航天服
保暖層
在環境溫度變化範圍不大的情況下,保暖層用以保持舒適的溫度環境,多采用保暖性好、熱阻大、柔軟、重量輕的材料,如合成纖維絮片、羊毛和絲綿等。保暖層起到保障不受環境過熱、過冷侵襲,又可防止服裝內部熱量散失的作用。
通風服和水冷服
在宇航員體熱過高的情況下,通風服和水冷服以不同的方式散發熱量。若人體產熱量超過350大卡/小時(如在艙外活動),通風服便不能滿足散熱要求,這時即由水冷服降溫。通風服和水冷服多采用抗壓、耐用、柔軟的塑料製成,如聚氯乙烯管或尼龍膜等。
內衣舒適層
航天服能構成適於宇航員生活的人體小氣候,它在結構上分為6層,內衣舒適層是最裏麵的一層。宇航員在長期飛行過程中不能洗換衣服,大量的皮脂、汗液等會汙染內衣,故通常選用質地柔軟、吸濕性和透氣性良好的棉針織品製作。
氣密限製層
在真空環境中,隻有保持宇航員身體周圍有一定壓力才能保證宇航員的生命安全。因此,氣密層采用氣密性好的塗氯丁尼龍膠布等材料製成。限製層選用強度高、伸長率低的織物,一般用滌綸織物製成。由於加壓後活動困難,各關節部位采用各種結構形式,如網狀織物形式、波紋管式、橘瓣式等,配合氣密軸承轉動結構以改善其活動性。
隔熱層
宇航員在艙外活動時,隔熱層起過熱或過冷保護作用。它用多層鍍鋁的聚酰亞胺薄膜或聚酯薄膜,並在各層之間夾以無紡織布製成。
外罩防護層
是宇航服最外的一層,又叫外套,該層要求防磨損力強、耐高溫,除能防護內部各層不受損壞外,還要注意到顏色,一般用白色或金黃色為好。外罩防護層要求防火、防熱輻射和防宇宙空間微流星、宇宙線等各種因素,如微流星、宇宙線等對人體的危害。它就像一層高強度的“防彈衣”,既要抵禦像槍彈一樣飛來的微小隕石的襲擊,又要能吸收宇宙射線的能量。
這一層大部分用鍍鋁織物製成,一般由5至7層塗鋁的聚脂薄膜構成,各層膜之間用網狀物隔開,貼在一起形成屏蔽。與宇航服配套的還有頭盔、手套、靴子等。
頭盔
由頭盔殼、麵窗結構和頸圈等組件構成。目前在載人航天中使用的頭盔有軟式與硬式兩種,其中硬式頭盔又分為固定式和轉動式兩種,軟式頭盔大多數作為艙內航天服的組件。轉動式頭盔在其頸圈上有氣密活動軸承,但密封環節增多會降低氣密性與結構的可靠性。
經過我國科學家的科研攻關,“神舟7號”飛天航天服的頭盔視野比其他同類產品要大,裝有攝像頭,可拍攝航天員出艙操作。同時,兩側各有一盞照明燈,方便航天員在陰暗麵操作。兩側有報警指示燈,同時還有語言報警裝置。
頸圈
是連接服裝與頭盔的關鍵部件,分上下兩圈,在穿戴服裝與頭盔時,先將上下圈連接上,再連接頭盔與服裝。它要求穿脫方便,具有良好的氣密性和加接強度。在緊急情況下,要有使穿戴者本人能快速斷、接、鎖緊操作的機構,便於及時與頭盔或服裝斷開或連接。
艙內航天服
艙內航天服用於飛船座艙發生泄漏,壓力突然降低時,航天員及時穿上它,接通艙內與之配套的供氧係統,服裝內就會立即充壓供氧,並能提供一定的溫度保障和通信功能,保證航天員在飛船發生故障時能夠安全返回。艙內航天服的結構形狀,采用頭與軀幹肢體服裝連為一體的“軟式”類型結構和開放式通風供氧方式,由壓力服裝、頭盔與手套、應急供氧和通風管路等組成。
艙外航天服
除有艙內航天服的各層外,還有3層,分別是真空隔熱層,用於保護航天員在艙外作業時不受艙外環境過熱或過冷的侵襲,又可防止服裝內部的熱量散失;液冷服,它是將艙內航天服的通風散熱層管內的氣體改為液體而成;最外層要有防高熱、防磨損、保護內部各層、防太陽輻射等功能,並有連接其他裝具的接口。
拓展閱讀
世界上第一個使用航天服裝備的人:是美國冒險家威利.波斯特。20世紀初,他身穿高空飛行壓力服,駕駛一架單座機橫越北美大陸。他的首件航天服是用發動機的供壓裝置送出的空氣壓吹起來的氣囊。