舱外航天服训练和航天员的损伤

前言 让航天员身着航天服在中性浮力水槽中进行训练是航天员出舱活动（EVA）训练中的重要内容。早在2002年，NASA就注意到身着航天服在中性浮力水槽中进行训练的损伤明显增多。虽然很多损伤没有报告或没有被完全记录，但是在为准备国际空间站任务进行训练时，这些损伤的大量增加就必须引起重视。[第一段]     

对新型航天服背入式穿脱系统的评估

舱外活动（EVA）期间的工作能力取决于航天员穿着的航天服，能够快速、安全地穿上航天服，这种能力对于使EVA有效时间最大化是至关重要的。独立穿着航天服的能力也是必需的，航天服的灵活性限定了工作空间的包络面。适宜的活动性也同样是最大化有效EVA时间所必需的，     

舱外活动系统述评

舱外活动（EVA）系统可分为3部分：1）航天员装备系统,包括舱外航天服（EVA航天服）、安全系绳和机动装置;2）空间支持系统,包括气闸、约束装置、EVA工具、在轨训练设施、遥控自动操作装置,以及表面运输工具;3）地面试验、训练与保障系统,包括减重／失重设施、热／真空试验舱、虚拟现实模拟系统、星体表面模拟场地,以及任务保障设施。文章阐述EVA系统的组成与功能,评述EVA技术现状及发展趋势。     

一种用于行星探索的先进EVA系统

汉密尔顿标准公司一直致力于ＥＶＡ方案的研究，这是由ＮＡＳＡ为２１世纪初的载人火星探索设计参考任务的要求而进行的。方案使用了机器人支持小车，它使航天服和生保系统更为简单，轻便。它与火星资源结合使用，已经显示出能满足任务需求的潜力。目前的工作包括：初期设计研究、分析和制造一个功能模型，包括压力服，生保系统、服装穿着支架和支持小车。本文描述了ＥＶＡ系统方案、初期设计分析结果、模型系统测试及一些相关的问题     

适于先进航天服扩展性能测试的中性浮力技术

介绍 航天服设计是一个不断发展的领域，其目的是进一步提高航天员在太空或行星表面上的工作能力。随着与国际空间站（ISS）有关的舱外活动（EVA）大量增加，为改进美国航天飞机舱外活动装备（EMU）和俄罗斯“奥兰”航天服提供了一个持续不断的推动力。同样，火星载人飞行和重返月球任务提供了研发先进航天服系统的契机。     

苏联登月航天服的研制历程

本文结合苏联60年代制定的登月计划,比较详细地介绍了登月服从技术任务书的制定到最后人穿着试验的相对完整的研制历程。登月服的主要研制单位“星星”公司,在借鉴舱外航天服的设计思想基础上,经过大量的试验、计算和改进,最终研制出了登月航天员使用的“隼”型登月服和“鹫”型登月服,以趸飞船指令长使用的“海鹰”型航天服。在服装的壳体、关节和生保系统等关键系统的研制上取得了重大技术突破,许多设计思路一直延用至今。     

未来航天服上躯干结构的系统考虑

NASA2005年公布了探索规划，计划2014年前完成乘员探索飞行器（CEV）的开发和实际飞行，于2020年返回月球，而后则逐步抵达和探索火星。舱内活动（IVA）航天服系统需要在发射入轨和任务中止的情况下为乘组提供舒适的防护功能。舱外活动（EVA）航天服系统将需要提供从CEV进行可能的零重力EVA和探索月球及火星的登陆EVA。当前正在研究一种两类航天服体系结构的定义，即IVA和EVA航天服，IVA航天服用于CEV发射、再入和应急EVA，EVA航天服则仅为月球表面灵活航天服。一个重要的考虑事项是早期CEV和随后登月航天服之间的通用性水平．其中一个概念是航天服上躯干构造的最大通用性。 上躯干是航天服的基础。上躯干支撑了生命保障系统、显示和控制系统、头盔安装，提供穿脱口、肩部和腰部灵活性关节结构。因此上躯干结构对生命保障构造、穿脱能力、质量和体积、航天服尺寸和航天服性能（特别是视野、灵活性、舒适性）具有重要影响。需要最先考虑的是上躯干材料．历史上，硬上躯干（HUT）是由铝或复合材料制成，软上躯干（SUT）是由双层（涂胶和非涂胶）织物构成的。结构方案包括腰入式、背入式和拉链锁闭式．上躯干结构是早期CEV和后期登月探索航天服系统定义的关键推动因素． 本文提供了对可能的“星座计划”需求、现有上躯干结构和候选材料的评估．本文还讨论了为了满足计划目的，当前ILC Dover正在开发的I-Suit软织物上躯干．通过比较研究评估建议软织物上躯干与“星座计划”航天服相同，能够为满足计划目的提供最佳性能保障．     

在月球／火星重力环境下航天服的活动性评价

人们所预想的以及正在由美国国家航空及太空总署（NASA）计划的未来去月球和火星的人类探险任务，将包括广泛的这些星体上进行的舱外活动（EVA）。为了月球和火星的恶劣环境下工作和进行科学探险活动，航天员穿着防护性的航天服组件是必要的。在大量的舱外活动期间，首要考虑的就是在维持工作的有效性水平及航天员相对舒适的同时，需要提供加压航天服必要的适当的活动性特点。KC－135系列飞行器低重力飞行示范就是为了评价在模拟月球（1／6地球引力）和火星（0．37倍地球引力）环境下，阿波罗、航天飞机、MK－Ⅲ先进技术模型航天服和一般活动性能特性。     

月球和火星任务航天服使用需求与系统方案评估

为了保障NASA“太空愿景”（VSE）的完成，需要将人类送往月球和火星，其中包含了多种作业环境，在这些环境中航天员需要穿着舱内或舱外航天服。NASA提出了4种候选航天服体系结构，包含了从飞船发射、进入到微重力和行星表面舱外活动（EVA）保障任务高效完成的航天服数量和类型。本文进行的研究旨在确定VSE任务组成部分中航天服的使用和功能需求，确定当时的技术设计驱动因素，并为分析4种体系结构建立了相关权重因数。分析提出了对4种体系结构的选择建议。     

缩短的标准液冷服EVA期间生理与主观舒适性比较

介绍 第一套航天服的液冷服是在20世纪50年代早期设计的，其设计基于航天员在轨高强度工作时产生大约800 Kcal／h热量的理论预测，必须要将一部分热量立即排出，才能保持人体的热平衡和舒适。通过对舱外活动（EVA）的持续监测已经确定人体产生的最大热量不高于350 Kcal／h。正如几位研究者所建议的那样，在预测和实际数据之间存在很大差异，可以通过改进的液冷服设计进行修正，改进的液冷服设计减轻了服装重量，减少了循环水流量，而且降低了功耗。另外，这些改变可以更有效地控制局部和整体人体舒适性。具有满足各种热防护需要能力的高能效液体冷却／加温服（LCWG）系统研发，是先进航天服设计中首要考虑的事项。     

美国载人航天器上的出舱活动系统

“双子星”飞船。出舱活动航天服：1962年美国航空航天局花费21万美元研制“双子星”航天服。双予星G4C型为出舱活动航天服，由美国航天员穿着完成了首次出舱活动。这种型号服装的特点是手套有一定改进，手腕和手指的灵活性有所提高。另外该型航天服还能与“双子星”航天员机动装置匹配。     

舱外航天服质子和电子辐射能量域值测量

ISS建造需要1000多小时的EVA。在ISS外部进行出舱活动，航天员可能会很大程度地暴露在电子和质子辐射的作用中。图1和2包含了典型的ISS轨道存在的电子和质子能谱。当前EVA航天服设计期间，服装设计者们并没有预想到ISS建造需要大量EVA，辐射屏蔽也没有作为重要的考虑对象，因此，在ISS着手建造之前需要制定辐射防护指南。这些指南将以需要确认的计算模型为基础。完成电子和质子在不同位置上穿透航天服最小能量的直接测量，这是确认计算模型的其中一步。另外，这些测量可能会影响未来的航天服设计。     

太空梦想，勇取成长之 我是航天员

关键词:穿脱航天服乳白色、镶有天蓝色边线的航天服,是不是很帅?航天服是航天员进入太空必须穿的服装,它可是保障航天员生命安全最重要的个人救生设备,可谓"贴身保镖",包括压力服、头盔、手套和靴子等。它穿戴起来可不是那么地容易,因为它约重10千克呢!     

航天服靴子对比试验

为了保障行星舱外活动（EVA）系统技术、硬件和开发，NASA／约翰逊航天中心先进航天服技术实验室已经进行了一系列野外作业。作业的目的在于搜集资料和在月球／火星相似地形下通过观测身着航天服的试验对象进行典型的行星表面舱外活动积累经验。试验过程中，可以发现当前用于行星登陆的航天服靴子设计存在的不足之处。     

舱外航天服的工效学问题及其研究方法

阐述了舱外航天服在航天员出舱活动(EVA)过程中的作用、舱外航天服工效设计对保障航天员生命安全和EVA质量的意义，以及航天服设计必须考虑的各类因素。并在此基础上探讨了航天服设计研究的主要手段与方法，强调了现阶段利用虚拟人体进行舱外航天服工效学分析的可行性。     

俄美舱外航天服性能比较

俄罗斯航天员在和平号空间站上穿着的出舱活动航天服，与美国航天员在航天飞机上穿着的出舱活动航天服尽管在外观上很相似，但性能方面却有很大的不同。两国的航天服各有自己的长处和短处。一、航天服工作压力不同美国航天服的工作压力为29．647干帕，俄罗斯航天服的工作压力为     

航天飞机舱外活动期间的能量利用率

舱外活动期间的工作速率或能量利用率是衡量生保系统的主要因素，同时它也可用来估量EVA的难易程度以及乘员肌肉中能量的消耗。从1983年STS-6任务的第一次出舱，我们已经执行了59人次EVA，共计341人时。在每次EVA中对能量利用率都要进行测量。每次EVA的代谢率通过氧气的利用量进行测量，该数据经过航天服泄露的修正。1981～1987年，EVA全程或EVA大半程的平均数据均可获得。自1987年以来，在EVA活动中每隔2min测量1次EVA的氧气利用量。航天飞机的平均代谢率为194kcal／h，这比“阿波罗”和天空实验室任务期间的代谢率要低很多。峰值率低丁设计水平，在任务期间很少达到，时间也很短。这说明任务中的能量消耗和训练程度成反比。     

航天服

载人航天是一项伟大的事业。它展现了一个国家的经济实力,高科技水平和综合国力,因此载人航天活动十分活跃。美苏两国经过几十年的努力奋斗,已发展到今天的航天飞机和永久性航天站。欧空局、日本、印度等国家也在大力地发展载人航天事业。已有许多国家的航天员,乘坐美苏的航天器遨游了太空。 一、航天服的用途 载人航天少不了航天服,航天员穿着普通的服装,是无法进入太空的。航天器飞行的轨道离地面300公里以上,所处的环境     

“星座”计划航天服方案和飞船接口

在实施美国航空航天局未来空间探索远景计划时,将要面对大量各种各样的有害环境因素,乘员需要穿着防护性航天服。特别确定了4个需要穿着航天服的任务阶段,分别是发射、入轨和故障应急飞行、零重力（轨道）应急舱外活动、月面舱外活动和火星表面舱外活动。本研究之前进行了体系结构评估,确定了4种备选航天服构造方案的使用需求,本研究以此为基础提供了概念性设计方案。另外,还定义了用于实现航天服和各种“星座”飞船脐带和物理连接的飞船接口要求的子系统,总结了最终的设计服装及部件概念和飞船接口定义。这项工作是在科罗拉多大学2006年秋季学期开展的,是该校研究生的航空航天工程设计课程的一部分。     

舱外航天服穿说舱的发展

美国宇航局阿姆斯研究中心根据阿姆斯ＡＸ－５型硬式舱外航天服研制了航天服穿脱舱，作为改进的航天服气闸舱支持空间站的舱外眼，大部分参考者提议在月球或火星上由穿脱舱自行变化。最近发现这种服装穿脱舱在地面上第一次实际应用，用来清除有毒和有害物品。ＮＡＳＡ－Ａｍｅｓ有毒清除车的尾部设计了穿脱舱。在实际清毒应用中，穿脱舱有明显的改进：一般防毒服需要脱衣前清除，而使用穿脱舱后就避免了脱衣前的清洗，体现了服装穿脱