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厉害!“神十三”航天员的“飞天”战袍

城南二哥2022-04-18 22:12:29阻燃面料应用449来源:阻燃布料_阻燃面料网

4月16日11时5分,神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富全部安全顺利出舱,正在进行重力再适应。3名航天员出舱后,均表示“感觉良好”。神十三任务圆满成功之际,再来回顾一下整整六个月的太空生活里,翟志刚、叶光富、王亚萍在衣食住行这些细节方面的点点滴滴。

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看起来平平无奇的「舱内十三件套」,一针一线都有讲究

空间站发回来的视频中,经常可以看到王亚平穿着一件少女感满满的粉色马甲。神舟十三号与神舟十二号两次发射任务只隔了4个月,神十二航天员上天时每人带了12套物资装备,包括舱内连体工作服、分体工作服、舱内休闲服、睡袋、腰包、手套、眼罩、睡袋包等。神十三则又增加了一件新物资,舱内服马甲。

成为航天员后,舱内使用的服装鞋袜也会专门定制设计。所有的服装都根据每个航天员的体型量身打造。个人订制的意义不仅在于合身,也为了考虑到他们会更长时间在失重的状态里进行身体动作,与普通运动服装的受力还不太一样。因此航天服装都加入很关键的失重感觉模拟实验,也算服装品类里为特殊的一项测试。

我们日常穿着的服装通常都以厘米作为偏差,而航天服装、哪怕只是舱内服装也都以毫米来计算偏差,举个例子,在“量身剪裁”中,航天员抬手时袖口的高度都要求精确到毫米,来确保空间站工作中的极致精准度。

作为中国首位进驻空间站+首位实施出舱活动的女航天员,王亚平的服装当然和翟志刚、叶光富稍有区别,更针对女性的身体特征进行了量身定制。空间站毕竟是一个完全封闭的环境,即便执行了严格的除菌措施和湿/温度控制,依然还是要谨防细菌的大量繁殖。这点上航天舱内服装的除菌任务也很重。

太空中不能清洗衣物,航天员会带多套服装进行周期化更换,从内到外的每件服装在抗菌性能上都超出了医疗用品的标准。近几次神舟飞行任务的服装,都使用了一种破壁抗菌技术,该技术能有效刺穿细菌壁。且并非一次性用品,回到地面洗涤后依然可以再次使用,多次洗涤后抗菌率依然能维持在90+%。

每天高频在相对狭窄的舱内环境里穿梭,舱内服装既要轻薄,又必须有极高的抗撕裂性。柔软舒适又耐磨,听起来几乎矛盾的要求,都在神舟十三的「十三件套」里得到实现。

类似的航天服装科技还有一个额外的意义,在未来它们也会逐渐下放至民用产品上——可能我们日后穿着的服装,里面就有「航天员同款」。再举个例子,整个天宫空间站布满了各种精密仪器,对静电效应尤需严加防范,航天服装的抗静电技术无疑是所有面料中极致的。

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而这样的抗静电技术,对诸多秋冬饱受频繁电击的“霹雳贝贝”们,显然会是严寒服装的一个极佳解决方案。

空间站运行在低地球轨道(LEO),更强烈的光照、射线和辐射都远比地表更为复杂,如果将普通服装带上天,可能肉眼可见一段时间后就有褪色情况的发生。航天服装的阻燃面料尤其如此。针对这点,在地面测试中所有面料和线材都进行了超过20+项的长时间日晒、阻燃测试,几百次实验,前前后后使用了11种材料方案。

这些乍看起来平平无奇的衣服,说它们的每一件都苛求到“一针一线”,并不夸张。

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新锐设计师直面优化挑战,靠信念支撑完成“熬人”测试

摆脱臃肿、笨重,让舱外活动更自如……这是航天员心中理想的舱外服标准,也是设计师们的研制目标。

2020年2月,航天员在穿着水下服进行试验后反馈,舱外服存在偏大、操作不便等问题。这让设计师们坐不住了,开始设计适体性优化方案并进行论证。

经过9轮的反复修改,适体性优化方案终于通过。2020年3月底,上级拍板要启动舱外服软结构适体性优化项目。这一消息让设计师们欢欣鼓舞,但是研制时间由数年缩减为数月。

一个人,在一个空旷的测试间,面对测试台上的一个缓缓转动的上肢结构试验件,盯着显示屏上连续跳动的数字……每天重复做两三千次这样的测试,连续20余天,从早到晚。这就是上下肢测试员白立春的工作常态。

产品定型后,要经历性能和寿命测试,测试产品的关节活动性、气密性、重量、外形尺寸等方面,每件产品要经过数万次的测试。

这是一件极其枯燥单调的活儿。用白立春的话说,“这非常熬人。如果没有信念支撑下去,真是很难坚持”。

如果说上下肢的测试是个熬人的活,那手套的测试就是个既熬人还消耗体力的活。

手套放在测试箱里充上压,模拟太空环境。测试操作员要把整只胳膊塞进测试箱,戴上手套,体验抓握和腕部转动效果。充上40千帕大气压的手套,像个膨胀的面包,每次抓握和转动都不那么轻松,胳膊还要一直架着。

据手套测试员刘少杰说,一天这样做数千次下来,手都会水肿。

这支团队的终极目标只有一个,那就是为了航天员能穿上更合适的舱外服、更自由地飞翔。

目前,新一代“飞天”舱外服的功能性能通过了空间站三次出舱活动的考验,确保了航天员在轨出舱活动任务的顺利实施。服装的适体性也已获得出舱航天员们的好评,他们一致认为,进行适体性优化后的舱外服活动性更好、舒适性更佳。