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服饰百科 | 解剖宇航员的“无缝天衣”
服装知识  有4492人参与  2005年10月26日  来源: eck-微服网   进入社区交流
  我们常用“天衣无缝”这条成语,来比喻事物完美自然,没有一丝的破绽和缺点。现代科学技术飞跃发展,这神话中的无缝“天衣”出现了,它就是“太空宇航服”。

  我国“神舟”五号载人宇宙飞船发射成功,首位进入太空的宇航员杨利伟就是身着这样一件“天衣”。这件连体宇航服属舱内宇航服,重量约10公斤,是用一种特殊的高强度涤纶做成的。其主色调是乳白色、局部镶有天蓝色边线。宇航服心脏部位有一个可以拧动的圆形装置,用来调节衣服内的压力、温度和湿度。衣服右腹部位置有一根细管,是宇航员的通信工具;左腹部处有两条管路,是给宇航员供氧和排放二氧化碳的设备。      

  宇宙航行需要“无缝天衣” 

  我们知道:迷人的宇宙太空对于人类来说,又是非常恶劣的环境。那里是一个真空世界,没有可供人类呼吸的空气,也就没有大气压力,那里的温度也非常奇怪,炎热的太阳直接照射一侧,温度上升很高,而没有太阳照射时,寒冷的太空温度极低。另外,强烈的宇宙辐射和飞来的天空陨石,也是威胁宇航员的巨大危险。一旦宇航员离开了飞船以后,这个宇航员在外面是真空的情况下,宇航服里头是一个大气压强;从强度来说可以想象,必须是非常结实,否则外面是真空,里面一个大气压强,就爆了,所以宇航服装的强度要非常高。他的生命安全,就全靠一身“天衣无缝”的宇航飞行服来保护。即使仅仅是舱内宇航服,考虑宇航员在天上飞行的时候,我们的座舱,包括返回舱和轨道舱都是密封的,而茫茫宇宙空间都是真空世界,舱里头是保证一个大气压强,和平常的地球一样,但是有可能万一遇到特殊的情况,这个舱施压了,宇航员在里面就随时有生命危险,所以他必须穿着宇航服。比如在1971年,苏联宇宙飞船“联盟11号”完成了宇航飞行的实验任务以后,在返回地球的过程中,宇航员心情激动,提前脱下了沉重的宇航服,可是没有想到:密封的返回舱有一个阀门发生故障,刹那间,宇宙飞船舱内空气泄露一空,宇航员在真空中窒息死亡。酿成一场宇航史上的悲剧。 

  另外,这个服装要保证宇航员的正常生活,所以宇航服里头得有通氧气和氮气的管道,保证宇航员正常的呼吸,还要把湿气排除。“无缝天衣”是集安全生活和通信要求的一个复杂系统,同时又要能活动灵活,完成宇宙探险任务。 

  层层设防的“无缝天衣” 

  “无缝天衣”宇航服,无论是舱外衣还是舱内衣,都必须要严格符合这样的要求:首先要有良好的保暖性能,无论是在高温环境或低温环境,都能使宇航员保持恒温舒适的环境;第二,封闭性能要好,在宇航服中需要充气加压,保持一个大气压强的环境;第三,要求具有防宇宙射线辐射,经受微小陨石打击的能力;最后还要灵活机动,重量要轻,以利于宇航员的行走。除了这些,还要求防火、防胀、防变形,外观还要美观…… 

  你知道吗?一件登月“太空宇航服”,竟有15层之多。真可谓“层层设防”,是真正现代科技的“无缝天衣”!从性能看,主要有以下5道防线: 

  第一道为内衣层,要求又轻、又软、又有弹性,能传热、又能透气。这里有一条奇妙的腰带,藏有一套复杂的微型监测系统,负责生理上(心率、体温、呼吸)各种数据的记录,以及太空服内部的温度,辐射剂量的数据,作为对宇航员的动态监控。 

  第二道为调温层,用的是新技术“热管液体调温”,在这一层排列有大量聚氯乙烯细管,管中流有一种液体,通过液体的流动可以调节太空服的温度,效率很高。温度有三个档次可供选择,由宇航员自己控制。 

  第三道为加压层,是用特种橡胶制成的密封充气层,充满一个大气压强的空气,因为在宇宙真空中必须防止低气压。 

  第四道为约束层,有两个作用,把第三层约束成衣服外形,同时协助最外层抵御微小陨石的袭击。它还有极好的隔热效能,阻止内外热量交流。 

  第五道为保护层,利用特殊合成纤维制成的高强度“防弹衣”,要抵御像*弹一样飞来的微小陨石的袭击,又要能吸收宇宙射线的能量。在研制“无缝天衣”太空服中,科学家和技术人员花费了大量精力,对各种新材料进行试验,挑选符合要求的材料。最后成功制成了“登月太空服”,上面是透明的头盔,加上背上的“旅行背包”,一共有100多千克。 

  这个“旅行背包”可重要了,它是一个完整轻便的生命维持系统,后背上的生命维持装置包括氧气瓶、水罐、通风装置以及泵和过滤装置,一个调节空气和冷却水温的调节器以及一组高效银-锌电池。氧气用于呼吸、宇航服内的通风和产生压力。在“旅行背包”的下端是一个备用的氧气包和两个球形的氧气罐(在主要装置失灵时,它可提供30分钟的氧气)。“旅行背包”的上端是一个带天线的无线电设备,可以保持与地面进行联系。宇航员通过胸部的控制器,控制和调节生命维持装置,这就像按动快门那样简单。 

  你看,如此复杂的太空宇航服与外界完全隔离,必须绝对是“无缝天衣”,如果有一丝缝隙,那将直接威胁宇航员的生命安全!
 
  最昂贵、最沉重的“无缝天衣” 

  世界上最早的这套登月“太空宇航服”,使用了当时用最先进的技术,最优异的材料制出来的,是世界上最昂贵的服装(它的外表还要镀上一层黄金呢,目的是反射各种辐射),耗资高达100万美元之上!如果加上研制试验费用,数字还要更为惊人。 

  它还是世界上最沉重的服装,达100千克以上,要是在地球上穿上它,你会“寸步难行”。可是在月球上,它的重量却变成只有近20千克了,因为月球的引力要比地球小多了,只有地球上的1/6。在月球上,宇航员自身的体重也只有地球上的1/6,所以宇航员可以在月球上轻松跳跃式的前进。 

  随着宇航计划的逐步实施,从1964年人类第一次漫游太空,到1969年美国宇航员在月球迈出第一步,太空宇航服都成功地完成了使命。在后来的几十次太空飞行中,太空服又经过不断改进,成本有所降低,重量也有所下降,伴随着宇航员完成了一次又一次的壮举! 

  最早的太空宇航服都是预先定做的,根据每个宇航员的身体高矮胖瘦量体制作,费工费时,而且如此昂贵的“宇航服”,仅使用一次后即送到博物馆展览,实在有些浪费。由于航天飞机来往太空与地球数十次,原来定做的加工方式不能适应了。 

  现在航天飞机宇航员使用的“太空宇航服”,已经不是定做的了。它是根据人体的形状,把宇航服分成几部分制作,每部分都有几种型号:从“特大”到“特小”顺序排列,然后成批生产。每个宇航员只要从中选择合身的各部分,重新加以组合,就可以得到一套满意的“宇航服”。而且宇航服使用以后,可以把它小心地再分解,对各部分认真清洗后,能够再次使用,一般使用寿命达15年以上。 

  无缝天衣的制作技术,与我们日常生活也有联系,有些新材料可以使我们生活质量提高,在消防服,潜水服,防毒面具和各种密封技术中,都有推进。 

  “无缝天衣”太空宇航服,是人类智慧的结晶,为我们人类作出了卓越的贡献,也将载入科技史册!
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