名字叫“飞天”,重量120公斤,造价约3000万元人民币,可靠系数0.997,可以支持4个小时的舱外活动……
神七航天员出舱行走,舱外航天服是关键。中国研制的舱外服是什么模样?在航天员出舱行走过程中到底会起到什么样的作用?来自中国航天员科研训练中心的设计师们一一揭开这些数字背后的“谜底”。□新华社记者 白瑞雪 孙彦新
功能齐全如飞船从内到外分6层
记者观察:中国的舱外航天服从内到外分为6层:由特殊防静电处理过的棉布织成的舒适层、橡胶质地的备份气密层、复合关节结构组成的主气密层、涤纶面料的限制层、通过热反射来实现隔热的隔热层、最外面的外防护层。
壁厚仅1.5毫米的铝合金躯干外壳上密集着各种仪器。在记者看来,这完全就是把飞船的控制台整个搬到了航天员身上。别说是怎么操作,就是每个开关的位置,要记得一清二楚,也不是件容易的事——难怪航天服手腕处装有一面小镜子,航天员可以通过镜子,随时察看自己身上的各种开关。
专家解说(航天医学工程总体研究室主任刘伟波):舱外航天服是我国第三次载人航天飞行中最难的一项技术。虽然都是航天服,舱外服跟舱内服完全不一样。舱内服只保证压力,但舱外服什么都要管。飞船的大多数功能,都要在舱外服里实现。可以说,舱外服就是一个穿在身上的小型飞船。
手套量身定做手脚可随意转动
记者观察:重而不笨、行动灵活,是中国舱外航天服的一大特点。设计师们在上肢的肩、肘、腕和下肢的膝、踝等关节处,使用了气密轴承。在轴承的作用下,航天员的手脚可以随意转动。手背则用上了可以翻折的热防护盖片,不仅能提高手指的热防护能力,还能保证手指的关节活动性。
舱外航天服是“批量”生产的,手套却是用国际上先进的“三维数字扫描”技术,为每位航天员量身定做的。中国舱外服的手套灵活性国际一流,航天员能够轻松握持直径为25毫米的物体。
专家解说(航天服研究室主任刘向阳) :“飞天”是中国研制的第一代舱外航天服,就完成目前任务的能力而言,接近国际水平。
这套舱外服有很多我们独有的特点。在关节上,科研人员巧妙地利用了仿生结构,使关节活动更自如。电控系统上,中国舱外服全部采用数字信号处理,显示屏则采用了国际上最先进的OLED技术,方便航天员察看。
穿衣要花14小时用完后留在天上
记者观察:穿舱外服真是不容易:两名航天员从准备间走进实验舱,纯白和纯蓝色的紧身液冷服,把他们从头到脚包得如同电影里的“蜘蛛侠”。在工作人员的协助下,他们像虫子钻进蚕蛹一样,进入航天服。
这个过程也就一两分钟,但之前的准备工作需要花不少时间:航天员在穿上贴身内衣以后,首先要穿一件能够测量心跳、体温的生理背心,接下来是防静电的连体内衣,第4层是给人体散热的液冷服,然后戴上通讯装备,最后才穿舱外服。
穿衣服全程搬到天上,那就更复杂了。
神七飞行结束后,手套将随返回舱带回地面。由于体积、重量的限制,费这么大劲儿穿上的舱外航天服,在完成出舱任务脱下后,只能留在天上了。
想到这套衣服3000万元人民币的价值,好可惜……
专家解说(航天员选拔训练研究室主任吴斌):飞船发射时,舱外服是打包固定在轨道舱壁上的,因此航天员首先要启封服装,然后把各部分组合成一件完整的舱外服,再把净化器、氧瓶、电池、无线电遥测装置等可更换部件装上航天服。进入服装后,还要对服装进行尺寸调整、气密性检查和全性能测试。一切正常,这才算“穿好”了舱外服。
这是个非常细致而又累人的活儿。 比如,“舱外服启封”项目分为21个操作单元,其中仅仅是“解开舱外服的包装物”就包含了12个大步骤,每个步骤分为数十个动作。
整个过程长达14个小时。