圖解世界載人航天發(fā)展史（二十二）

文/ 邸乃庸

四、出艙活動(dòng)

艙外航天服

早期的艙外航天服都是軟式的，除了頭盔和手套可拆卸之外，其余部分是一個(gè)整體。采用通風(fēng)的方式散發(fā)身體產(chǎn)生的多余熱量，供氧等生命保障由航天器通過(guò)臍帶式管線提供。圖為蘇聯(lián)進(jìn)行第一次艙外活動(dòng)時(shí)航天員穿用的艙外航天服，全身是軟式的，可以看到位于身前的生命保障臍帶。

美國(guó)第一位艙外活動(dòng)航天員穿用的艙外航天服也是軟式的，位于身前的生命保障臍帶比較長(zhǎng)，航天員進(jìn)行艙外活動(dòng)時(shí)可以移動(dòng)更遠(yuǎn)的距離（左圖）。右圖為兩位航天員進(jìn)入飛船前留影，地面上放置的小箱子是替代航天器的生命保障和通風(fēng)裝置，通過(guò)臍帶管線向航天服內(nèi)供氧和通風(fēng)散熱。

隨著艙外航天服的不斷改進(jìn)，禮炮七號(hào)空間站航天員穿用的艙外航天服已經(jīng)是半硬殼式，并且背后設(shè)置了便攜式生命保障背包，但是供電與通信仍然使用空間站裝置，需要管線相連接（圖中航天員腿部側(cè)面）。

現(xiàn)在的艙外航天服為半硬殼式結(jié)構(gòu)，并具有便攜式生命保障背包，能夠獨(dú)自在服裝內(nèi)建立氣體壓力，在一定時(shí)間內(nèi)，提供生命維持所需要的氧氣，并及時(shí)排除航天員新陳代謝產(chǎn)生的二氧化碳等有害氣體。圖為美國(guó)的艙外航天服，服裝內(nèi)純氧壓力為29.6千帕，氧氣流量為每分鐘4升至7.1升（可調(diào)）。

現(xiàn)在的艙外航天服都采用純氧低壓體制，這是由于壓力越高內(nèi)外壓差越大，活動(dòng)性能就越差，生命保障系統(tǒng)的難度也相應(yīng)增加，安全性和可靠性會(huì)隨之降低。圖為俄羅斯海鷹艙外航天服，至今已經(jīng)發(fā)展了D、DM、DMA、M、MK5個(gè)型號(hào)，服裝內(nèi)純氧壓力為40千帕，最大流量為每分鐘3.2升（可調(diào)）。

俄羅斯艙外航天服（左圖）和美國(guó)艙外航天服（右圖）可以分別連續(xù)使用15次和25次；艙外航天服內(nèi)有獨(dú)立的電源，俄羅斯為27伏，美國(guó)為16.5伏；艙外航天服內(nèi)有獨(dú)立的應(yīng)急供氧系統(tǒng)，緊急情況下可以供應(yīng)30分鐘氧氣，保證航天員返回航天器內(nèi)。

艙外航天服內(nèi)還設(shè)置了測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)量出艙航天員的身體狀態(tài)和艙外航天服的工作狀況，供在航天器內(nèi)監(jiān)視的航天員和地面控制中心人員實(shí)時(shí)了解，以便出現(xiàn)故障情況時(shí)，向出艙航天員發(fā)出報(bào)警信息。

現(xiàn)在艙外航天服內(nèi)航天員體溫控制不是采用通風(fēng)方式，而是采用更為舒適有效的穿用液冷通風(fēng)服的方式，在液冷通風(fēng)服上用于散熱的液體流動(dòng)細(xì)管道總長(zhǎng)有80米，用彈力纖維制成，將身體多余的熱量帶至生命保障背包內(nèi)，以水蒸發(fā)方式散發(fā)。畫面顯示俄羅斯（左）和美國(guó)（右）艙外航天服的液冷服。

美國(guó)艙外航天服下半身是軟式，航天員自己可以很方便地穿上（左圖）。而上半身是硬式，航天員從下面伸開雙臂向上鉆入才能穿上，比較費(fèi)勁，需要?jiǎng)e人幫助才能穿好（右圖）。穿好后，使用中間的連接密封機(jī)構(gòu)將上下半身連接鎖定，使艙外航天服形成一個(gè)整體。

戴上頭盔、手套后，需要有人幫助將太空機(jī)動(dòng)裝置安裝到生命保障背包上（如圖所示），就完成了穿艙外航天服的全部過(guò)程。美國(guó)艙外航天服裝自重38.6千克，包括生命保障系統(tǒng)背包和太空機(jī)動(dòng)裝置在內(nèi)，全部艙外航天服重117千克。

俄羅斯艙外航天服上半身軀干也是硬殼式，下半身是軟式，包括生命保障背包、頭盔、手套在內(nèi)整個(gè)航天服是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，進(jìn)出門開啟在背后，航天員穿好液冷服后，從背部進(jìn)入航天服內(nèi)，關(guān)閉安裝有生命保障系統(tǒng)的背包門后，就完成了艙外航天服的穿戴過(guò)程，穿戴過(guò)程比較簡(jiǎn)單。俄羅斯海鷹MK艙外航天服全系統(tǒng)重120千克，適合身高164厘米至190厘米、胸圍96厘米至112厘米的航天員。

頭盔面罩具有高的可見光透光率和太陽(yáng)光反射率；護(hù)目鏡具有高的紅外線反射率，并不允許透過(guò)紫外線，以保證航天員不受太陽(yáng)紫外線的傷害；在頭盔兩側(cè)還安裝了照明裝置。左圖為美國(guó)的頭盔面罩（護(hù)目鏡已打開）；右圖為俄羅斯的頭盔面罩（護(hù)目鏡未打開）。

航天員在月球上穿用的艙外航天服是軟式的，與后來(lái)在空間站上穿用的艙外航天服最明顯的不同是具有行走功能。登月用艙外航天服能夠提供7小時(shí)的生命保障環(huán)境，在出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)急系統(tǒng)可提供1.5小時(shí)氧氣，保證航天員能順利返回登月艙。