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中国神舟十四号乘组初次出舱取得圆满乐成,新一代舱外航天服功不可没

神舟十四号乘组初次出舱 | 央视消息9月1日,神舟十四号航天员乘组开展了任务中的初次出舱活动。本次任务,由两位“出舱新人”共同开展舱外作业,分别是身着舱外航天服b(天空蓝条带)的航天员陈冬和身着舱外航天服c

神舟十四号乘组初次出舱 | 央视消息

9月1日,神舟十四号航天员乘组开展了任务中的初次出舱活动

本次任务,由两位“出舱新人”共同开展舱外作业,分别是身着舱外航天服b(天空蓝条带)的航天员陈冬和身着舱外航天服c(国旗黄条带)的航天员刘洋

航天员蔡旭哲留在核心舱内负责呆板臂的遥利用等辅助支持工作。

神舟十四号乘组初次出舱

15时48分,航天员关闭问天舱段间舱门,随后航天员陈冬、刘洋先后进入舱外航天服,举行出舱前的各项预备工作。

航天员举行出舱前预备工作 | 央视消息

18时26分,航天员陈冬打开问天实验舱气闸舱舱门,起首步入太空。本次出舱活动的舱外作业工作正式开始。

航天员陈冬出舱,“感觉良好” | 央视消息

本次出舱的第一项工作是安装线缆掩护装置。问天气闸舱舱外线缆铺设麋集,而线缆掩护装置可以为航天员以后的出舱工作留出平整充裕的活动空间,进步工作服从。

空间站舱外有多个作业点须要安装线防护装置,“气闸舱线缆防护装置”和“V202线缆防护装置”的安装位置紧邻气闸舱出舱口,由起首出舱的航天员陈冬直接安装完成。

之后,陈冬返回气闸舱取脚限位器。呆板臂末了活动至拆装脚限位器点后,陈冬再次出舱将脚限位器安装到呆板臂末了

脚限定器和舱外利用台大抵表示图(以大臂末了接口示例)|北京空间飞行器总体筹划部

与之前核心舱大呆板臂辅助出舱时的舱外利用台差别,小呆板臂的舱外利用台对质量和质心举行了相应调解,对工效学举行了优化。问天气闸舱空间更大,在轨初次使用小呆板臂舱外利用台前的组装工作,不须要出舱举行。本次由刘洋负责利用将利用台安装到脚限位器,陈冬负责共同监督,安装完成后呆板臂开始活动至呆板臂点活动。

安装线缆防护装置和脚限位器 | 央视消息

预备停当,陈冬踏上呆板臂,呆板臂开始向接装备点活动。较大的装备无法与航天员同时收支舱,因此接纳一人在舱外接,一人在舱内通报的方式实现大要积装备的收支舱转移。

位于气闸舱内的刘洋将本次出舱须要安装的扩展泵组通报给了陈冬,随后呆板臂搭载陈冬和携带的装备共同转移至扩展泵组作业点。

本次安装扩展泵组是问天舱外回路流体体系的一个扩展组件。外回路流体体系是空间站热控体系的一部分,负责将网络到的热量通过辐射器向外太空耗散,而此中的“泵”则是这个体系的核心,是热控流体的“心脏”。

外回路泵维修性筹划表示图|北京空间飞行器总体筹划部

由于火箭发射的包络限定,泵安装在非密封舱内的紧凑空间。一旦泵发生故障须要维修,利用将会非常困难,因此空间站为外回路流体体系筹划了并联情势的扩展泵组,故障时可以通过阀门的切换实现对故障泵的隔离。

扩展泵组通过快速断连器实现与体系的毗连,安装方式与核心舱的扩展泵组根本划一,舱外安装工作非常简单方便。扩展泵组的安装由站在呆板臂上的陈冬利用,刘洋负责监督。

航天员安装工作完成后,地面须要对扩展泵组举行加电测试,此时须要航天员在作业点期待监督,测试正常后才可以脱离工作点。此阶段无需两名航天员同时在作业点期待,因此在陈冬监督期待的同时,刘洋提前脱离作业点,独立前往并完成第三个线缆掩护装置的安装

这也是我国航天出舱活动任务中初次筹划“并行实验”,在一项工作可由单人完成的条件下,并行安排任务可以进步出舱的团体服从。

安装扩展泵组 | 央视消息

刘洋和陈冬分别完成各自的任务后,返回气闸舱附近。接下来,陈冬下呆板臂,刘洋上呆板臂,交换脚色。

空间站后续出舱任务将会更加复杂,难度更大,大概在实验的过程中出现须要两名航天员脚色暂时交换的环境。而本次出舱的这项安排就对航天员功能交换的实验本领举行了一次在轨验证。

陈冬下呆板臂,刘洋上呆板臂,交换脚色 | 央视消息

陈冬辅助刘洋上呆板臂后,返回气闸舱,开始向刘洋通报安装工具,随后呆板臂搭载刘洋前往本次任务的下一个作业点,问天舱全景摄像机b抬升作业点。

抬升全景摄像机是一项颠末多次出舱验证的作业,在早前的神舟十二号、神舟十三号出舱任务中,航天员已经先后完成了核心舱全景摄像机a、b、c的抬升工作。

空间站在制作过程中充实总结以往履历,实现边制作、边优化、边升级。相比核心舱全景摄像机的抬升作业须要起首将相机拆掉,安装抬升支架后再将摄像机安装到支架上,问天实验舱的全景摄像机接纳了优化筹划,基座中自带抬升装置,只需航天员使用电动工具拧松4个松不脱螺钉,将全景摄像机拉出即可完成利用,非常轻松简单。

到这里,本次出舱活动的既定安装工作已根本完成。呆板臂搭载刘洋返回气闸舱出舱口附近。刘洋将要带回舱内的工具、装备通报给陈冬,然后下呆板臂。

刘洋抬升全景相机,返回下呆板臂,拆呆板臂末了 | 央视消息

之后呆板臂活动至拆装脚限点,航天员拆除舱外工具台和脚限位器,并将它们安装在了出舱口舱门外侧附近,以便下次出舱任务时使用。

末了举行的是问天舱舱外主路径转移。两位航天员险些同时脱离气闸舱,按规定路径爬行转移后,又险些同时回到了气闸舱。这是一项验证工作,重要验证舱外路径规划的筹划性和期间对空间站姿态扰动的特性。

舱外主路径转移 | 央视消息

至此,本次出舱活动的全部舱外作业完成。

北京时间2022年9月2日0时33分,颠末约6小时的出舱活动,神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲密切协同,完成出舱活动期间全部既定任务,陈冬、刘洋安全返回问天实验舱,出舱活动取得圆满乐成。

陈冬、刘洋安全返回问天实验舱 | 央视消息

飞天舱外航天服

带有生命保障体系的舱外航天服是航天员可以或许实现太空行走的关键地点,是包管出舱活动可以或许安全顺遂实验的告急核心。

2008年9月27日,神舟七号航天员翟志刚穿着我国研制的第一代飞天舱外航天服举行了中国人的初次太空行走,对出舱活动干系技能举行了初次在轨验证。

第一代飞天舱外服|新华社

面临空间站在轨制作和未来的恒久运营,不少舱外装备部件的维护、维修、装配、试验等工作,都须要航天员通过出舱来办理。为了应对更加复杂的舱外作业任务需求,我国在继续神舟七号第一代舱外航天服的根本上,又新研制了第二代飞天舱外航天服

第二代飞天舱外服 | 央视消息

现在,空间站任务中航天员乘组已穿着我国自主研制的二代飞天舱外航天服,连续开展了5次出舱活动任务。

总体构型与重要指标

第二代飞天舱外航天服布局布局 | 中国航天员科研练习中心

飞天舱外服团体接纳半硬式的拟人布局,由躯干(硬体)四肢(软体)布局、背包布局、头盔面窗、服装挂包等布局构成。

第二代飞天舱外航天服的使用寿命由一代产物的1年4次进步到了3年15次,每次任务工作时长(自主模式)由早期的4小时进步到了不小于8小时。

身高在162厘米至180厘米的男女航天员,均可穿着使用。

飞天舱外服穿脱方式 | 中国航天员科研练习中心

飞天舱外服接纳背部穿脱布局,颠末练习的航天员可以在5分钟内自主独立完成穿脱。背包布局用于安装环控生保和电性能装备,而背包的自己就是服装的密封门。

服装挂包 | 央视消息

服装挂包位于服装外侧背包布局的下方。服装挂包里安装了电池、电源掩护装置、主备氧瓶组件、天线等装备。

电控台 | CMS

电控台位于右侧胸前。航天员通过电控台可以控制切换供电方式、选择风机、选择泵、选择无线电台、开关数管装备电源、开关头盔照明灯、关闭应急声音信号;同时为航天员提供应急报警、关键参数、时间等表现信息。

气液控制台 | 央视消息

气液控制台位于电控台的下方左侧。

头盔面窗 | 央视消息

飞天舱外航天服的头盔面窗由内压力面窗、外压力面窗、防护面窗和滤光面窗共4层布局构成。最外层滤光面窗地内壁镀有ITO+金的滤光复合膜层。

以上这些重要部件构成了舱外航天服的总体布局。总体布局与相应功能组件构成的第二代舱外航天服体系总质量到达了130千克,比神舟七号地第一代舱外服重了10千克。

生命保障

在空间轨道举行太空行走,须要面临的是高真空、正负100余度的温度周期交变和恶劣的宇宙辐射环境,以及被微流星体、太空碎片撞击等潜伏威胁。舱外航天服作为出舱活动航天员必备的防护装备,最告急的功能就是保障航天员的生命安全,一连地提供保障人体正常生存所须要的必备环境。

从生命保障功能的构成来看,舱外航天服可以视为一个独立的微型载人航天器,为航天员提供压力防护、供氧调压、透风净化、热防护、温湿度控制、辐射防护、噪声环境防护,共7大功能,包管航天员在40千帕的纯氧服内环境下,安全、惬意地开展各项舱外作业任务。

第二代飞天舱外航天服 | 中国航天员科研练习中心

现役二代舱外服相较第一代产物,对关键组部件增长了冗余备份、订定落实了更严格的纯氧环境防火安全性筹划、布局强度裕度筹划等步调,确保满足空间站“一次故障正常工作·二次故障包管安全”的安全性和可靠性要求。

别的,舱外航天服的真空屏蔽隔热服创新性地接纳了导电织物作为内衬的筹划,形成法拉第笼效应,减轻了恶劣太空环境对航天员和舱外服的危害。

人-服本领保障

生命保障是舱外航天服的根本核心,人-服本领则是舱外航天服的必备条件。“人-服本领”可以简单明白为航天员穿着舱外航天服后的工作本领

随着我国空间站在轨制作大幕的拉开,舱外作业的复杂程度也明显提拔,第二代飞天舱外服对人-服本领保障方面也举行了适度的创新和优化,最大限度满足航天员的工作效能和工作惬意性。

适体性筹划:通过长度可调的下肢和上肢关节筹划以及手套的分型筹划,包管了身高在162厘米至180厘米的男女航天员在服内总压40千帕时,活动自若、惬意、无压痛。

神舟十二号航天员在轨查抄舱外服上肢可调关节长度设置 | 央视消息

活动性筹划:通过舱外服活动关节与人体关节的设置与自由度相互匹配的筹划,包管关节活动阻力矩不大于人体关节肌力矩的20%指标,最大限度满足人体着服后的活动性能。

第二代飞天舱外航天服关节设置及对应活动性能 | 中国航天员科研练习中心

视野与视觉筹划:筹划满足上视野80°、下视野60°、程度视野±100°,设置的反光镜还可以进一步扩大航天员的可视区,满足舱外服须要观察利用的部件在有用或最佳视区范围内。

面窗通过先辈细密注塑成型工艺,包管可见光透光率和角毛病光学性能指标;服内气体流场筹划,包管透风气流沿内压力面窗窗壁活动,制止湿气凝聚;面窗内壁使用防雾涂层,满足服内湿度超标故障下毛玻璃效应而结雾。

方便性筹划:除了前文提到的5分钟穿脱方便性筹划外,飞天舱外航天服还开展了利用方便性筹划,对须要航天员观察与利用的人机界面和单机自身的利用工效和表现工效提供保障。电控台、气液控制台、滤光面窗、背包锁闭机构均布局在航天员可视且可达的位置。

为顺应空间站阶段的高麋集度出舱任务安排,飞天舱外航天服在筹划上可以满足最小隔断3天再次使用的应急出舱需求,和隔断20天再次使用的正常出舱需求。

根据任务筹划,神舟十四号乘组在任务期间还将通干涉天气闸舱开展一至两次出舱活动。

间隔问天气闸舱舱门被再一次打开的那天,应该已经不远了。

作者:百舸争流

编辑:Steed

封面图泉源:央视消息

一个AI

明显上回都说过了,咱们中国人已经开启了不停止“上头有人”的新期间!

本文来自果壳,未经授权不得转载.

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