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世界上装备最多高科技的服装 航天服一套上千万
2022-11-20

世界上装备最多高科技的服装是什么服装?航天服(spacesuit)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。下面就跟一起具体看看世界上装备最多高科技的服装等相关内容。

发展历史

世界上第一个使用航天服装备的人是美国冒险家威利·波斯特。二十世纪30年代初,他驾驶“温尼妹号”单座机在向横越北美大陆飞行的挑战中,将飞机上升到同温层。当时波斯特身穿的高空飞行压力服,是用发动机的供压装置送出的空气压吹起来的气囊。

第一代

近代的航天服是1961年在美国问世的。当年5月阿仑·谢泼德第一个成功地进行了美国最早的载人航天飞船计划——水星计划的亚轨道飞行。飞行所用的航天服,是由当时美海军的高性能战斗机飞行员穿着的MK-4型压力服加以改进的。这种航天服由氯丁橡胶涂在布上的防护层和经过氧化铝处理的强化尼龙的内绝热层叠合而成,肘和膝关节部分缝入了金属链,容易弯曲。但是,当内压提高时,航天员难以活动身体。

第二代

60年代中期在实施“双子星座”计划时,美国又开发了第二代航天服。这种航天服在封入空气压的压力囊外蒙上了一层用特氟纶混纺材料织成的网,即使空气压使航天服整体膨胀也容易弯曲。由于“双子星座”计划要求航天员进入太空在轨道上作会合或入坞的活动,所以这种航天服具有极佳的运动性。

第三代

第三代航天服是实施阿波罗计划时使用的航天服。月面活动与浮游在太空活动的情形不同,必须一边步行在遍地皆是岩石的月球表面,一边弯下身体采取岩石标本。再者,要求保护航天员能经受强烈的太阳光辐射,以及使从天而降的微小陨石砸在身上也不致破损。

这种航天服在关节周围制成伸缩自如的褶皱,大大提高了运动性能。但是,必须穿着特殊的“内衣”。这种几乎盖住全身的网状内衣缝入了长达100米犹如意大利空心面条那么粗的盘成网状的管子,管内流过冷水,吸走航天员身上散发的热量,并排到宇宙空间,所以航天员穿上后感到十分舒适。穿在内衣外的航天服由内绝热层、压力层、限制层(抑制压力层的膨胀)几层重叠,最外面还蒙上聚四氟乙烯与玻璃纤维制成的保护层。再戴上强化树脂制成的盔帽、与航天服几乎一样多层的手套,穿上金属网眼的长统靴,就是完整的阿波罗航天服了。

阿波罗航天服与过去的航天服相比,根本的差别是采用了便携式生命保障系统,即将生命保障系统固定在背上,以进行供氧、二氧化碳的净化和排除体热。

第四代

航天飞机上的航天员使用的航天服可以说是第四代航天服了。在此之前,航天服是定做的,不仅开发和制作上耗费巨资和时间,而且一件航天服只能用一次,已远远不能适应新的需要了。

航天飞机用的航天服不是定做的,它是根据人体的造型把航天服分成几部分,分别被规格化为“特大”到“特小”几种尺寸,然后成批生产,加工成现成的服装。航天员只要从中选择合身的各部分,重新加以组合就可得到一套满意的航天服了。使用后,也不像过去那样送进博物馆,而是把航天服再分解,各部分清扫后再次使用,计划使用寿命是15年以上。

在阿波罗时代穿好一身航天服需要1小时,现穿航天飞机用航天服(包括生命保障系统在内的舱外机动装置)只要10~15分钟就足够了。新的生命保障系统可在长达7个小时内向剧烈消耗体力的航天员供给必要的氧、冷却水、电力。不仅如此,头盔内侧还可供给500毫升的饮料和少量的航天食品。

至于大小便的处理,在进行舱外活动前,必须在舱内大便完毕,而小便可以在航天服中排泄,因为配备了尿抽吸装置。还只有供男性使用的装置,女性用的(尿布型)正在开发之中。将来,女航天员也不用为排尿担心了。

为了迎接空间站时代的到来,美国航宇局正在致力开发新的航天服。尽管建造空间站穿着航天飞机用的航天服也可以,不过进入太空活动前,航天员还先要做准备工作。即必须呼吸纯氧4个小时,或在气压为0.69毫米汞柱的舱内呆上大约12个小时,然后再呼吸纯氧40分钟,目的是将体内的氮排出,同时使身体适应低压环境。如果不做这样的准备工作,由于航天服内只有0.3个大气压,体内氮因急骤减压而形成气泡,会使航天员患与潜水员一样的沉箱病。显然,这种航天服难以适应今后在太空中频繁活动的需要。据美国航宇局预测,太空时代,每个航天员每年需在太空中工作1000小时,为此要求航天服不但耐用,而且要大幅度降低成本。

与过去的航天服相比,外观上有明显的不同,全身是金属铠甲那样的刚性结构,仅关节部分是可折皱的软结构。这种航天服的内压可提高到0.54个大气压,所以航天员穿这种新航天服进入太空之前不需要准备过程,也不用再为沉箱病担心。但是,内压提高使这种新航天服变得笨拙,运动性差。已试制成的这种航天服重达90千克,穿在身上根本无法在地面上行走。所幸的是,在太空中,重力变小了,宇航员不用费很大的力气。不过,重力变小了,质量还是没变具有和原来一样的惯性,所以宇航员不能快速移动。航天服的制造和发展时间还相当短,未来的航天服将更适合人类航天和在太空生活的需要!