“神六”上的紡織品
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時(shí)間:2005-10-21 08:05:00
■航天服加工制作復(fù)雜,環(huán)境要求嚴(yán)格,工序上千道,價(jià)值高達(dá)數(shù)10萬(wàn)元人民幣
■啟動(dòng)艙內(nèi)航天服系統(tǒng)救生,可在6小時(shí)內(nèi)保證航天員的生命安全,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急返回著陸
■航天服頭盔的盔殼由聚碳酸酯制成,它能夠隔音、隔熱、防碰撞、減震,而且重量輕
■艙外航天服是航天員出艙進(jìn)入宇宙空間的保障和支持系統(tǒng),相當(dāng)于一個(gè)微型航天器
■“神舟”飛船上的降落傘是目前世界上最大的降落傘
10月17日凌晨,一個(gè)令所有中國(guó)人驕傲的時(shí)刻,神舟六號(hào)載人飛船成功著陸!中國(guó)完成了又一科學(xué)壯舉,“神六”成功完成任務(wù),顯示出中國(guó)崛起成為世界科技大國(guó)。
航天事業(yè)是一項(xiàng)偉大的事業(yè),能夠充分體現(xiàn)一國(guó)綜合實(shí)力和科技水平。這項(xiàng)偉大事業(yè)也離不開傳統(tǒng)紡織工業(yè)的支持。在匯集各種高精尖科學(xué)技術(shù)及其產(chǎn)品的航天科技領(lǐng)域,不乏具有高技術(shù)含量的產(chǎn)業(yè)用紡織品——航天服、飛船降落傘……中國(guó)的紡織工業(yè),經(jīng)過(guò)幾代人的努力,已今非昔比,她正在努力為航天事業(yè)的發(fā)展做著自己的貢獻(xiàn)。
產(chǎn)業(yè)用紡織品
航天服加工制作十分復(fù)雜,環(huán)境要求十分嚴(yán)格,有上千道工序,價(jià)值高達(dá)數(shù)10萬(wàn)元人民幣。在航天服問(wèn)世之前,世界上最貴的衣服也許是金縷玉衣,但價(jià)值數(shù)10萬(wàn)元乃至數(shù)千萬(wàn)元的航天服比金縷玉衣還要貴上許多倍。中國(guó)航天員中心航天服工程研究室主任李潭秋介紹說(shuō),航天服其實(shí)不是服裝,而是穿在航天員身上的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)。我國(guó)航天員的航天服是我國(guó)自主研制的,這種看上去漂亮、穿上去舒適的航天服,具備國(guó)際先進(jìn)水平。從外形上看,航天服心臟部位有一個(gè)可以擰動(dòng)的圓形裝置,用來(lái)調(diào)節(jié)衣服內(nèi)的壓力、溫度和濕度。衣服右腹部位置有一根細(xì)管,是航天員的通信工具;左腹部處有兩條管路,是給航天員供氧和排放二氧化碳的設(shè)備。
李潭秋介紹到,航天服外層采用的是高強(qiáng)度滌綸材料,5厘米見方的布,可以承受300公斤的拉力。衣服質(zhì)感很好,既漂亮又精致。李潭秋說(shuō):“中國(guó)航天員的艙內(nèi)航天服重10多公斤,加工制作十分復(fù)雜,環(huán)境要求十分嚴(yán)格,有上千道工序,價(jià)值高達(dá)數(shù)十萬(wàn)元人民幣。”航天服雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜,從地面上看有些笨重,但在太空失重的情況下,穿脫并不困難,航天員一般10分鐘內(nèi)即可穿戴完畢,穿著它工作和生活也輕松自如。新的宇航服主要由服裝、頭盔、手套和航天靴等組成。按功能可分為艙內(nèi)用應(yīng)急航天服和艙外用航天服。李潭秋介紹說(shuō),搭乘神舟六號(hào)載人飛船的兩名航天員將不出艙活動(dòng),所以只配備了艙內(nèi)航天服。
艙內(nèi)航天服是航天員生命的最后防線。
當(dāng)載人航天器座艙發(fā)生泄漏,壓力突然降低時(shí),啟動(dòng)艙內(nèi)航天服系統(tǒng)救生,可在6小時(shí)內(nèi)保證航天員的生命安全,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急返回著陸。據(jù)介紹,艙內(nèi)航天服也稱應(yīng)急航天服,航天員一般在航天器上升、變軌、降落等易發(fā)生事故的階段穿上艙內(nèi)航天服,而在正常飛行中則不需要穿著。這套艙內(nèi)航天服由三部分組成:一是限制層。它由耐高溫、抗磨損材料制成,用來(lái)保護(hù)服裝內(nèi)層結(jié)構(gòu),并使航天服按預(yù)定形態(tài)膨脹,保證航天員穿著舒適合體。二是氣密層,這部分用涂有丁基或氯丁橡膠的錦綸織物制成,有良好的氣密性,防止服裝加壓后氣體泄漏。三是散溫層。這部分與內(nèi)衣褲連接在一起,有許多管道,采用抽風(fēng)或通風(fēng),將氣流送往頭部,然后向四肢軀干流動(dòng)。經(jīng)肢體排風(fēng)口匯集到總出口排出,帶走人體代謝產(chǎn)生的熱量
,保持航天員身體舒適。
航天員所穿的內(nèi)衣,一般選用無(wú)刺激、吸濕性好的國(guó)內(nèi)純棉或棉亞麻針織品。當(dāng)載人航天器座艙發(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,啟動(dòng)艙內(nèi)航天服系統(tǒng)救生,可在6小時(shí)內(nèi)保證航天員的生命安全,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急返回著陸。此外,在航天服上還配有廢物處理裝置和生理數(shù)據(jù)測(cè)量裝置。廢物處理裝置就是用于尿收集的高性能吸收材料,安置在航天服內(nèi)衣里;生理數(shù)據(jù)測(cè)量裝置則是通過(guò)貼在航天員身上的電極測(cè)量航天員的心電、呼吸、血壓等生理信號(hào)并傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)到地面飛行控制中心,供地面醫(yī)監(jiān)醫(yī)生觀察分析航天員的身體情況。在神舟6號(hào)飛行中,費(fèi)俊龍和聶海勝脫掉航天服,從返回艙進(jìn)入軌道艙內(nèi)活動(dòng)。脫掉航天服后,航天員穿著藍(lán)色的連體工作服在飛船上工作和生活。在工作服的里面,是由純棉制造的白色連體內(nèi)衣。工作服和內(nèi)衣均采用連體結(jié)構(gòu),是因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)更便于航天員開展空間活動(dòng)。由于這次太空飛行時(shí)間為多天,所以航天員的服裝將不進(jìn)行更換。
一樣不能少 頭盔、手套和靴子
在太空飛行期間,航天員不能像在地面一樣行走,只能飄來(lái)飄去。他們?cè)谂搩?nèi)不穿鞋,只穿襪子工作。另外,航天頭盔、航天手套和靴子也是艙內(nèi)航天服重要的組成部分。
航天服頭盔的盔殼由聚碳酸酯制成,它不僅能隔音、隔熱和防碰撞,而且還具有減震好、重量輕的性能,頭盔面窗可以為航天員提供良好的視野,以便可以看到飛船內(nèi)外的景象。面窗一般選用透光率高的材料制成,有較好的抗沖擊性,而且為防止航天員呼吸造成水汽凝結(jié)以及低溫環(huán)境下航天員頭盔面窗上結(jié)霧、結(jié)霜,航天服專家為其設(shè)計(jì)了特殊的吹襲氣流或防霧涂層。
與航天服相配的手套,在充氣加壓后,仍具有良好的活動(dòng)功能和保曖性能。航天員在飛船中可以不必穿鞋更沒(méi)有所謂的特制鞋。因?yàn)槭е丨h(huán)境里,他們不能像在地面一樣行走,只能飄來(lái)飄去。但是航天員為保護(hù)腳部會(huì)穿厚底保暖襪。
航天員發(fā)射時(shí)穿的是航天服,飛到太空后換成工作服,服裝在用料選擇上以純棉為主,制服顏色是統(tǒng)一的藍(lán)色。為了保暖,航天員準(zhǔn)備了一套換洗衣服,還有手套、襪子等更換物品。有意思的是,在太空飛行期間,航天員在艙內(nèi)不穿鞋,只穿襪子工作。艙外航天服科技含量更高。
艙外航天服不僅需要具備獨(dú)立的生命保障和工作能力,而且還需具有良好活動(dòng)性能的關(guān)節(jié)系統(tǒng)以及在主要系統(tǒng)故障情況下的應(yīng)急供氧系統(tǒng),艙外航天服比艙內(nèi)航天服要復(fù)雜得多,它是航天員出艙進(jìn)入宇宙空間進(jìn)行活動(dòng)的保障和支持系統(tǒng),相當(dāng)于一個(gè)微型航天器。它不僅需要具備獨(dú)立的生命保障和工作能力,包括極端熱環(huán)境的防護(hù)和人體平衡控制,氧氣供應(yīng)和壓力控制,服內(nèi)微環(huán)境的通風(fēng)凈化、測(cè)控與通信保障、電源供應(yīng)、航天員視覺防護(hù)與保障等,而且還需具有良好活動(dòng)性能的關(guān)節(jié)系統(tǒng)以及在主要系統(tǒng)故障情況下的應(yīng)急供氧系統(tǒng)。李潭秋認(rèn)為,無(wú)論是艙內(nèi)航天服,還是艙外航天服,都涉及機(jī)械、紡織、化工和測(cè)控通信、人機(jī)工效、熱、電等諸多領(lǐng)域,是“集人類科技之大成的服裝”。
一副降落傘 一名工人做一年
“神舟”飛船上的降落傘是世界上最大的降落傘,這道傘就是飛船進(jìn)入大氣層以后用于減速的降落傘。
飛船發(fā)射時(shí)需要加速,而返回時(shí)則需要減速。當(dāng)飛船啟動(dòng)返回程序,返回艙下降到距地面15公里時(shí),它所受到的氣動(dòng)阻力近似于它所受的重力,下降速度由超音速減到亞音速,并穩(wěn)定在200米/秒左右,這時(shí)再減速就要靠降落傘了。在同等載荷情況下,傘的面積越大,減速效果越好。“神舟”飛船的降落傘足有1200平方米,比俄羅斯“聯(lián)盟號(hào)”飛船的傘還大200平方米。從傘頂拎起,傘衣有20多米長(zhǎng),加上46.2米的傘繩和幾米長(zhǎng)的吊帶,一副降落傘約70米長(zhǎng)??p制降落傘的活兒也不容易,布片裁好后,考慮到針腳的均勻度,只能一個(gè)人連續(xù)干,無(wú)法幾個(gè)人同時(shí)干,一名縫紉女工一年只能做出一副傘。
降落傘的縫制很特別,遠(yuǎn)看它是一塊整布,近看它是由1900多塊小布像魚鱗一樣連接而成,布與布之間留有縫隙,這種傘學(xué)名叫做“環(huán)帆傘”,開傘可靠性高,下降時(shí)的穩(wěn)定性好。
傘是用特殊的紡織材料做成的,它薄如蟬翼,但非常結(jié)實(shí)。更奇特的是,做傘的布料經(jīng)過(guò)防灼處理,整個(gè)傘鋪在地上有小半個(gè)足球場(chǎng)大小,可疊起來(lái)只有一個(gè)提包大,重量?jī)H90多千克。主傘的傘繩,別看它直徑只有2.5毫米,比鞋帶還細(xì),可是一根細(xì)繩就能承重300千克?!吧裰邸憋w船的返回艙重3000多千克,96根傘繩并為8股,再匯成一股結(jié)實(shí)的吊帶,緊緊地抓住返回艙,可以說(shuō)是舉重若輕、安全無(wú)比。
飛船落地后并非萬(wàn)事大吉,偌大的降落傘被風(fēng)吹鼓,就像一只牛勁十足的大氣球,它可以拖著返回艙順風(fēng)滾動(dòng)七八千米,被束縛在座位上的宇航員會(huì)很受罪。于是,降落傘設(shè)計(jì)人員便來(lái)了個(gè)“卸磨殺驢”,在返回艙落地的一剎那間,返回艙上的切割器“咔嚓”一下切斷傘繩吊帶,使降落傘與返回艙一刀兩斷,迅速分離,讓降落傘獨(dú)自飄落,保證返回艙不被傘拖走?!吧裰?號(hào)”上天前成功回收的無(wú)人飛船,其落地的姿態(tài)都比較完美,降落傘飄落的地方距離返回艙都不遠(yuǎn)。這證明,降落傘脫傘系統(tǒng)工作正??煽?。
未來(lái)航天服瘦身計(jì)劃將實(shí)現(xiàn)
一提到宇航員,人們腦海中的形象是一個(gè)身穿臃腫宇航服的人。而科學(xué)家正在試圖改變這樣的形象。在不久的將來(lái),人們?cè)陔娨暽峡吹降挠詈絾T將身穿一種類似緊身衣的輕薄高科技防護(hù)服,而且這種太空服還能根據(jù)周圍環(huán)境的不同而改變顏色。
美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員正在研發(fā)一個(gè)生物服裝系統(tǒng)(Bio-SuitSystem)。這種類似“第二層皮膚”的衣服表面,將噴有一層可被有機(jī)生物分解的涂層。該涂層能夠在布滿灰塵的行星環(huán)境中保護(hù)宇航員。而且,在這種所謂的“第二層皮膚”中,還能嵌入由電力驅(qū)動(dòng)的人工肌肉纖維,以此增強(qiáng)人肌肉的力量和耐力。
此外,這一生物服裝系統(tǒng)中還能內(nèi)置通信設(shè)備、生物傳感器、電腦甚至用于太空行走等艙外活動(dòng)的攀登工具。
麻省理工學(xué)院航空學(xué)、太空航空學(xué)以及工程系統(tǒng)學(xué)系教授達(dá)瓦·紐曼說(shuō):“我們?nèi)ピ虑蚝突鹦?,并不是為了呆在艙?nèi)。進(jìn)行艙外活動(dòng)才是人類的主要目的。我們需要給宇航服瘦身,讓它變得就像是人身上的第二層皮膚一樣,從而讓宇航員行動(dòng)自如。”
紐曼指出,今天臃腫的宇航服對(duì)宇航員的活動(dòng)限制很大,此外,重量和質(zhì)量也是限制因素。“雖然在重力較小的環(huán)境中,那些限制不是大的障礙。但是對(duì)于一個(gè)先進(jìn)的、用于月球和火星的探索宇航服來(lái)說(shuō),靈活性和質(zhì)量小是極為重要的?!?
紐曼及其同事認(rèn)為,把研究成果轉(zhuǎn)化成能夠?qū)嶋H運(yùn)用的宇航服,關(guān)鍵在于一些技術(shù)進(jìn)展。
■啟動(dòng)艙內(nèi)航天服系統(tǒng)救生,可在6小時(shí)內(nèi)保證航天員的生命安全,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急返回著陸
■航天服頭盔的盔殼由聚碳酸酯制成,它能夠隔音、隔熱、防碰撞、減震,而且重量輕
■艙外航天服是航天員出艙進(jìn)入宇宙空間的保障和支持系統(tǒng),相當(dāng)于一個(gè)微型航天器
■“神舟”飛船上的降落傘是目前世界上最大的降落傘
10月17日凌晨,一個(gè)令所有中國(guó)人驕傲的時(shí)刻,神舟六號(hào)載人飛船成功著陸!中國(guó)完成了又一科學(xué)壯舉,“神六”成功完成任務(wù),顯示出中國(guó)崛起成為世界科技大國(guó)。
航天事業(yè)是一項(xiàng)偉大的事業(yè),能夠充分體現(xiàn)一國(guó)綜合實(shí)力和科技水平。這項(xiàng)偉大事業(yè)也離不開傳統(tǒng)紡織工業(yè)的支持。在匯集各種高精尖科學(xué)技術(shù)及其產(chǎn)品的航天科技領(lǐng)域,不乏具有高技術(shù)含量的產(chǎn)業(yè)用紡織品——航天服、飛船降落傘……中國(guó)的紡織工業(yè),經(jīng)過(guò)幾代人的努力,已今非昔比,她正在努力為航天事業(yè)的發(fā)展做著自己的貢獻(xiàn)。
產(chǎn)業(yè)用紡織品
航天服加工制作十分復(fù)雜,環(huán)境要求十分嚴(yán)格,有上千道工序,價(jià)值高達(dá)數(shù)10萬(wàn)元人民幣。在航天服問(wèn)世之前,世界上最貴的衣服也許是金縷玉衣,但價(jià)值數(shù)10萬(wàn)元乃至數(shù)千萬(wàn)元的航天服比金縷玉衣還要貴上許多倍。中國(guó)航天員中心航天服工程研究室主任李潭秋介紹說(shuō),航天服其實(shí)不是服裝,而是穿在航天員身上的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)。我國(guó)航天員的航天服是我國(guó)自主研制的,這種看上去漂亮、穿上去舒適的航天服,具備國(guó)際先進(jìn)水平。從外形上看,航天服心臟部位有一個(gè)可以擰動(dòng)的圓形裝置,用來(lái)調(diào)節(jié)衣服內(nèi)的壓力、溫度和濕度。衣服右腹部位置有一根細(xì)管,是航天員的通信工具;左腹部處有兩條管路,是給航天員供氧和排放二氧化碳的設(shè)備。
李潭秋介紹到,航天服外層采用的是高強(qiáng)度滌綸材料,5厘米見方的布,可以承受300公斤的拉力。衣服質(zhì)感很好,既漂亮又精致。李潭秋說(shuō):“中國(guó)航天員的艙內(nèi)航天服重10多公斤,加工制作十分復(fù)雜,環(huán)境要求十分嚴(yán)格,有上千道工序,價(jià)值高達(dá)數(shù)十萬(wàn)元人民幣。”航天服雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜,從地面上看有些笨重,但在太空失重的情況下,穿脫并不困難,航天員一般10分鐘內(nèi)即可穿戴完畢,穿著它工作和生活也輕松自如。新的宇航服主要由服裝、頭盔、手套和航天靴等組成。按功能可分為艙內(nèi)用應(yīng)急航天服和艙外用航天服。李潭秋介紹說(shuō),搭乘神舟六號(hào)載人飛船的兩名航天員將不出艙活動(dòng),所以只配備了艙內(nèi)航天服。
艙內(nèi)航天服是航天員生命的最后防線。
當(dāng)載人航天器座艙發(fā)生泄漏,壓力突然降低時(shí),啟動(dòng)艙內(nèi)航天服系統(tǒng)救生,可在6小時(shí)內(nèi)保證航天員的生命安全,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急返回著陸。據(jù)介紹,艙內(nèi)航天服也稱應(yīng)急航天服,航天員一般在航天器上升、變軌、降落等易發(fā)生事故的階段穿上艙內(nèi)航天服,而在正常飛行中則不需要穿著。這套艙內(nèi)航天服由三部分組成:一是限制層。它由耐高溫、抗磨損材料制成,用來(lái)保護(hù)服裝內(nèi)層結(jié)構(gòu),并使航天服按預(yù)定形態(tài)膨脹,保證航天員穿著舒適合體。二是氣密層,這部分用涂有丁基或氯丁橡膠的錦綸織物制成,有良好的氣密性,防止服裝加壓后氣體泄漏。三是散溫層。這部分與內(nèi)衣褲連接在一起,有許多管道,采用抽風(fēng)或通風(fēng),將氣流送往頭部,然后向四肢軀干流動(dòng)。經(jīng)肢體排風(fēng)口匯集到總出口排出,帶走人體代謝產(chǎn)生的熱量
,保持航天員身體舒適。
航天員所穿的內(nèi)衣,一般選用無(wú)刺激、吸濕性好的國(guó)內(nèi)純棉或棉亞麻針織品。當(dāng)載人航天器座艙發(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,啟動(dòng)艙內(nèi)航天服系統(tǒng)救生,可在6小時(shí)內(nèi)保證航天員的生命安全,實(shí)現(xiàn)應(yīng)急返回著陸。此外,在航天服上還配有廢物處理裝置和生理數(shù)據(jù)測(cè)量裝置。廢物處理裝置就是用于尿收集的高性能吸收材料,安置在航天服內(nèi)衣里;生理數(shù)據(jù)測(cè)量裝置則是通過(guò)貼在航天員身上的電極測(cè)量航天員的心電、呼吸、血壓等生理信號(hào)并傳遞相關(guān)數(shù)據(jù)到地面飛行控制中心,供地面醫(yī)監(jiān)醫(yī)生觀察分析航天員的身體情況。在神舟6號(hào)飛行中,費(fèi)俊龍和聶海勝脫掉航天服,從返回艙進(jìn)入軌道艙內(nèi)活動(dòng)。脫掉航天服后,航天員穿著藍(lán)色的連體工作服在飛船上工作和生活。在工作服的里面,是由純棉制造的白色連體內(nèi)衣。工作服和內(nèi)衣均采用連體結(jié)構(gòu),是因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)更便于航天員開展空間活動(dòng)。由于這次太空飛行時(shí)間為多天,所以航天員的服裝將不進(jìn)行更換。
一樣不能少 頭盔、手套和靴子
在太空飛行期間,航天員不能像在地面一樣行走,只能飄來(lái)飄去。他們?cè)谂搩?nèi)不穿鞋,只穿襪子工作。另外,航天頭盔、航天手套和靴子也是艙內(nèi)航天服重要的組成部分。
航天服頭盔的盔殼由聚碳酸酯制成,它不僅能隔音、隔熱和防碰撞,而且還具有減震好、重量輕的性能,頭盔面窗可以為航天員提供良好的視野,以便可以看到飛船內(nèi)外的景象。面窗一般選用透光率高的材料制成,有較好的抗沖擊性,而且為防止航天員呼吸造成水汽凝結(jié)以及低溫環(huán)境下航天員頭盔面窗上結(jié)霧、結(jié)霜,航天服專家為其設(shè)計(jì)了特殊的吹襲氣流或防霧涂層。
與航天服相配的手套,在充氣加壓后,仍具有良好的活動(dòng)功能和保曖性能。航天員在飛船中可以不必穿鞋更沒(méi)有所謂的特制鞋。因?yàn)槭е丨h(huán)境里,他們不能像在地面一樣行走,只能飄來(lái)飄去。但是航天員為保護(hù)腳部會(huì)穿厚底保暖襪。
航天員發(fā)射時(shí)穿的是航天服,飛到太空后換成工作服,服裝在用料選擇上以純棉為主,制服顏色是統(tǒng)一的藍(lán)色。為了保暖,航天員準(zhǔn)備了一套換洗衣服,還有手套、襪子等更換物品。有意思的是,在太空飛行期間,航天員在艙內(nèi)不穿鞋,只穿襪子工作。艙外航天服科技含量更高。
艙外航天服不僅需要具備獨(dú)立的生命保障和工作能力,而且還需具有良好活動(dòng)性能的關(guān)節(jié)系統(tǒng)以及在主要系統(tǒng)故障情況下的應(yīng)急供氧系統(tǒng),艙外航天服比艙內(nèi)航天服要復(fù)雜得多,它是航天員出艙進(jìn)入宇宙空間進(jìn)行活動(dòng)的保障和支持系統(tǒng),相當(dāng)于一個(gè)微型航天器。它不僅需要具備獨(dú)立的生命保障和工作能力,包括極端熱環(huán)境的防護(hù)和人體平衡控制,氧氣供應(yīng)和壓力控制,服內(nèi)微環(huán)境的通風(fēng)凈化、測(cè)控與通信保障、電源供應(yīng)、航天員視覺防護(hù)與保障等,而且還需具有良好活動(dòng)性能的關(guān)節(jié)系統(tǒng)以及在主要系統(tǒng)故障情況下的應(yīng)急供氧系統(tǒng)。李潭秋認(rèn)為,無(wú)論是艙內(nèi)航天服,還是艙外航天服,都涉及機(jī)械、紡織、化工和測(cè)控通信、人機(jī)工效、熱、電等諸多領(lǐng)域,是“集人類科技之大成的服裝”。
一副降落傘 一名工人做一年
“神舟”飛船上的降落傘是世界上最大的降落傘,這道傘就是飛船進(jìn)入大氣層以后用于減速的降落傘。
飛船發(fā)射時(shí)需要加速,而返回時(shí)則需要減速。當(dāng)飛船啟動(dòng)返回程序,返回艙下降到距地面15公里時(shí),它所受到的氣動(dòng)阻力近似于它所受的重力,下降速度由超音速減到亞音速,并穩(wěn)定在200米/秒左右,這時(shí)再減速就要靠降落傘了。在同等載荷情況下,傘的面積越大,減速效果越好。“神舟”飛船的降落傘足有1200平方米,比俄羅斯“聯(lián)盟號(hào)”飛船的傘還大200平方米。從傘頂拎起,傘衣有20多米長(zhǎng),加上46.2米的傘繩和幾米長(zhǎng)的吊帶,一副降落傘約70米長(zhǎng)??p制降落傘的活兒也不容易,布片裁好后,考慮到針腳的均勻度,只能一個(gè)人連續(xù)干,無(wú)法幾個(gè)人同時(shí)干,一名縫紉女工一年只能做出一副傘。
降落傘的縫制很特別,遠(yuǎn)看它是一塊整布,近看它是由1900多塊小布像魚鱗一樣連接而成,布與布之間留有縫隙,這種傘學(xué)名叫做“環(huán)帆傘”,開傘可靠性高,下降時(shí)的穩(wěn)定性好。
傘是用特殊的紡織材料做成的,它薄如蟬翼,但非常結(jié)實(shí)。更奇特的是,做傘的布料經(jīng)過(guò)防灼處理,整個(gè)傘鋪在地上有小半個(gè)足球場(chǎng)大小,可疊起來(lái)只有一個(gè)提包大,重量?jī)H90多千克。主傘的傘繩,別看它直徑只有2.5毫米,比鞋帶還細(xì),可是一根細(xì)繩就能承重300千克?!吧裰邸憋w船的返回艙重3000多千克,96根傘繩并為8股,再匯成一股結(jié)實(shí)的吊帶,緊緊地抓住返回艙,可以說(shuō)是舉重若輕、安全無(wú)比。
飛船落地后并非萬(wàn)事大吉,偌大的降落傘被風(fēng)吹鼓,就像一只牛勁十足的大氣球,它可以拖著返回艙順風(fēng)滾動(dòng)七八千米,被束縛在座位上的宇航員會(huì)很受罪。于是,降落傘設(shè)計(jì)人員便來(lái)了個(gè)“卸磨殺驢”,在返回艙落地的一剎那間,返回艙上的切割器“咔嚓”一下切斷傘繩吊帶,使降落傘與返回艙一刀兩斷,迅速分離,讓降落傘獨(dú)自飄落,保證返回艙不被傘拖走?!吧裰?號(hào)”上天前成功回收的無(wú)人飛船,其落地的姿態(tài)都比較完美,降落傘飄落的地方距離返回艙都不遠(yuǎn)。這證明,降落傘脫傘系統(tǒng)工作正??煽?。
未來(lái)航天服瘦身計(jì)劃將實(shí)現(xiàn)
一提到宇航員,人們腦海中的形象是一個(gè)身穿臃腫宇航服的人。而科學(xué)家正在試圖改變這樣的形象。在不久的將來(lái),人們?cè)陔娨暽峡吹降挠詈絾T將身穿一種類似緊身衣的輕薄高科技防護(hù)服,而且這種太空服還能根據(jù)周圍環(huán)境的不同而改變顏色。
美國(guó)麻省理工學(xué)院的研究人員正在研發(fā)一個(gè)生物服裝系統(tǒng)(Bio-SuitSystem)。這種類似“第二層皮膚”的衣服表面,將噴有一層可被有機(jī)生物分解的涂層。該涂層能夠在布滿灰塵的行星環(huán)境中保護(hù)宇航員。而且,在這種所謂的“第二層皮膚”中,還能嵌入由電力驅(qū)動(dòng)的人工肌肉纖維,以此增強(qiáng)人肌肉的力量和耐力。
此外,這一生物服裝系統(tǒng)中還能內(nèi)置通信設(shè)備、生物傳感器、電腦甚至用于太空行走等艙外活動(dòng)的攀登工具。
麻省理工學(xué)院航空學(xué)、太空航空學(xué)以及工程系統(tǒng)學(xué)系教授達(dá)瓦·紐曼說(shuō):“我們?nèi)ピ虑蚝突鹦?,并不是為了呆在艙?nèi)。進(jìn)行艙外活動(dòng)才是人類的主要目的。我們需要給宇航服瘦身,讓它變得就像是人身上的第二層皮膚一樣,從而讓宇航員行動(dòng)自如。”
紐曼指出,今天臃腫的宇航服對(duì)宇航員的活動(dòng)限制很大,此外,重量和質(zhì)量也是限制因素。“雖然在重力較小的環(huán)境中,那些限制不是大的障礙。但是對(duì)于一個(gè)先進(jìn)的、用于月球和火星的探索宇航服來(lái)說(shuō),靈活性和質(zhì)量小是極為重要的?!?
紐曼及其同事認(rèn)為,把研究成果轉(zhuǎn)化成能夠?qū)嶋H運(yùn)用的宇航服,關(guān)鍵在于一些技術(shù)進(jìn)展。

