美-俄航天服一览
航天服创新的脑洞
［航天员的“护身服”专题I太空探索航天服创新的脑洞文/钱卫除了美国宇航局，美国的不少商业企业已经在自发推动新一代航天服的研制。
其中不少设计充满了灵感。
比如为了给即将来到的星际线飞船载人飞行做好准备，波音公司也推出了自己的起降航夭服，这种蓝色的航天服据说比"南瓜套装"轻4.54千克。
然而这些都算不上奇思妙想，下面，我们来看看真正的脑洞。
▲波音为星际航线飞船研制的起降航天服亚轨道旅游航天服当前，“亚轨道飞行”的概念越来越热。
随着几家美国太空旅游公司的业务推进，亚轨道旅游的前景越来越明朗了。
除了旅游，还有一些研究机构打算派人乘坐亚轨道飞行器，利用它穿过电离层的短暂瞬间来研究一些高层大气现象，比如极光和夜光云等。
这就要求乘客必须穿着起降航天服来操作探测设备。
相比之下，轨道飞行的发射和返回过程中，航天员都是被安全带捆在座椅上，不用穿着航天服做什么科研工作。
因此，亚轨道飞行所需要的起降航天服，显然不能沿用美、俄的现有型号。
在2017年的9月，就有一家叫做最终前沿设计公司的企业推出了新型航天服，由一位叫做潘地亚的女工程师穿着它，搭载微重力试验飞机做了试验。
试验的内容看上去很简单，微重力飞机会做一个抛物线飞行，当它向地面俯冲的时候，可以为乘客们提供18秒的微重力体验时间。
潘地亚必须在这18秒内，穿着航天服找到自己的座位，然后坐进去扣上五点式安全带。
外骨骼美国宇航局新款航天服xEMU 虽然比阿波罗计划的航天服轻许多，但依然不够轻。
要继续减重看来是不太可能了，于是供应商考虑反其道而行之：航天服太重，就意味着航天员要付出很大体力才能运动，那么，如果航天服能帮着用劲儿呢？SPACE EXPLORATION I37太空探索I ［航天员的“护身服”专题］▲纽曼亲自穿着生化航天服进行演示▲生化航天服的细节，臂章上是麻省理工的LOGO这并不是什么新想法。
在机器人 领域，早就出现了所谓的外骨骼概念，也就是在人体外面套一个“傻”机器人，捆扎在躯干、胳膊和腿部。
4 航天服简介
航天服按功能分为舱内用应急航天服和舱外用航舱内航天服用于飞船座舱发生泄漏，压力突然降气密性强度穿脱时间操作活动能力视觉保障安全压力控制接口要求1.头盔为前硬后软式，舱外宇航服的设计境绝热的真空屏蔽隔热层，外套由多层防护材料组成的真空隔热屏蔽层，具有防背包装置近代的航天服是整个穿衣过程共分10个步骤完成：⑤穿服装的下半身。
⑦戴上通讯帽、头盔和手套。
首批航天服摸起来质感很好，整套衣服的主色调是乳白色的，属舱内航天服，除了头盔和胶皮中国自己的航天服航天手套是按照航天员手的大小定做的，手套与服装袖口用压力密封分离环相连。
航天靴由压力靴和舱外热防护套靴组成，其中压力靴是服装气密加压限制层的延续。
航天头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件构成。
头盔具有减震、隔热、消声、通风、供氧等功能。
过去五十年来太空服的发展演变NASA制造为例水星计划宇航服是美国海军高海拔喷气飞机压力服的改进版。
它的内层是涂有氯丁橡胶的尼龙，外层是镀铝尼龙。
手肘、膝盖等关节部位的缝入纤维切割线，增加灵活性。
即使如此，在加压的服装内，飞行员仍然感觉难以弯曲手臂和腿。
因为当手肘和膝盖关节弯曲，衣服形成褶皱，减少内部体积，压力随之增加。
水星计划宇航员约翰格伦于1962年成为进入地球轨道的第一位美国宇航员，如图所示，这是他当时所穿着的“水银宇航服”这种航天服由氯丁橡胶涂在布上的防护层和经过氧化铝处理的强化尼龙的内绝热层叠合而成，肘和膝关节部分缝入了金属链，容易弯曲。
但是，当内压提高时，航天员难以活动身体。
1965年，当爱德华·怀特打开双子星4号飞行器舱门，成为第一个走进太空真空的美国人时，他的宇航服还通过一条25英尺长“脐带”和舱内相连。
这条“脐带”连接着宇航服胸部的压力调节和通风装置，提供氧气。
双子星计划星座1965年3月，美国宇航员格斯•格瑞逊（图左）和约翰•杨（图右）进行了第一次“双子宫”太空任务。
这是他们所身穿的太空服，该太空服与便携式空气调节装置相连在一起作为从“水星”到“阿波罗”计划之间过渡，美国于1961年11月至1966年11月实施了“双子星座”计划。
出舱航天服“货比三家”
太空探索I ［航天员的“护身服”专题］出舱航天服“货比三家"文/宗合▲美国航天服是上下分体的，中间用一个椭圆形的腰环连接。
作为目前世界上仅有的三个能够独立开展载人航天活动的国家，美 国、俄罗斯、中国都拥有自行研制 的出舱航天服。
这三家的航天服各自有什么特点？让我们来一探究竟。
美国航天服：寿命长达30年美国航天服经历了 “水星”计划、“双子星”计划、“阿波罗”计划中几代航天服的发展，到航天 飞机时期所使用的航天服是目前最先进的出舱活动航天服之一。
它也 是现在国际空间站上使用的航天服， 由14层组成，主要结构与服装组件包括：尿烷涂层，尼龙加压囊，直 纹织物和涂铝的聚脂薄膜防热/微流星外套，玻璃纤维的硬式上衣，球 轴承关节，液冷/通风内衣，聚碳酸 脂头盔和面罩，及其它模块式部件，重约门7千克。
它的设计寿命非常 高，在适当维护下可使用30年。
美国航天服可以承受最长7个小时的任务时间，工作压力为29.647 千帕。
较低的工作压力不仅使手部活动比较灵活，而且由于关节部位保持恒定的容积，所以允许身体能在航 天服内很容易地活动，从而给航天员提供了较大的活动自由度。
另外， 它的航天手套的触觉敏感性极好， 所以美国航天员能够完成的任务种 类比较多。
美国的航天服是由不同标准的组件组合成的，通过不同的组合可以 适合不同身材的航天员。
航天服有5 种标准尺寸的硬式上衣，这是航天服的基础。
在轨道上可以有限地调节上肢的尺寸，但是要花费数小时。
手套基本上是为每个航天员特制的。
美国航天服的生保系统具有冗余的氧气系统、一台致冷和清除水蒸 气的升华器、清除二氧化碳和臭气的氢氧化锂筒和报警系统，整个装在航天服外部的背包内，消耗品在 轨道上可更换或可再装填。
美国的航天服需要他人的帮助才 能穿起来——虽然不用他人的帮助也是可以的，但是美国宇航局出于安 全的考虑，由一名舱内航天员帮助2 名出舱活动航天员穿脱航天服。
首先需要穿上液冷/通风服，它基本上 是一种布有两种塑料管的长内衣。
图解世界载人航天发展史(二十二)
随 着 舱 外 航 天 服 的 不 断 改 进 ， 礼 炮 七 号 空 间站 航 天 员 穿 用 的舱 外 航 天 服 已经 是 半 硬 壳 式 ，并 且背 后 设置了便携式生命保障背包 ，但是 供 电与通信仍然使用空间站装置 ． 需 要 管 线相 连 接 （图 中航 天 员腿 部 侧 面 ）
现在的舱外航 天服 都采 用纯氧低压体制 ，这 是由于压 力越高内外压差越大 ，活动性能就 越差 ， 生命保障 系统 的难 度也 相应 增加 ，安全 性和可靠 性会 随之 降低 。图为俄 罗斯 海鹰舱外航天服 ．至 今 已 经 发展 了 Ｄ、ＤＭ、ＤＭＡ、Ｍ、ＭＫ５个 型 号 ， 服 装 内纯 氧压 力为 ４０千 帕 ，最 大流 量 为每 分 钟 ３＿２ 升 （可 调 ）。
戴 上 头 盔 、手 套 后 ， 需 要 有 人 帮 助 将 太 空机动 装置 安装 到生 命保 障背包 上
（如 图所 示 ），就 完 成 了 穿舱 外 航 天 服 的 全 部 过 程 美 国 舱 外 航 天 服 装 自重 ３８ ６ 千克，包括生命保障系统 背包和太空机动 装 置在 内 ，全 部 舱 外 航 天 服重 １１７千 克 。
ＳＰＡＣＥ ＥＸＰＬ０ＲＡＴ１ｏＮ Ｉ ７３ 太 Nhomakorabea空 探 索
现 在 舱 外 航 ：￣ＹＪＥ ｒ８航 天 员体 温 控 制 不 是 采 用通 风 方 式 ，而 是 采 用 更 为舒 适 有 效 的 穿 用 液冷 通 风 服 的 方 式 ，在 液 冷 通 风 服 上 用 于 散 热 的 液 体 流 动 细 管 道 总 长 有 ８０米 ，用 弹 力 纤 维 制 成 ，将 身体 多余 的热 量 带至生命保 障背包 内，ｌ，Ｙ，ｚｋ：蒸发方式散 发。画面显示俄 罗斯 （左 ）和美国 （右 ）舱外航 天服 的液冷服。
俄罗斯行星航天服的设计展望
（ ３）重力 影 响和 重力对 航天 服质 量 的
限制 ；
行 星 航 天 服 的一 个 重 要特 性 是航 天 员
在 行 星表 面要 靠 行走 向前 移动 、进行 土壤
作业 ， 为此 需要 航天 服可 以向前弯腰 和 依 靠膝 盖起 立 。还 要求 航天 员 穿着航 天服 可 以沿 着 飞船舷 梯 上 下 ，进 出飞船或 火星车
鞋等 ） 以及航天服和火星车的接 口方案。
引 言
１８ ９ ０年底 ，星星 公司 已经 开始火 星探
壳体独 立元件试 验样 机 的研 制 。航天服 生
保 系统 的系统解 决很 大程度 上取 决于火 星 飞船 系统 和火星 探测程 序 。因此在 现阶段
测航天服的概念研究，当时的苏联政府把
构 ，运 送 重物 、组装 等工 作都 需要 上肢 的 活动 性 。下肢起 第二 位 的作用 ，主 要用 于
◆ 出舱 工作 的性 质 和时 间 、出
舱 的 次数 ； ◆ 消耗 品是贮 存 还是 再生 ；
在 工作位 置 固定 航天 员 。 海鹰 ” “ 轨道 航天
服 的上 肢 组件和 手 套每 个 型号都 在完 善 ， 具 有相 对 高 的活动 性 能 ，可 以直 接在 行星
壳体 的活动 性 。在 轨道 空 间的工作 主要 要
的通用 性 ； ◆ 与 气 闸舱 的匹配 性 ； ◆ 在 火 星 上 探 测 时 停 留 的 时
间；
求航 天 员 的上肢 有 高度 的活 动性 能， 因为
不管 在 空 间站表 面依 靠弹 簧绳 的移 动 ，还
是依 靠 不 同仪 器 、 设备 、控制 台和控 制机
俄、美载人机动装置的发展历程
载人机动装置总质 量
６ ｇ ５ｋ
给， 辅助系统 由 ｌ ２个小推力液体燃料火箭
发动机提供 ｌ．Ｎ 的动力。 ０ ２ 单组燃料（０ ９％
备用系统要配有 ２ｋ 的燃料储备和总 ｇ 冲量为 ５ｋ ・ 的能量用于航天员应急返 Ｎ ｓ 回飞船 。
在 １６一９ ３ ： ９ ２ｌ６ 年］作开始初期 星星 ” “
与第二 科学研 究 所共 同完 成 了 “ ． 天服 人 航
载人 机动 装置 ”系统在 距 空间站 ５ ～ Ｏ １０ ０ｍ距离内移动动力学的理论研究工作。 研究确定了下列参数：１ 离开宇宙飞船的 ） 冲击标准； ）失重状态下的移动标准； ） ２ ３ 移动时可能出现的故障； ） ４ 发动机的拉力 变化：５ ）燃料的储各和损耗速度。
了第一特别设计局 （ 如今的火箭航天公司） 的技术任务书，航 天服系统之一就是载人 机动装置 ，该装置 是用于航天员完成 出舱
任务和失去与轨道 站 （ 比如。维护对接的 宇宙飞船、用于外 部检查 、移动重物 、完
成救援作业和其它任务的重型轨道卫星站 飞行壳体 ）的联系 （ 没有钢索或脐带 ）时
用压缩氮气箱中挤 出的液体燃料 “ 四氧化
氮、腺嘌呤． 胸腺嘧啶＋ 偏二 甲 （ ）肼 ” 基
进行工作。
表 １载人机 动装置 的主要特性 项 目
特性速度 总冲 量
燃 料 质 量
数值
５ ０ｍ／ ｓ １ － ５ｌ Ｓ
图 ２ 在地面试验载 人机 动装置
６ｋ ｇ
发动机装置保障整个设备在空间的移
发 明者 的初 衷 。
飞船飞行和稍后美国的航天员怀特乘 “ 双 子星座”号飞行并出舱到开阔的宇宙空间
世界上最贵的衣服漫谈航天服
世界上最贵的衣服漫谈航天服主页菌：上次在文章中讲过SpaceX今年将发布新的航天服设计，NASA也在去年开始了新一代的航天服设计工作，在新一代航天服登场之前，让我们回顾一下以往的航天服究竟是什么样的吧？是不是像马斯克所说的棉花糖人？（米其林表示躺枪）航天服是史上最昂贵的的衣服，就算你是顶级大师设计的顶级时装，价值也不足其百分之一，嗯，镶上几颗大克拉钻石也许可以抗衡一下。
现在地球上有资格说自己实际生产、使用了航天服的国家有三个：苏联（俄国）、美国和中国。
中国自己独立研制了航天服，但是最后采用的是引进俄国技术研制的产品，抄了捷径。
（主页菌：知道就行了，别说出去）历史追朔最早的航天服当然是苏美两国的，哪个更早开始研制我还没考证出来，确定的事实是，最早投入实际航天飞行的是苏联的SK-1 航天服，1961 年 4 月12 日，永远年轻的尤里·加加林穿着它完成了人类第一次航天飞行，让无数人震撼，其中也包括我。
穿着SK-1 航天服的加加林SK-1 由苏联“星辰”科研发展生产企业研制生产（这名字真长）。
实际上，至少我知道的所有苏联航天服都是由“星辰”研制的。
它虽然是家军工企业，但研究的却是救人的东东，比如飞行服、航天服、弹射座椅，另外还有空中加受油设备等等，业务领域相当于中国的609 所+610 所+507 所……，而且干得比它们强。
著名的K-36 弹射座椅就是“星辰”的拳头产品，享誉全世界啊，由K-36 的基本型派生出了许多型号，我最感兴趣的是K-36RS，这是为暴风雪号航天飞机研制的，可惜一次也在航天飞行中没用过。
加加林穿过的SK-1 航天服“星辰”研制的空中加受油设备扯远了，讲美国人。
没多久，美国人紧赶慢赶，终于在1962 年 2 月20 日把约翰·格伦送上了轨道，他穿的是古德里奇公司的XN-1 航天服。
穿着XN-1 准备出发的约翰·格伦其实，上面说的两种航天服都是用飞行员使用的飞行全压服改进而来。
阿波罗登月计划中的航天服
阿波罗登月计划中的航天服
为航天员登月而研制的航天服每件价值３０万美元。
白色的服装和背包生保系统、应急氧储备及天线装置，共重９３kg（但是在月球上的１／６地球引力条件下只有１５．５kg）。
服装由１６层材料组成，可以保温、防微陨石袭击。
服装内有冷却和供氧系统，以维持航天员生命。
胸部有一组用于操纵和检测背包系统的控制盘。
背包长、宽尺寸为６５cm×４５cm，它供给航天员氧气、冷却服装循环的水、小型无线电发报机和一个氧气净化装置。
头盔通过一个金属卡圈与服装颈部相连接，头盔有两层面罩，可以防护航天员眼睛不受紫外线、红外线和流星微粒的伤害。
头盔外壳由一种很结实而且轻巧的聚碳酸盐类材料制成。
在头盔下是带有两套耳机和送话器的小帽。
加压手套有一个特殊纤维做的外壳，内层是绝热材料，以防在工作中同热物体或冷物体接触时手受伤。
手套的指端由硅有机橡胶制成，可提高航天员手指的敏感性。
套靴由２１层绝热材料做成。
在指挥舱内航天员可不穿航天服而只着贴身的“衬衣”。
它是由上衣和裤子组成的轻便的特氟纶飞行服，保暖性能良好，衣袋里存放着航天员的必用品。
穿上新衣服,去月亮上撒欢吧
太空探索丨【航天员的“护身服”专题1穿上新衣服，去月亮上撒欢吧文/松堂▲布里登斯汀与穿着"猎户座”起降航天服的男工程师互动2019年10月15日，美国宇航局高调发布了新一代航天服，包括起降 时穿的"猎户座飞船生存服"和出舱穿的"舱外探索机动装置"(xEMU ) … 美国宇航局局长布里登斯汀亲自主持 发布会，穿着航天服出场的则是美国宇航局航天服部门的女工程师克里登 斯汀戴维斯。
"猎户座飞船生存服" 看上去和过去的航天飞机舱内服区别不大，但xEMU 的看上去就完全不同了 o 这种新航天服会给我们带来星际时代的全新体验吗？阿尔忒弥斯计划的产物在讨论这两种新航天服之前，必 须提到一个叫做阿尔忒弥斯的计划。
这正是美国宇航局在2024年前载人重返月球计划的正式名称。
“猎户 座飞船生存服”和xEMU 都是阿尔忒弥斯计划的一部分。
我们曾经讨论过特朗普提出的2024年重返月球计划。
虽然这位大嘴巴总统已经好久没继续讨论他的 激进时间表了，也没有为此而拨出 更多经费，但是也并没有撤回这个目标。
所以美国宇航局只能抱着宁可信其有的态度，来制定自己的相关 时间表。
而且在2024重返月球这个大目标下，还有很多小的分支目标， 其中就包括了要让一位女性航天员参加，实现女性第一次登上外星。
2024年重返月球任务被美国宇航局命名为阿尔忒弥斯任务，这个 词汇本身就有着强烈女性意味。
阿 尔忒弥斯不但是希腊神话中的狩猎女神，还身兼大自然女神、弓箭与 射术的女神、接生与新生儿的女神、丰产与孕育的女神、战争女神、疫病28 I SPACEEXPLORATION［航天员的“护身服”专题I太空探索▲布里登斯汀与穿着xEMU的女工程师互动▲身穿xEMU和新型起降航天服的演示人员互动与死亡的女神、康复女神、未婚时期的女神……等一系列头衔，在西方文化里，是非常女权主义的一个象征。
因此，用她来给这次计划命名，不但突出了女性航天员的参与，也强烈地迎合了美国的女权主义者。
别开生面的航天生活 航天员的衣食住行
无线 电通信和定位装置 、 信号枪 、 海水
染 色 手 和 引 火 物 品等 求 救 联 络 物 ， 及 ０
寒服 、 抗浸 服、 取暖 器和 帐篷 等防寒遮
阳吻 品 ， 生食 品、 救 饮 、 北 针 和 急 救 指
衣服重约 １ ０千克 ． 天员在正常情况下 航 穿戴整齐需要 ３分钟 时间
世 界最 昂贵 的服装
航天 员上天时 要穿特殊 的服 装 ． 即 航 天服 它 实际 上 是 一 种 个 人 防 护 装 备
航 天服 一般 由服装 、 盔 、 头 手套和靴
子 等组 成 按 其 用 途 ， 分 为舱 内航 天服 可
和 舱外航天服两种 ； 按服 装内的压力 ， 则
有 低 压 航 天 服 和 高 压 航 天 服 之 分 ；从 其 结 构 上 看 ． 可 分 为软 式 、 式 和 软 硬 结 又 硬 合 航 天 服 它 们都 由 多层 组 成 的 ， 且 要 而
可以把人体产生的热 、 和气 味带出去 ＝ 水 第 ４层 是 气 密 加 压 限制 层 ，用 于 充 气 加 压 ． 身 体 有 足 够 的 压 力 第 ５ 是 可 有 使 层 可 无 的隔 热 层 ． 由 ５ ７层 涂 铝 的 聚 脂 薄 ～ 膜 构 成 ． 膜 之 间 用 网络 物 隔 开 ， 在 一 各 贴 起形 成 屏 蔽 ． 有 良好 的 隔 热和 防 辐 射 作 用 舱 内航 天 服 可 以不 加 这 一 层 ． 舱 外 但
维普资讯
Ｐ ａ ｆｔ ａ ｃ ｅ ｃ ｒ
■ ■
很
霎 籍
服 它 般 是 软 式 航 天 服 ， 载 人 航 天 器 在
的发 射 、对 接和 返 回过 程 中 发 生 座舱 气
道 飞 行 中 很 重 要 ． 为 当座 舱 大 气压 力 、 因 气 体 成 分控 制 失 效 时 ．舱 内航 天 服 可作 为 应 急 救 生 手 段 、 １７ 年 ， 联 “ 盟 ” ９１ 苏 联 １ 号 飞 船 的 ３名 航 天 员从 “ 炮 ” 号 空 １ 礼 １ 间站返 回时． 由于 舱 内空 间 狭 小 ， ３人都
人类航天服进化史
航天服（spacesuit）是保障宇航员生命活动和工作能力的个人密闭装备，可防护在太空环境下的真空、高低温、太阳辐射和微流星等因素对人体的危害。
例如，在真空环境中，人体血液中含有的氮气会变成气体，使体积膨胀。
如果人不穿加压气密的航天服，就会因体内外的压力差悬殊而发生生命危险。
随着科技的进步，航天服也不断向前发展。
航天服最早是从飞行员抗压服的基础上发展起来的。
自那以后，航天服的技术含量越来越高，甚至可以成为一个小型的飞船进行独立的飞行活动。
俄罗斯“海鹰”航天服这是俄罗斯“海鹰”航天服的一个模型。
2006年2月3日，由于该模型已经失去了存在的价值，俄罗斯决定将其毁掉，随后该航天服内被塞满了电池、内部传感器和无线电发射机并被送入太空。
几周后，由于和大气层发生碰撞并产生了剧烈的摩擦，“海鹰”航天服被烧毁。
早期抗压服人们很早就认识到，在飞行的过程中，如果爬升的高度越高，上层的氧气就越稀薄，因此人类迫切需要一种可以提供氧气的设备，所以热气球驾驶员和随后的飞行员是最早发明抗压服的。
第一个抗压服出现在1894年，是由一个澳大利亚人用铁丝框和防水布做成的。
美国人弗雷德·桑坡（Fred Sample）于1918年7月16日首次为抗压服申请专利，并将其定义为“为飞行员飞越高海拔地区或者登山者爬过高山时提供氧气的设备”。
早期的抗压服是由具有弹性的材料制成的，而且和现代航天服有许多共同之处，比如都是气密性服装，头盔可自由穿戴以及拥有可以提供压缩空气的管道。
改进后的抗压服美国人威利·波斯特（Wiley Post）是第一个独自飞越全世界的飞行员。
他也是抗压服的主要发明者。
1934年4月，他前往位于洛杉矶的BF古特里奇轮胎厂，询问该厂可否制造“一种橡胶服装，可以让我在大约5500英尺的高度仍然能正常的操作飞行”。
在穿上这种抗压服后，波斯特成功的飞越了40000英尺的高度，从而创下了新的记录并发现了“喷射气流”现象。
俄罗斯“星星”公司总设计师谈新一代“海鹰”-MKS舱外服
波兹 尼亚 科夫 ：下一 代航 天服 的试 验 设计 工作 最快
也是 在 ２ ０ １ ７ 年 才 开始 。
以增 加 ２ ０ ￣３ ０ ％的航 天服 电力 供应 ，并且 还 能够减 轻 蓄 电池 的重量 。现在 ，航 天服 上 的蓄 电池 工作 时
间最 多才 达 到 ｌ ０ ｂ１ ２ ｈ 。
司总设 计 师谢 尔盖 ・ 波兹 尼 亚科 夫 （ Ｃｅ ｐ ｒ ｅ ｉ［ ｆ Ｉ ｏ ３ ｚ Ｉ Ｈ ． ｑ Ｋ Ｏ Ｂ） 。下 面就把 这次 采访 记 录整理 如 下 ，希 望对相 关技
术 人 员 了解 俄 罗斯航 天服 的发 展 动 向有 所帮助 。
记 者 ：新一 代航 天服 去 年就 计划 向国际 空 间运 送 ，
计使 用 寿命 也规 定为 ５年 。在这 ５年 期 间我们 一 定 会研 制 生产 下一代 航 天服 的 ！现 在我 们 已经丌 始思 考 ，下一 代航 天服 会 引入什 么 “ 新 东西 ”了。
３ ８
俄 罗斯 “ 星星 ”公 司总设计师谈新一代 “ 海鹰一 ＭＫＣ”舱外服
记者：公司是否开始考虑在下一代航天服的外面安
运 抵 国际 空 间站 ）。 另一 套 新航 天 服 计 划 于 ２ ０ １ ７
俄 罗斯塔斯社 ２ ０ １ ６年 １ ０月 １ ８日莫斯科报道
年 ，但现 在 已经 是第 ７个 年头 了，根 据 使用 期限 和 使 用次 数 ，该航天 服均 已超 期 服役 。可 是就 目前来 看 ，国际 空问站 上 的 “ 海 鹰 ”． ＭＫ航 天 服仍 处于 良 好 工作状 态 。如 果 “ 海鹰 ”一 ＭＫ 航天 服 工作状 态 明 年 还是 这样 的话 ，则下 次 出舱任 务不 会使 用新 一 代
航空服
中国制造的飞天 宇航服在2008年 首次亮相。翟志 刚身穿飞天宇航 服进行了20分钟 太空行走。据称 这套宇航服是模 仿俄罗斯海鹰宇 航服制成的。
在宇航员看来手套可是太空服中最重要的部分。阿波罗 太空服使用的是两副手套，手套内层(左)是用布包裹起 来的压力气泡，外层用布、聚脂薄膜和金属网眼做成。 外层手套主要是宇航员进行太空行走时防止微小陨石和 高热。
航空服
--的探究及发展史 的探究及发展史
服艺083-15 王颖
目录
1、航天服的定义 2、中国航天服的灵感来源 3、中国航空服的组成部分及穿着方式 4、外国航空服 5、航空服过去五十年的发展演变 6、以航空服为灵感来源的服饰设计
航天服是航天员进入 太空必须穿的服装， 一般由压力服、头盔、 手套和靴子等组成。 航天服、是保障航 天员生命安全的最 重要的个人救生设 备。
舱外航天服实际上是最小的 载人航天器，是航天员走出航 天器到舱外作业时必须穿戴的 防护装备。舱外航天服大约重 275磅，除了具有舱内航天服 所有的功能外，还增加了防辐 射、隔热、防微陨石、防紫外 线等功能，在服装内增加了液 冷系统(液冷服)，以保持人体 的热平衡，并配有背包式生命 保障系统。舱外航天服主要由 外套、气密限制层、液冷通风服、头盔、手套、靴子和背 包装置等组成，是一种多层次、多功能的个人防护装备。 它的结构特点是：采用硬质的上躯干，上面装有双臂和生 命保障系统组件，头盔与上躯干为一整体，来保证四肢关 节的活动性能。
陈曼作品
未来太空服的设计趋向“苗条”，这 样 便于太空旅行者自由移动。麻省理工 学院工程师纽曼和同事们设计出新型 太空服Biosuit。它比传统装备更轻便 、平滑和贴身。最重要的是，它能够 充分保证宇航员的灵活性。纽曼的新 宇航服BioSuit的另一个优势便是安全 性：如果传统的宇航服被小陨石或者 其它天体刺破，在威胁生命的压力骤 减出现前，宇航员必须立即返回空间 站或者总部。但对于BioSuit来说，一 个单独的小孔能够被极似绷带的东西 包裹起来，宇航服余下的部分并不会 受其影响。还有一些研究人员正在研 制高科技太空服材料，这些材料可以
1950年~2100年宇航服发展史
1950年~2100年宇航服发展史水星计划宇航服从上世纪50年代开始，美国军方就开始设计用于真空的飞行服，1961至1963年，就升级为NASA水星计划的宇航服。
双子计划宇航服1965至1966年的双子计划中，为了实现太空行走，专门研发出了舱外活动的宇航服；后来在被取消的轨道试验室计划中，也曾设计过一款宇航服。
阿波罗计划早期宇航服1966年，开启了阿波罗登月计划，将双子计划的舱外服进行了升级，成为了登月的宇航服，为了具有更好的灵活性，在宇航服的肩膀、肘、髋关节和膝盖处采用了波纹管式的橡胶垫，但在阿波罗1号事故中，尼龙织物的宇航服在大火中剧烈燃烧，该种宇航服被停用。
阿波罗计划宇航服1968至1975年的阿波罗计划中，新宇航服使用防火材料替换了尼龙织物，并分为了内、外两层，内层增加了水冷系统，人体散发的热量能通过水冷系统吸收，由于月球表面时刻受到微流星体的袭击，因此增加了具有保护作用的外层，防止宇航员受到伤害，它的生命维持系统能让登月宇航员进行长达7小时的月球漫步。
航天飞机弹射逃生服1981至1982年，开启了航天飞机计划，在早期的测试任务中，为了能与弹出式安全座椅配合，专门设计了航天飞机弹射逃生宇航服。
航天飞机飞行服1982至1986年正式的航天飞机任务中，宇航员无需穿着压力服，只穿带氧气头盔的蓝色飞行服。
航天飞机发射服1986年，发生了严重的挑战者号航天飞机事故，于是就从美国空军那里借鉴并研发了橙色的航天飞机发射服，又被称为“南瓜服”。
航天飞机逃生服1994年，又借鉴美国空军SR-71黑鸟和U-2飞机飞行员穿的高空全压服，升级为了高级逃生系统宇航服。
与之前的宇航服相比，多了很多东西，有发光袋，里面装有化学发光棒，在航天飞机发射、降落或有紧急情况发生之前，会亮起红光以保证舱内照明，有橡皮筋绑着的亮面金属片（作用类似于镜子），右腿上的生存装备袋，袋里装有能持续工作24小时的电池收音机、耳机和备用天线、能见范围40英里的信号镜、两片运动药以及一只生存手套，左腿上的生存装备袋，袋里装有一个闪光灯（用于紧急情况下的长距离联系）、2个绿色荧光棒、闪光组件（7枚闪光弹，用于和搜救力量联系）以及一只生存手套，还有一个私人口袋，宇航员可以在里面装他们想带的东西。
美-俄航天服一览
NASA航天服
1960年代，ILC成为阿波罗宇航服 最早的承包商，于1965年制成这 套蓝色尼龙A5-L原型宇航服。宇航 员登月穿的第一件宇航服是这套宇 航服的演化版本。
“阿波罗SPD-143”宇航服
A5-L原型宇航服
SPD-143宇航服亦称AX1-L。 1963年，由ILC Industries制做。 其膝部、肘部和大腿部的回旋 橡胶使宇航员能够弯曲手臂和 双腿。胸部和腰部的安全约束 系统可防止宇航服过度扩大， 没有它，宇航服会像气球一样 膨胀。
NASA航天服
“Mark III”航天服
Mark III型航天服是NASA航天服样机， 包含硬下躯干部分以及软硬组件的结合， 重59KG，使用压力为57Kpa，被称为 “零吸氧排氮”航天服。 与目前美国使用的腰入式航天服不同。 Mark III是背入式航天服，并且加入了 软硬部件，其躯干、短裤和臀部区域是 由石墨/环氧树脂合成物制成的，其腿部 /靴子则是由织物制成，并有肩部、上臂、 臀部、腰部和踝关节轴承，以及软织物 肘、膝和踝关节。
“阿波罗A7-L”宇航服
NASA航天服
“阿波罗A7-L”宇航服
这种航天服在关节周围制成伸缩自如的褶 皱，大大提高了运动性能。但是，必须穿 着特殊的“内衣”。吸走航天员身上散发 的热量，并排到宇宙空间。
阿波罗航天服与过去的航天服相比，根本 的差别是采用了便携式生命保障系统，即 将生命保障系统固定在背上，以进行供氧、 二氧化碳的净化和排除体热。
“水星”舱内航天服
水星计划宇航服是美国海军高海 拔喷气机压力服的改进版。它的 内层是涂有氯丁橡胶的尼龙，外 层是镀铝尼龙。手肘、膝盖等关 节部位的缝入纤维切割线，增加 灵活性。
这款航天服由氯丁橡胶涂在布上 的防护层和经过氧化铝处理的强 化尼龙的内绝热层叠合而成，肘 和膝关节部分缝入了金属链，容 易弯曲。但当内压提高时，航天 员难以活动身体。
2世界上最昂贵的服装
航天飞机航天 服跟美国以往的航天 服有许多不同：美国 以往的航天服都是一 次性使用的，航天服
博览
身穿航天飞机航天服的航天员在太空行走
是按照航天员的体型定做，航天员完成飞
行后，航天服也就完成其使命。航天飞机
航天服可多次使用，在裁剪时分成几部
分，每一部分都有许多标准尺寸，航天员
可以根据自己的身体尺寸进行选择，然后
组装成一套完整的服装。航天飞机航天服
重１２５千克，服装内的正常压力２９．７千帕。
服装生命保障系统由主生命保障系
统和辅助氧气瓶组成。主生命保障系统就
是航天员背的背包，体积为 ８０ ×５８．４×
当航天员在飞船座舱内时，不用背包 生命保障系统，而是由脐带提供氧气和与地 面的通信联系。脐带式软管线将飞船座舱与 服装相连。脐带中有氧气管和通讯管线。
先进的航天飞机航天服 航天飞机航天员的出舱活动航天服最 为复杂，包括１９个项目：主生命保障系统、 辅助氧气瓶、显示控制盒、生理测量系统、 气闸舱内用的冷气脐带、电池、服装内大 气污染控制盒、服装上身、服装下身、上 肢、手套、头盔、液冷通风服、男性用尿 收集袋、女性用尿收集袋、头盔上的遮阳 板、饮水袋、通讯装置和气闸舱内服装固 定装置。 航天飞机出舱活动航天服由 １４ 层组 成：最里层是用尼龙经编织物制成的液冷 通风服衬里；衬里外是液冷通风服；液冷 通风服外是加压气密层，用涂氨基甲酸乙 酯的尼龙制成；然后是限制层，限制加压 气密层向外膨胀，用一种称为“大可纶”的 聚酯纤维制成；加压气密限制服的外面是 防热防微陨尘服，由 ８ 层组成，其中最里
俄罗斯火星任务航天服的设计构想
俄罗斯火星任务航天服的设计构想
王永生（译）
【期刊名称】《载人航天信息》
【年(卷),期】2008(000)003
【摘要】20世纪90年代随着火星探测的升温，一些国家开始火星任务航天服的
研制工作。
当时，俄罗斯也致力于火星飞行方案及医学研究的论证，尽管财力不足，但“星星”公司仍进行了火星航天服的研制工作，提出了具有本国特色的火星航天服的设计理念。
“星星”公司在轨道航天服研制和使用方面积累了丰富的经验，在研制行星航天服时，主张刮用开发现有经睑和现有产品的使用能力。
但完全将轨道航天服作为行星航天服是行不通的，因为两者的任务要求是不同的。
未来行星航天服可采用半硬式结构，由于“海鹰”型轨道航天服具备相对较高的灵活性，因而其衣袖和手套原型完全可以用于火星航天服。
火星航天服的主要特性是保障航天员在行星表面的行走能力等，下肢灵活性极为重要。
因而，在火星航天服的研制初期，应主要关注其下体部分及其灵活性的设计。
基于这种理念，本文提出了火星航天服的设计构想。
【总页数】5页(P37-41)
【作者】王永生（译）
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】V476.4
【相关文献】
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1960年代，ILC成为阿波罗宇航服 最早的承包商，于1965年制成返 套蓝色尼龙A5-L原型宇航服。宇航 员登月穿的第一件宇航服是返套宇 航服的演化版本。
“阿波罗SPD-143”宇航服
A5-L原型宇航服
SPD-143宇航服亦称AX1-L。 1963年，由ILC Industries制做。 其膝部、肘部和大腿部的回旋 橡胶使宇航员能够弯曲手膞和 双腿。胸部和腰部的安全约束 系统可防止宇航服过度扩大， 没有它，宇航服会像气球一样 膨胀。
“Mark III”航天服
NASA航天服
其特点是以非拉伸带、系 索和拉链来防止内囊在压 力下膨胀。
相对灵活，融合了能全斱 位活劢的设计元素。
“马兊4号”宇航服
“马兊5号”宇航服
NASA航天服
第一代I-Suit航天服配有现役 航天飞机头盔组件和腰部轴承， 加入了改迕的材料和制造技术， 返使得它更为请便和灵活。ISuit的星际探险目的将重力作 为研制的考虑因素。它除去生 命保障背包或热/微陨石防护层， 重量仅为29Kg。该航天服的特 点是将石墨/环氧肩部轴承，替 换了铝制材料轴承，节约了将 近5Kg的重量。 第二代I-Suit航天服包括改迕视 野的新型头盔、重新设计的臀 部/大腿关节，以及改迕的靴子 和腰部硬件，此外迓加入了背 入式穿脱口。 第一代 I-Suit & 第二代 I-Suit
NASA航天服
左侧的用于发射和降落，右侧的用于太空行 走。宇航局计划在2020年执行重迒月球任务 时使用右侧的航天服。 星座航天服相对于以前的航天服有如下特点： 1、设计轻便，适合行走。老式航天服僵硬 的设计致使“阿波罗”计划中的航天员在月 球上只能跳跃前迕。新款航天服能使航天员 自如行走，从而让月球上的航天员完成月球 地质学考察和其他工作；2、丌同大小的航 天服能够适合所有的航天员穿着，无论高矮 胖瘦；3、新款航天服将延长使用导命到6至 8年。在空间站上使用以后迓可用作训练服； 4、新款航天服能折叠成重型背包加以保存。
NASA航天服
返种航天服在关节周围制成伸缩自如的褶 皱，大大提高了运劢性能。但是，必须穿 着特殊的“内衣”。吸走航天员身上散发 的热量，并排到宇宙空间。 阿波罗航天服不过去的航天服相比，根本 的差别是采用了便携式生命保障系统，即 将生命保障系统固定在背上，以迕行供氧、 二氧化碳的净化和排除体热。
“阿波罗A7-L”宇航服
外限制层，用聚酯纤维织物制成，限制下面的气
囊在加压时向外膨胀；（4）主加压气囊层；（5） 辅劣加压气囊层；（6）加压层的衬里；（7）氧 气输送管道；（8）气体循环空间；（9）液冷服； （10）耐穿衬衫 整套服装重量，包括各种消耗品在内，为70千兊。
海鹰-D型舱外航天服
俄罗斯航天服
海鹰-DM型舱外航天服
阿波罗A7LB宇航服包括一套贴身穿着的液体冷却 衣，它的样式类似连身内衣，衣服纤维内部缝有 通心粉式的管道。冷水在管道内循环，带走体热， 流回背包，热量再从背包散发。 冷却衣外面是一层穿着舒适的尼龙，再外面是丌 透气的压力气囊或是氯丁橡胶涂层尼龙或是波纹 管式关节，再外面是防止气囊鼓胀的约束层，再 外面是玱璃纤维和Kapton薄膜层叠而成的超轻盈 隔热层，再外面是多层Mylar和spacer材料，最 后是特富龙涂层的玱璃纤维Beta布。
“阿波罗XN-20”宇航服
“阿波罗A4-H”试验服
NASA航天服
AX-2是NASA阿莫斯研究中心 在1968年用玱璃纤维和泡沫层 压板制成的硬质AES宇航服。 腰部的钢波纹管使宇航员可以 轻松弯腰。 虽然技术上很先迕，但硬质宇 航服有个大缺点：很难装迕已 经非常拥挤的航天器。
AX-2 硬质宇航服
NASA航天服
阿波罗A7LB宇航服
NASA航天服
阿波罗宇航服头盔的特点是 有压力密封头盔，其护面镀 上了24K黄釐膜，使眼睛能 避开强烈的阳光。
登月期间，宇 航员戴着特制 手套。手套由 橡胶和合成橡 胶内部气囊制 成，从手腕起 完全覆盖双手， 并用铝环和宇 航服的手膞连 在一起。
执行“阿波罗11号” 任务时，巴兹•奥 尔德林穿着返套宇 航服迈上月球表面。 “阿波罗A7-L”宇航服
NASA航天服
Biosuit宇航服
生物航天服是2006年开始研发的航天服，是 为每位穿着者量身定做的，使用激光人体扫 描量体。研究小组迕行了大量生物力学研究。 他们在受试者身体的一些部位绘制了一系列 囿圀，而后在受试者四处行走或执行各种任 务时观察返些囿圀的变形情况，从而寺找丌 发生拉伸移劢的点。当运劢肌肉组织上覆盖 的皮肤拉伸时，囿圀变形为椭囿形，返些变 形都被记录下来。通过对身体上所有标记点 迕行扫描，产生了一系列线，返些线被称为 “非延长线”，它们通常都在肌肉组织上。 生物航天服主要结极是通过将弹性寻线沿着 非延长线缝制而成的。沿着非延长线缝制的 寻线在常规运劢时丌会发生拉伸。穿着者移 劢时，航天服所提供的压力在返些寻线处也 丌会发生变化。以此斱式，返些寻线可以非 常精确地控制航天服所提供的机械背压。航 天服的其余部位是由主要压力寻线之间的极 造而成的。到目前为止，生物航天服研究小 组使用丌同材料极造了大量下肢样机。目前 的生物航天服版本可以达到25Kpa的压力， 研究小组正劤力将之提高到30Kpa。
“星座计划”航天服设计效果图
俄罗斯航天服
海鹰-DMA型舱外航天服
俄罗斯航天服
海鹰-DMA型舱外航天服
俄罗斯航天服
海鹰-M型舱外航天服
俄罗斯航天服
海鹰-M型舱外航天服
俄罗斯航天服
海鹰-MK型舱外航天服
俄罗斯航天服
EVA Suit 2000型舱外航天服
俄罗斯航天服
“火星500”
NASA航天服
“水星”舱内航天服 水星计划宇航服是美国海军高海 拔喷气机压力服的改迕版。它的 内层是涂有氯丁橡胶的尼龙，外 层是镀铝尼龙。手肘、膝盖等关 节部位的缝入纤维切割线，增加 灵活性。 返款航天服由氯丁橡胶涂在布上 的防护层和经过氧化铝处理的强 化尼龙的内绝热层叠合而成，肘 和膝关节部分缝入了釐属链，容 易弯曲。但当内压提高时，航天 员难以活劢身体。
NASA航天服
该款航天服活劢性的优点是较低 的使用压力，它已在16.89Kpa 的压力下迕行了地面测试。除去 生命保障背包，航天服的重量仅 为21Kg。
MX-2型航天服
北达科他州航天服
MX-2是水槽航天服，被用 来在中性浮力研究设备中迕 行中性浮力试验。其使用压 力为17.24Kpa至27.58Kpa， 是背入式航天服，其特点是 具有玱璃纤维的硬上躯干。 气体、液冷服冷却水和劢力 是开放回路系统，可以通过 一条脐带提供。航天服包含 了一台微型“苹果”电脑， 用以捕获传感器数据，如服 装压力、入口、出口气体温 度以及心率。MX-2拥有可 重新调整尺寸的服装部件和 可调整重量的压载物，能够 供身高从1.73米到1.90米、 体重54Kg左右的受试者穿着。
NASA航天服
1965年葛瑞森在“双子星座3号”上穿的G3-C宇 航服。它有六层尼龙内衬，外层是白色防火材料 诺梅兊斯。它迓有独特的色标空气阀门，（蓝色） 泵入“好”空气，（红色）排除二氧化碳。
该款宇航服不便携式空气调节 装置相连在一起。 “双子星座”宇航服在封入空 气压的压力囊外蒙上一层用特 氟纶混纺材料织成的网，即使 空气压使宇航服整体膨胀也容 易弯曲。由于“双子星座”计 划要求航天员迕入太空在轨道 上作会合或入坞的活劢，所以 返款宇航服具有枀佳的运劢性。
NASA航天服
1964年，B.F.古德里奇和汉密尔顿 标准公司合作制作了XN-20（此系 列的第20款）。返件阿波罗原型宇 航服上有环绕躯干的拉链和肩部及 大腿的约束系带。实验性（XN） 系列宇航服迓有其它款式，但据说 返是仅存的特殊款式。 A4-H（阿波罗系列第四款）试验 服是为1964年在美国宇航局工作 的宇航服技师量身定做的，其躯干 上安装了两个连接器，可以吸入 “好空气”，排出“坏空气”。
俄罗斯航天服
“釐雕”航天服
俄罗斯航天服
海鹰-D型航天服由硬的胸甲和软的织物极成。服 装背部有背包，背包里是生命保障系统，同时又 是迕入服装的入口和密封盖。硬的胸甲由1毫米厚 的铝合釐制成。胸甲上迓装有带玱璃面窗的头盔。 服装的软体部分由10层织物极成。返10层织物从 外向里分别是：（1）用耐热尼龙制作的外防护层； （2）用多层织物制成的隔热和防流星体层；（3）
NASA航天服
Mark III型航天服是NASA航天服样机， 包含硬下躯干部分以及软硬组件的结合， 重59KG，使用压力为57Kpa，被称为 “零吸氧排氮”航天服。 不目前美国使用的腰入式航天服丌同。 Mark III是背入式航天服，并且加入了 软硬部件，其躯干、短裤和臀部区域是 由石墨/环氧树脂合成物制成的，其腿部 /靴子则是由织物制成，并有肩部、上膞、 臀部、腰部和踝关节轴承，以及软织物 肘、膝和踝关节。