
航天特种飞行服
飞行服是飞行员在执行飞行任务时穿着的服装,是保证飞行人员在飞行中,特别是在高空低气压。飞行装具主要包括头盔、面罩、抗荷服和救生衣等,是飞行员飞行训练,作战和遇险救生的重要防护装备。
基本介绍
- 中文名:航天特种飞行服
- 颜色:白色
- 作用:保障航天员的生命活动
- 组成:压力服、头盔、手套和靴子
简介
是飞行员在执行飞行任务时穿着的服装,是保证飞行人员在飞行中,特别是在高空低气压。
缺氧等情况下能正常工作和生命安全的重要装备。主要包括:头盔、头(围)巾、风镜、外上衣、裤子、皮靴、手套和毛衣裤、衬衣裤等。
是保障航天员的生命活动和工作能力的个人密闭装备。可防护空间的真空、高低温、太阳辐射和微流星等环境因素对人体的危害。在真空环境中,人体血液中含有的氮气会变成气体,使体积膨胀。如果人不穿加压气密的航天服,就会因体内外的压差悬殊而发生生命危险。 是在飞行员密闭服的基础上发展起来的多功能服装。
第一件飞行服
1934 年 10 月,各国飞行高手聚集在澳大利亚的第二大城市墨尔本,準备参加国际飞行大赛。美国人威莱为了能让自己的飞机飞得更高,飞得更快,在这次飞行大赛中一举夺魁,他在这一年的 6月,就请一位名叫古德里奇的工程师用制降落伞的帆布特製了一件密封的衣服,用铅製作了一顶盔帽,这就是世界上的第一件飞行服。
威莱穿着这件飞行服到减压舱去试验时,没想到刚一充气,飞行服就破裂了。到了 7 月底,威莱又赶製出了第二件飞行服。实验那天,天气酷热,威莱刚穿上飞行服就热得汗流浃背,但他却无论如何也无法将飞行服脱下来了,最后,几名助手把他抬进了冰柜里,才总算脱掉了飞行服。现在,这件飞行服连同顶铅帽还陈列在美国的国家大气和空间博物馆里。
第三件飞行服是威莱的好朋友考列里帮他製作出来的。考列里把第三件飞行服分成两层。内层用厚的橡皮带,外层使用的是一般的帆布。到了 8 月,威莱穿着这件飞行服,驾驶飞机在天上兜了一圈,使它成为了真正意义的第一件飞行服[1]。
超级飞行服
一名来自德国的发明家研製出一款不可思议的飞行服,配备了两台微型发动机和较大的背部翼展,可以从地面开始滑行,然后以每小时200英里的速度飞行,大约是每秒89米。一旦这项飞行服装全面研发成功,其将成为史上最小的双引擎飞机,研究人员将其喻为“天空闪光”,设计飞行高度为2.6万英尺,大约为7900米,这项发明可能预示着开启了一个单人空中旅行的新时代。
发明超级飞行服的是德国人弗里茨昂格尔和他的汉诺瓦朋友们,历时5年多完成了喷气推进机翼的设计和製造。从外形上看,这是一款背包式的飞机,研究小组称飞行员可以很容易用身体控制飞行器的飞行,与其他背负式的飞行服相比,其最大的特点是可在地面滑行起飞,而不是从飞机上分离。发明者弗里茨昂格尔从小就梦想着一个具有滑翔机功能的飞行器,“天空闪光”飞行服具有较大的表面积,可提供充足的升力,可以更快的速度飞行,具有较好的稳定性[4]。
历程
20 世纪 30 年代中期,为了航空军事的需要,各国政府纷纷开始拨款秘密研製飞行服,金属製成的硬式飞行服、橡皮和布料製成的软式飞行服相继出现。
美国政府于 1939 年决定製造飞行服,当时许多公司与政府签订了契约,在相互竞争中,飞行服设计很快趋于完善,出现了标準飞行服。这种飞行服由皮衣、皮靴和带风镜的皮帽组成。
随着喷气式飞机飞行速度和高度的增加,飞行服也随之发生了变化。现代标準飞行服种类很多,飞行员可以根据高度来选择飞行服的类型。现在的太空衣是用尼龙製成,表面镀铝,能起到耐压、隔热的作用,上面还附有无线电通信设备及生理监护仪器,能随时向地面报告太空人的生理状况;头盔用塑胶製成,可抵御太空中的各种辐射。第一个试用这种太空衣的是苏联太空人列昂诺夫,1965 年他穿着这种太空衣顺利出舱,在舱外活动了十几分钟[2]。
特点
纽扣设计
飞行服有一个与其他军服绝然不同的特点,就是在飞行服上找不到一个纽扣。
最初飞行服同其他军服一样,也是有纽扣的。并且飞行服上的纽扣设计样式很新颖,与飞行服巧妙配合,使飞行服显得更加漂亮,也给飞行员平添了几分英俊、潇洒之气。但是,就是飞行服上一粒小小的纽扣,却导致了一场意想不到的严重事故致使机毁人亡,震撼了整个欧洲。事情发生在20世纪50年代初的一夫。在西欧某国组织的一次陆、海、空三军联合军事演习中,一名有多年飞行经验的优秀飞行员驾驶战斗机执行飞行作战任务。可是,当飞机刚刚离开地面,两翼就突然剧烈地震动了几下,随后,便一头栽倒在跑道上爆炸起火。机毁人亡。此次事故的发生令所有人都大为震惊。经过调查,飞机失事的原因竟是飞行服上的一粒纽扣在作怪。原来,飞机起飞时、飞行员胸前的一颗纽扣脱落,落人仪器中,使仪器不能正常工作,造成了这一严重的恶果。
此次飞行事故后,为了使空军飞行服的式样有利于作战和行动,该国决定将飞行服上的纽扣去掉,改用尼龙搭扣。此后各国也就纷纷效仿,“无纽扣’`便成为各国製作飞行服的小个基本标準[3]。
控热技术
随着载人航天技术的发展,航天员的出舱活动变得越来越频繁,如登月探测、火星探测及建立国际空间站等,宇宙空间的深冷背景及环境的複杂多变性给航天员的出舱活动带来了严重的阻碍,必须进行隔热处理,但航天员的新陈代谢热量需要排散,所以要做好舱外航天服的热控系统设计,保证航天员在合适的温湿度下完成出舱任务。
水升华器与辐射器耦合散热的系统将是舱外航天服热控系统发展的主流,通过两者的耦合作用,可很好的起到散热控温效果。因此,我国舱外航天服的设计可以借鉴这种耦合设计方案,既能实现热控需求,又能满足长寿命的需求。此外,水膜蒸发器是一种最新的航天服热控方案,在防污、散热效果方面效果良好,儘管技术上不成熟,未实际套用,但设计思路对我国舱外航天服的热控设计都有很好的借鉴意义[5]。