揭秘全新一代“飞天”舱外航天服

本文转载自中央纪委国家监委网站；

神舟十号第二艘载人飞船的发射取得圆满成功。新华社记者李刚摄

中央纪委国家监察委员会网站王晓宁报道6月17日9时22分，神舟十二号飞船载着三名航天员升空。这三名宇航员将在空间站停留三个月，执行多项太空任务，其中，身着新一代“飞行”舱外太空服，出舱表演将是标志性任务之一。舱外宇航服和车载宇航服有什么区别？与以往的舱外宇航服相比，新一代“飞天”舱外宇航服在设计中加入了哪些元素？ 承担新一代“飞天”出舱宇航服工业设计的是湖南大学设计与艺术学院罗建平助理教授领衔的智能装备研究团队。让我们听听他们揭秘新一代“飞行”舱外宇航服。

舱外宇航服技术是一个国家载人航天实力的重要体现

从应用类型来看，宇航服主要分为有有两种类型的车载宇航服和车外宇航服。车载宇航服主要用于在载人航天器发射和返回过程中保护宇航员。当飞船失去压力时，它可以自动充氧加压，以确保宇航员的安全。舱外航天服（以下简称舱外服）是出舱活动的关键装备，是一种集中的载人航天器，是保障航天员出舱时工作能力和生命安全的空间个人防护装备。 世界上能够完全自主掌握舱外航天服设计开发的国家只有中国、美国和俄罗斯。

舱外活动（EVA）是载人航天的一项关键技术。其主要任务和职能包括轨道航天器（如轨道空间站）的建造、维护和修理；航天器（如卫星等）在轨释放、捕获和维护；空间站任务等紧急故障排除外衣的主体部分主要由服装躯干、航天头盔、压力手套和航天靴四部分组成。外装按服装结构和材料分类，可分为软壳、硬壳和软硬结合外装。其中，软硬结合型外装是国际上应用广泛、成熟的类型；从舱外活动的任务来看，外服可分为空间站外服和地外行星表面（月球表面）外服。

左图为9月27日身穿外衣的中国宇航员, 2008 执行退出机舱的任务。右图为阿波罗（阿波罗14号）登月任务（图片来源：NASA官网）

新一代“飞天”出舱宇航服（水下训练版）（图片来源：中国军事电视台）

罗建平领导的智能装备研究团队承担了新一代“飞行”舱外航天服的工业设计任务。设计团队主持了外服外观设计、人机交互系统设计，并参与了宇航服的开发和测试。 在宇航服研发过程中，设计团队引入工业设计理念，同时融入航天科技美学和人文关怀，全面诠释了中国航天服技术的进步和人类航天梦想。

新一代“飞行”舱外宇航服更人性化、更可靠、更科技化。

新一代“飞天”出舱宇航服（图片来源：中国航天新闻微博）

“飞天”有外衣共6层，具备辐射防护、温度调节、压力调节等功能，以及完整的生命保障系统。 保护宇航员在出舱活动中的生命安全和保障宇航员在空间环境中的工作效率是出舱服最重要的两大功能。

舱外作业环境的微重力、高真空、强宇宙射线辐射、高频明暗周期变化（温度变化、光线变化）等特性将对舱外作业环境产生直接影响。宇航员。根据美国宇航局官方研究数据，微重力环境下宇航员的骨骼肌和心肺系统的功能范围比地面减少10%甚至更多。此外，空间环境影响人类表现的关键部位——视觉、前庭、听觉、触觉、本体感受（感知身体运动或位置），容易导致空间定向障碍、动眼神经功能改变和主动视觉退化、手动控制，平衡和平衡。运动障碍。

宇航员穿着外衣，肢体活动受限，需要高负荷、高强度、长时间地完成出舱任务。单次退出活动的时间一般为6-8小时。 ，所遇到的困难和挑战可想而知。由于外衣采用多层织物结构，关节之间通过铰链、轴承等刚性结构连接，内部充满气体产生压力。这些因素导致宇航员四肢活动受限，使得宇航员不得不穿上外衣。 ，四肢关节的自由度和运动范围是有限的。尤其是戴着手套在压力下工作时，手指的敏感度和手指的灵活性都会明显降低。

如何解决这些问题？自2013年以来，设计团队以人-衣-环境系统为研究对象，将心理学、人体测量学、人因工效学等相关学科的知识应用到外舱服的设计中，使其与人体生理学相适应。 .适应心理特点，提高整个系统的工作效率，维护和增强航天员的安全、健康和工作舒适度。

文章来源：《人类工效学》 网址: http://www.rlgxx.cn/zonghexinwen/2021/0818/518.html