè)大氣壓,所以航天員穿這種新航天服進(jìn)入太空之前不需要準(zhǔn)備過(guò)程,也不用再為沉箱病擔(dān)心。但是,內(nèi)壓提高使這種新航天服變得笨拙,運(yùn)動(dòng)性差。目前已試制成的這種航天服重達(dá)90千克,穿在身上根本無(wú)法在地面上行走。所幸的是,在太空中,再重的物體也失去了重量。
航天服的制造和發(fā)展時(shí)間還相當(dāng)短,未來(lái)的航天服將更適合人類航天和在太空生活的需要!
編輯本段穿戴航天服的步驟
航天員穿戴艙外航天服有一套嚴(yán)格的步驟和順序,而且不同型號(hào)的航天服穿脫的順序也不一樣。我們這里以美國(guó)航天飛機(jī)艙外航天服為例進(jìn)行介紹。整個(gè)穿衣過(guò)程共分10個(gè)步驟完成:
① 穿強(qiáng)力吸尿褲。
② 穿液冷通風(fēng)服。
③ 帶上生物電子聯(lián)結(jié)裝置。在這種裝置上有測(cè)量航天員心率的傳感器和與外界進(jìn)行通話聯(lián)絡(luò)的電子設(shè)備。
④ 一些小的操作程序,包括在頭盔面窗里面涂上防霧霜,在服裝左側(cè)袖子的手腕處裝上一塊小的反光鏡,在服裝上身前胸部位裝上一個(gè)小食品袋和一個(gè)飲水袋,在頭盔上裝上照明燈和電視攝像頭,最后是將通訊帽與生物電子聯(lián)結(jié)裝置聯(lián)結(jié)在一起。上述四步都是穿服裝前的準(zhǔn)備工作。
⑤ 穿服裝的下半身。下半身有不同尺寸,可供不同身材的航天員選用。下半身服裝的腰部有一個(gè)大的帶軸承的關(guān)節(jié),為航天員彎腰和轉(zhuǎn)身提供方便。
⑥ 穿服裝的上半身。在穿上半身之前,應(yīng)先將氣閘艙的冷卻臍帶管插入服裝胸前的顯示控制盒的接口上,以便向服裝內(nèi)提供冷卻水、氧氣和電力。因?yàn)楹教祜w機(jī)氣閘艙內(nèi)僅有2.0米高,直徑1.6米,兩名航天員在里面穿航天服顯得非常擁擠,因此航天服的上半身是掛在氣閘艙壁的支架上。這樣一來(lái)當(dāng)航天員要穿服裝上半身時(shí),必須蹲下身體,手臂向上伸,采取一種跳水運(yùn)動(dòng)員跳水的姿勢(shì)鉆進(jìn)服裝內(nèi)。服裝上下身穿好以后,將密封環(huán)聯(lián)接在一起,然后將各種供應(yīng)管線與服裝相接。
⑦ 戴上通訊帽、頭盔和手套。一旦戴上頭盔和手套以后,航天員就不能呼吸氣閘艙內(nèi)的空氣,而是通過(guò)臍帶呼吸從航天飛機(jī)軌道器提供的氧氣。
⑧ 向服裝加壓,并由航天員對(duì)服裝進(jìn)行測(cè)試,目的是保證服裝不漏氣,而且內(nèi)部壓力穩(wěn)定。測(cè)試的重點(diǎn)是氣體流量、冷卻水和電池的功率。
⑨ 開始呼吸純氧,進(jìn)行吸氧排氮。即將體內(nèi)的氮?dú)馀懦康氖穷A(yù)防減壓病。
⑩ 關(guān)閉氣閘艙的內(nèi)艙門,氣閘艙進(jìn)行減壓。當(dāng)氣閘艙內(nèi)的壓力降低到零時(shí),打開氣閘艙的外艙門,同時(shí)航天員應(yīng)將服裝與氣閘艙的所有聯(lián)結(jié)斷開,將安全帶的掛鉤勾在艙外的固定桿上,這時(shí)航天員即可出艙進(jìn)行太空行走。
/飛天/航天服“飛天”航天服飛天艙外航天服檔案
名稱簡(jiǎn)介:飛天航天服
重量:120公斤
顏色:白色
造價(jià):約3000萬(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米-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
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,航天員可以通過(guò)它隨時(shí)察看自己身上的各種開關(guān)。
背包
高1.3米,是航天服穿脫(進(jìn)出)口的密封門,在背包殼體內(nèi)安裝艙外航天服生保設(shè)備,背包殼體下端安裝有掛包、備用氧瓶等。背包關(guān)閉通過(guò)拉緊鋼索和操作關(guān)閉手柄完成。
頭盔
經(jīng)過(guò)科研攻關(guān),“飛天”航天服頭盔的視野比其他同類產(chǎn)品要大。
攝像頭 頭盔還有攝像頭,可拍攝航天員出艙操作。
照明燈 兩側(cè)各一照明燈,可照亮服裝胸前部分,方便航天員在陰暗面操作。
報(bào)警指示燈 兩側(cè)有報(bào)警指示燈,一旦服裝出現(xiàn)泄露報(bào)警燈閃。同時(shí)還有語(yǔ)言報(bào)警。
面窗 其面窗4層,2層充壓結(jié)構(gòu),2層之間充高純氮?dú)?,防結(jié)霧,外面是防護(hù)面窗,外層是濾光面窗,對(duì)太陽(yáng)光折射率低,迎著光照面可拉下它。
手套
為每位航天員量身定做,看上去特別厚實(shí),有點(diǎn)像拳擊手套。
外層 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,能耐受高溫到100℃。
指尖 指尖部分,只有一層氣密層,保持觸覺。手指背部位內(nèi)有兩層真空屏蔽隔熱層。
手心 在手心握物部位設(shè)置有凸粒狀橡膠,主要為防滑。手套可握住25毫米的鉛筆粗細(xì)的東西。
熱防護(hù)蓋片 在手背有可翻折的熱防護(hù)蓋片,用于覆蓋手指部位,提高此部位的熱防護(hù)能力和保證手指的關(guān)節(jié)活動(dòng)性。
手表
專門設(shè)計(jì)的航天手表,材料適合航天特殊環(huán)境。
外觀 它比一般手表表盤大,實(shí)現(xiàn)功能也比普通手表多,上有三個(gè)小表盤,分別是小時(shí)、分鐘、秒??梢宰x北京時(shí)間和飛行時(shí)間,另外可以轉(zhuǎn)動(dòng)表盤記時(shí)。
用途 航天手表可讓航天員在漆黑的太空中,清楚地知道地球的晝夜之分。保障航天員的生活規(guī)律與地球同步,不至于打亂生物鐘。
衣料
航天服須真空屏蔽隔熱,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。
層次 航天服6層:由特殊防靜電處理過(guò)的棉布織成的舒適層、橡膠質(zhì)地的備份氣密層、復(fù)合關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)組成的主氣密層、滌綸面料的限制層、通過(guò)熱反射來(lái)實(shí)現(xiàn)隔熱的隔熱層、最外面的外防護(hù)層。軀干達(dá)到7層,最厚的是掛包有20層。
金錢
這次神奇問(wèn)天用的服裝值:
30000000元
二、宇航服裝設(shè)計(jì)到底有什么要求,為何要設(shè)計(jì)的十分笨重?
宇航服設(shè)計(jì)的笨重是有他的理由的,里面要儲(chǔ)存氧氣,而且在太空中是沒(méi)有重力的,所以宇航員根本感覺不到笨重。
在月球上,重力只有地球上的六分之一。宇航服由兩層組成,內(nèi)層為壓力服,外層為保溫服,主要材料是制作軟服的合成纖維和制成殼架的鋁鈦合金,殼架上還涂上了抗熱涂層。
宇航服是宇航員的專用服裝,為宇航員進(jìn)入太空保駕護(hù)航。宇航服頭盔殼是頭盔的主體,其材料應(yīng)具有強(qiáng)度大、抗沖擊和足夠的耐熱性等優(yōu)點(diǎn)。在其面窗部位上有良好的光學(xué)性能。頭盔內(nèi)腔壁有硬襯墊和軟襯墊,襯墊上鑲有細(xì)管道,它兼有減震、隔熱、消聲、通風(fēng)和供氧等功能。
當(dāng)宇航員在失去氣壓的太空中時(shí),該宇航服可抵擋超低壓、低溫、輻射等侵襲,但它的不足是比較笨重,特別是手腳等部位不能自由活動(dòng)。
太空中有能致命的宇宙射線,溫度的驟變也是人體所無(wú)法忍受的,另外,宇宙空間也沒(méi)有地球表面特定的大氣壓。 所以,宇航服起碼必須有很好的防輻射功能、保溫功能和維持人體外表一定氣壓的功能。
還有一點(diǎn)就是我國(guó)的載人飛行任務(wù)至少要保證6個(gè)小時(shí)的應(yīng)急時(shí)間,就是說(shuō),在飛船應(yīng)急返回的時(shí)候,艙內(nèi)航天服需要保證航天員6個(gè)小時(shí)的氧氣和壓力應(yīng)急時(shí)間。
三、航天服起到什么作用,有什么特殊的的地方?
航天服也稱宇宙服、宇航服,是在載人航天中航天員穿的一種服裝系統(tǒng)。實(shí)際上它是航天員必備的個(gè)人防護(hù)救生裝備。從功能上看,航天服有艙內(nèi)航天服和艙外航天服兩種;從服裝內(nèi)壓上看,有低壓航天服和高壓航天服之分;從其結(jié)構(gòu)上看,可分為軟式、硬式和軟硬結(jié)合航天服。目前,美國(guó)和俄羅斯使用的都是軟硬結(jié)合式的航天服。無(wú)論哪種航天服都由多層組成,它們互相連接形成一個(gè)整體服裝,但要求各層的質(zhì)量要高、要輕、不能過(guò)厚,以避免影響航天員的行動(dòng)。以艙內(nèi)使用的低壓航天服為便,其基本結(jié)構(gòu)與功能是這樣的;由最貼身的里層往外數(shù),第一層為內(nèi)衣褲,選用純棉布或棉麻布制服。第二層是保暖層,它和內(nèi)衣褲結(jié)合,選用羊毛制品或合成纖維片制成,起保溫和隔熱的作用。第三層為通風(fēng)散熱層,其結(jié)構(gòu)比較獨(dú)特,是由很長(zhǎng)的微細(xì)管道連接在衣服上而制成的,在人體與外界隔絕的情況下,它可以把人體產(chǎn)生的熱、水和氣味帶出去。第四層是氣密加壓限制層,它既要充氣加壓,使身體有足夠的壓力,不能漏氣,又不能使服裝過(guò)于膨脹,防止外界的磨損,還要使各關(guān)節(jié)活動(dòng)自如。所以這一層結(jié)構(gòu)的選材和設(shè)計(jì)都比較難,是航天服裝的關(guān)鍵層。第五層為隔熱層,也叫真空隔熱層。艙內(nèi)航天服可以不加這一層。例如,美國(guó)阿波羅號(hào)飛船、航天飛機(jī)上用的航天服都沒(méi)有這層,而蘇聯(lián)的上升號(hào)飛船和俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)飛船中使用的艙內(nèi)航天服就有這一層。這是由5~7層涂鋁的聚脂薄膜構(gòu)成,各膜之間用網(wǎng)絡(luò)物隔開,貼在一起形成屏蔽。它有良好的隔熱和防輻射作用,艙外航天服必須有這層。最外邊一層是外罩層。這個(gè)外套要求防磨損力強(qiáng)、耐高溫,除能防護(hù)內(nèi)部各層不受損壞外,還要注意到顏色,一般用白色或金黃色為好。
四、航天服的構(gòu)造
航天服在結(jié)構(gòu)上分為6層:內(nèi)衣舒適層、保暖層、通風(fēng)服和水冷服(液冷服)、氣密限制層、隔熱層、外罩防護(hù)層。與宇航服配套的還有頭盔、手套、靴子等。
在真空環(huán)境中,人體血液中含有的氮?dú)鈺?huì)變成氣體,使體積膨脹。如果人不穿加壓氣密的航天服,就會(huì)因體內(nèi)外的壓差懸殊而發(fā)生生命危險(xiǎn)。 航天服是在飛行員密閉服的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的多功能服裝。
早期的航天服只能供航天員在飛船座艙內(nèi)使用,后研制出艙外用的航天服?,F(xiàn)代新型的艙外用航天服有液冷降溫結(jié)構(gòu),可供航天員出艙活動(dòng)或登月考察。
擴(kuò)展資料:
宇航服的氧氣罐為太空人提供氧氣。而排出的二氧化碳則由氫氧化鋰(lithium hydroxide)所吸收。宇航服的表層有阻隔輻射的功用。太空人的體溫則由一套貼身內(nèi)衣調(diào)節(jié),這件內(nèi)衣布滿水管,水泵不斷把水循環(huán),把太空人身體所發(fā)出的熱帶走,而水則由升華器(sublimator)所冷卻。
宇航服最后一個(gè)重要功用為太空人提供所需的氣壓(約等于半個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力52kpa);如果氣壓過(guò)低,人體血液及身體組織內(nèi)的氣體會(huì)離開,令太空人患上類似潛水員常有的潛水病(在真空的情況下,太空人更會(huì)由于血液瞬間“沸騰”而死亡)。
參考資料來(lái)源:百度百科——航天服
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