中国舱外航天服打破美俄技术垄断!造价3000万,灵感竟来自小龙虾

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最近中国空间站迎来了三位宇航员的入驻,一时间中国空间站的相关热度一直高居不下,甚至在全世界都有不俗的话题讨论量。毕竟每个人心中都幻想着有一个太空梦,不过真实的太空可并不如我们想象的那么美好。

因为太空其实是非常危险的一个环境,高压、强辐射、高真空都不是人类能够待的地方,如果没有航天服瞬间就得嗝屁。而要想实现太空漫步,在太空进行科研工作实验必须要利用高精尖的硬件设备和软件帮助我们克服恶劣的太空环境。

像这次天和核心舱展示给大众的就让我们看到了当代中国科技的进步发展,每一点一滴都是由中国科技人员共同努力得来的。此次登入太空舱的还有不少我们熟悉的品牌,像华为、小米、中兴、麦瑞克等各行各业的科技产品都有入驻,共同组成了丰富的科技产品生态。为宇航员们的日常工作生活提供不少的助力。

麦瑞克领先健身器材品牌搭建天空健身房!

再比如组建的智能家居网络和移动WIFI网络覆盖,直接展示一个太空智能互联网。还有麦瑞克等健身器材品牌共同构建的太空健身房,也让大家眼前一亮。

毕竟能在太空健身运动那可是一件奇事,像麦瑞克的动感单车就能成为宇航员们日常锻炼身体的器材。而且其还是继华为、小米之后入驻太空舱的品牌,更是首个进入太空舱的健身品牌,足见其本身实力之强。

太空行走神器——舱外航天服

而除开这些科技产品外,其中造价最为昂贵的就要数舱外航天服了!就是这样一个出舱神器,它能将太空环境跟人体隔离开来,使得人类能够保持在一个适宜的环境。航天服就相当于一个小型的载人航天器,能为宇航员提供一个可生存类似地球的环境。

试想一下能够跟外太空恶劣无比的环境作斗争的航天服,自身需要采用的技术自然十分高级。放眼全球也只有登上过太空的美、俄两国掌握这项技术,可见这项技术的尖端性。

中国舱外航天服设计过程

我国是真正意义上第三个登上太空的国家,自然也要掌握这类航天技术才能保障我们的宇航员安全圆满地完成任务。我国研发的第一代“飞天服”总共有6层组织层构成,只有最贴身的一层跟人体直接接触。最外面的是防热和防护层,为的还是隔绝辐射和高温。而且还能应对太空中的微尘、射线等危险因素。

航天服的四肢部分则是可以随意活动的,重而灵活,保障安全又不影响操作。头盔作为主要部位是最为复杂的一个构件,里面集合了照明、摄像、报警、防雾等处理设备。驱赶背壳上设有9个液器开关,多达20多种功能阀门,还配置有一条1.3米的生命保障系统背包,能够支持4小时的舱外活动。

因为要面对恶劣的外太空环境,“飞天服”的强度和厚度要求极高,因为要面对震动、晃荡等,设计的飞天服整套重量差不多240多斤。而且全身密布着各类仪器和电器阀门等,建造的材料也是专用于太空的特殊材料。

整件飞天服的加工难度是非常恐怖的,相当于将一个小型的控制台放入宇航员身上,设有才有了舱外航天服的制作难度要比航天器困难得多的说法。

  

舱外航天服的设计来源于小龙虾

而且不但要安全系数高,“飞天服”的灵活性也要足够优秀,不然无法满足航天员外出执行任务。但是这个时候就遇到了一个难题,因为要想兼具灵活性还不失稳重感,就非常的麻烦。一旦关节处做得太过柔软那么防护强度自然大打折扣,所以这个问题对于航天员来说非常重要。

而当时航天服的制造技术基本上都被美、苏(俄)垄断着,我们根本没办法寄希望给这两个国家,只能靠着图片和一些文献、视频资料自己钻研。幸运的是我们的科学家灵光一闪从餐桌上的小龙虾身上找到了解决办法。

因为小龙虾全身大部分地方都是坚硬的外壳,但是却不影响它任意弯曲收缩和游泳,而且在水中也十分灵活。原来是它身上一种鳞片层叠的结构,使得将坚硬的躯壳和柔软的组织完美结合在一起,才让她如此灵活。

于是仿照小龙虾我们的 工程师也设计了类似这样的层叠结构,在关节柔软处使用了气密轴承。这样就可以随意运动,而且气密性很强,而且加入仿生设计更加使得“飞天服”更灵活。

  

而且当时我们神舟七号所使用得到的航天服,要比美俄的航天服更加厉害,在很多方面都有技术创新和改进。为神舟七号后来的出舱任务做出了不可磨灭的贡献,也正是因为“飞天服”才让航天员安全地将五星红旗挥舞在太空中。

第二代舱外航天服再次升级

有了第一次的经验我们在第二代舱外航天服的设计改动上就有经验多了,头盔变得更方了还有一道用于仰视的“天窗”。还有其他的一些细节也进行了大幅度改进,像金属关节和加压手套等,使得第二代航天服不仅更加实用还很符合中国人的审美。

正是因为有了第一代“飞天服”的经验,以及航天员的实际体验效果,我们才能对第二代航天服进行优化设计。于是第二代航天服在全球已经是属于顶尖水平,而美国却因为技术难题没有生产商能帮助他们再造航天服。属于仅剩4套舱外航天服在太空,而且其中一套还有问题,总的来说要是发生什么变故他们就会沦落到没有舱外宇航服可用的尴尬境地。

舱外航天服有多贵?

美国的那几套航天服当时设计的成本大约在每套在1500万美元左右,如果按照今天的比例差不多10亿RMB。不得不说这价格可不是一般的昂贵,反观我国的经过我们的精密计算和设计将成本控制在3000万RMB左右。不得不说这样的一套服装才是真正的天价啊!

不过当初因为神舟七号空间问题使得无法带回被迫销毁,好像只留下一副手套当作纪念。后来我们的第二代舱外航天服则是可以留在空间站循环使用,继续为我国航天事业发光发热!


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作者:国货品鉴

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