登陆注册
7902300000021

第21章 应急救生全压服

全压服的作用

应急全压服系航天飞行器乘员的个人防护装备,在下列情况下与生命保障系统配套使用:

(1)座舱突然失去气密性;

(2)座舱内空气组分温度条件遭到破坏;

(3)应急离开航天飞行器。

全压服也是一种具有多种用途的装备,不仅可以预防低气压的有害作用,而且也能保温和散热,弹射时可防迎面强气流吹拂,落在水里又可提供浮力。

全压服的特点使其应用比较复杂:

(1)全压服内必须经常通风换气;

(2)全压服于建立起余压后限制人体活动;

(3)舱内设备的布局要考虑到全压服之受限的活动范围,同时也要适应全压盔面板处于闭位时使用全压服的要求。

由于全压服及其系统既重要又复杂,对它的要求也就很高。在具体场合下,上述要求也可以补充或更改,这与航天飞行器的结构和用途有关。

在国内外已有经验的基础上,可对全压服提出下列共同要求:

(1)高度的使用可靠性;

(2)良好的活动性;

(3)重量和体积要尽量小些;

(4)维护简便,可以修理;

(5)失火时要安全;

(6)在给定的振动和温度范围内具有良好的防振性能和热稳定性;(7)全压服及其零部件的强度应具有25~3的安全系数;(8)可用手动方式调节衣内压力和通风空气的温度;(9)可不靠他人帮助迅速脱下(2~3分钟),最好能在5~6分钟内自行穿在身上;(10)飞行中,全压服在气密座舱内不应限制人体活动;座舱失去气密性,因而服装内有余压时,宇航员应能操作各种必须要用到的手柄、推拉开关和按钮;(11)全压服不应妨碍宇航员在地面行走时的动作;(12)为了提供利用全压服时所需的生活条件和使参量合理化可采用下列数据:为了预防高空疼痛,选取不大于7千米[41千帕(308毫米汞柱,042千克力/厘米2)]的设计高度;根据保证地面高度呼吸条件PO2=146千帕(110毫米汞柱)的要求,选择不大于10千米[226千帕(197毫米汞柱,027千克力/厘米2)]的工作高度;从保证PO2=109千帕(82毫米汞柱)出发,短时间飞行(2小时以下)的工作高度限于11千米[224千帕(169毫米汞柱,022千克力/厘米2)];飞行时间在15分钟以下时,最大高度为12千米[195千帕(147毫米汞柱,019千克力/厘米2)],以保证PO2=8千帕(60毫米汞柱);(13)全压服头盔内的二氧化碳分压不得超过2~28千帕(15~21毫米汞柱)。盔内空气湿度宜维持在40%~70%范围内。

全压服的头盔

全压服头盔用途及要求:全压服头盔必须保证气密、防碰撞、防噪声以及必要的视野。依据头部人体测量尺寸制造的全压服头盔,重量应尽量压低。宇航员应能自行摘戴头盔而无需他人帮助。

头盔的重量乃是描述其应用特点之最重要的因素。全压服内没有压力时,头盔的重量全落在宇航员的肩上,使之不适,重量在2500克以上的头盔即认为是过重了。

防噪声问题也很现实。在动力上升阶段,航天飞行器舱内噪声水平可达100分贝。对于每天8小时的宇航员工作条件来说,允许噪声水平不大于70分贝,1000赫。噪声防护借头盔结构实现。

头盔面板玻璃与潮湿空气接触时可能结雾,可采用双层玻璃及电加温,即两层玻璃间夹有金属丝网或导电膜。

头盔结构形式:现有头盔可分为固定式(钟罩状)和活动式(转动式),后者可架在气密轴承(颈圈座)上,做旋转运动。钟罩形头盔又有可摘下和不能摘下的区别。这种头盔体积较大(直径300~320毫米),以便头部能在盔内转动。头盔因所用材料不同,又有软式和硬式之别。

全压服的罩衣

穿在应急全压服外面的罩衣用来防止全压服防护层受到机械损伤和固定及存放必要的应急手段和宇航员随身物品。

对罩衣纺织材料有如下要求:

抗撕阻力不少于100牛顿;断裂应力15~2千牛顿(试样布条宽度为5厘米);织物质量不大于120~150克/米;在座舱环境内能自熄。此外,织物应具有整洁的外观并能清洗。罩衣取宽松连身工作服形式,应便于脱下,同时保证能利用衣上附带的物品及装具,衣服的颜色据全压服的用途选用。例如,预计可能遇到水上漂浮情况的全压服染成鲜艳的橘红色,以求在海水背景上容易看到。

全压服的通风服

包括在成套全压服之内的通风服保证全压服内部通风和人体排出水分及代谢产物的清除。进入通风服的空气可以维持人体体温。通风服应满足下列基本要求:保证将人体排出的水分蒸发掉;防止人体过冷及过热;流体阻力小;与其他装备协调且不限制身体运动。

通风服气源应允许依据个人温热感自行在10~30℃范围内调节供气温度。供气温度低于10℃时可能着凉、感冒。供气量大小取决于环境温度高低,在25~39℃条件下,供气量不超过100~150升/分。温度更高或更低时,供气量可增加至250~300升/分。通风服入口空气压力应与通风系统流体阻力相等。对当前的通风服来说,这个参量的值在供气量为200升/分时为09~2千帕(7~15毫米汞柱),且于供气量变化时按平方律变化。

通风服的结构:通风空气通过入口歧管进入服装,再借助气体分布管路输送至周身各处。通风空气流动的空间(通风间隙)之一侧受全压服的约束,另一侧为身体所局限。

全压服内可采用分别通风系统或共同通风系统。采用分别通风系统时,送入头盔的一般是呼吸用的氧气,而身躯则用空气通风。全压服内的各种气体通过活门排出。在共同通风系统内,气体系通过一个入口孔进入全压服内的通风间隙。

全压服的手套

手套用以保护手、腕部分,使之不受低压、低温和过热的有害作用。座舱失去气密性而内部变冷时,手、腕部的保温问题显得非常重要。

对手套的要求如下:

(1)对手指及腕部活动的限制应尽量小;

(2)有保证手部通风的装置;

(3)可自行脱戴;

(4)破损时,全压服内余压不得因之降低。

对于设计师来说,制造允许手、腕部做必要动作的手套乃是一项必须严肃认真对待的任务。全压服手套系由橡胶气密手套、受力手套、折叠式关节、滑动钢索系统、紧固横带、断接环及外套组成。橡胶气密手套系用具体穿用者的手部模型成形,关节部立有隆起,腕部不同程度的运动由带有滑动钢索系统的折叠式关节保证,钢索则与断接环相连。手套本身上装有断接环及气密轴承,后者可保证360°旋转。无指受力手套系限制性部件,装于腕部近旁,遮住掌部,用特制的外套保护折叠式关节的气囊。

全压服的鞋袜

鞋袜用来保护双脚,使之免于过冷、过热或遭受机械损伤。全压服系统可采用皮鞋(或皮靴),穿在全压服衣体外;也可采用连在衣体上的皮靴(与之形成整体的结构)形式或发射场用鞋。在前苏联,加加林的全压服采用了可以脱下的皮鞋。皮鞋用铬鞣革制造,鞋底采用减重泡沫橡胶,鞋重08千克。

不可脱式靴子及受力层以相同的织物制造,在踝关节处用绳带系在一起。不可脱式靴子穿在气密层外,气密层的脚掌部粘有一层织物。发射场用鞋于飞行准备及训练过程中使用,进入飞船时脱掉。发射场用鞋用皮革制造,取暖靴形式。

全压服的仪表附件

全压服上装有一系列调节器,用以维持衣内余压及保证其正常工作。其中首要的是压力调节器、安全活门、监控仪表(气压表及空气消耗量指示器等)。

压力调节器有下述功能:在一切高度上维持给定的全压服内余压,压力过大时从全压服内排出多余的空气。

根据对全压服提出的要求,全压服的工作高度不得超过10千米,与之相应的余压为262千帕(198毫米汞柱)。在空气消耗量最大时,安全活门保证衣内压力不超过312千帕(235毫米汞柱)。

压力调节器可按结构分为:

(1)绝对压力调节器;

(2)余压调节器;

(3)复合压力调节器;

(4)绝对压力调节器用以维持给定的衣内绝对压力。

全压服上的通讯设备

全压服上的通讯及信息设备与航天飞行器上的无线电通讯设备配套使用,也可以在遥测系统的帮助下将有关机组人员的生理状况及全压服各组成部分工作情况的信息送到地面。

全压服通讯设备包括飞行帽、通讯引线气密入口和遥测传感器。

飞行帽:飞行帽的主要组成部分有帽体、小型受话器、转臂式送话器或喉头送话器以及接插件。

帽体系用皮革或坚固的纺织品制造。其衬里采用哔叽之类斜纹布,有良好的吸湿性。除了完全包盖住头部的帽体之外,也采用减重飞行帽,其上部系用卡普纶网料制作。受话器安在隔噪耳套内。橡胶耳套可使噪声衰减10~12分贝。耳套尚可防止长期戴飞行帽过程中耳部被受话器压痛。送话器必须放在嘴边,二者的距离不大于10毫米。为提高可靠性,采用两只送话器。通讯引线气密入口固定在全压服衣体上,露在外面的一端装有多脚插头。引线入口的气密性由弹簧垫圈及橡胶填密片保证。引线在全压服内的一端装有小型插头。全压服内的遥测设备用于对人体状况进行功能性医学监测及获取有关全压服各个组成部分工作情况的信息。知识点减压病减压病是由于高压环境作业后减压不当,体内原已溶解的气体超过了过饱和界限,在血管内外及组织中形成气泡所致的全身性疾病。在减压后短时间内或减压过程中发病者为急性减压病,主要发生于股骨、肱骨和胫骨,缓慢演变的缺血性骨或骨关节损害为减压性骨坏死。

根据理论分析和动物实验,人体突然暴露在极低气压环境中,是能维持一段时间正常生理活动的。比如我们把一条狗放在260帕的低真空环境中(海平面标准大气压是101千帕),只要暴露时间不超过90秒,恢复到常压就没有大碍。宇航员的内衣我们知道,内衣对皮肤的温度及活动有直接影响,因此,内衣材料的卫生要求特别高。寒冷条件下使用的内衣材料应具有低导热率,而在干、湿状况下的透气性又要很高。

为了使宇航员的身体不致急骤地冷下来,内衣材料在吸收水蒸气及滴状水分的同时,应于干燥的过程中缓慢地将其发散到环境中去,材料表面上不应有游离水分。吸水且水容量大的衣料符合上述要求,资料表明,亚麻织物最佳。

为了不妨碍皮肤发挥正常功能,不影响汗液分泌和蒸发,内衣材料在潮湿状态下不应贴在皮肤上。最符合这种要求的是那些表面膨胀的材料,例如绉纱织物。这种织物因膨松度提高而致导热性降低,弄湿之后能保持原有的性能。

为了避免刺激皮肤,内衣织物表面应柔软、滑爽而富有弹性。适于做宇航员内衣的是针织布——亚麻、棉、毛、丝、人造纤维(黏胶)。

保暖用的贴身内衣应密实、贴身,能顺利地从体表吸收蒸发的汗液并将其发散到环境中去,尽量保持身体干燥,衣服应轻软膨松。事实证明,丝织品最能满足这些要求,但丝织品做的内衣有可能刺激皮肤,这个缺点会因穿着时间的增长而愈加显著,特别是在衣服弄湿了的时候。

为了改善保暖性,可采用比较贵重的羊毛制造内衣。

前苏联宇航员的内衣系用棉—亚麻织物制作,由衬衫和衬裤组成。其重量取决于宇航员身高和胖瘦(平均500克)。

与应急全压服配套时,内衣还必须备有收集生命活动产物的装置。

同类推荐
  • 建筑奇观

    建筑奇观

    套青少年科普知识读物综合了中外最新科技的研究成果,具有很强的科学性、知识性、前沿性、可读性和系统性,是青少年了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科谱读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。
  • 大自然的报复

    大自然的报复

    人类社会经济的跨越式的发展和对大自然资源的过分的攫取,在破坏了自然环境的同时,也威胁着人类自身的发展,在自然灾害频发的今天,人类也逐渐认识到了保护环境的重要性。我们面临着怎么的生存环境的问题?自然灾害的频发与人类疾病有着怎么的关系?自然灾害的产生与人类活动具体有着怎样的联系?我们又该怎么去应对已经出现的环境问题?只有充分的了解了这些,才能提高我们环境保护的意识。
  • 神秘的世界(探索宇宙奥秘系列丛书)

    神秘的世界(探索宇宙奥秘系列丛书)

    上帝接的电话,飞行梦游,与灵魂对话,死亡之后追人奇石古堡疑案,杀手之谜,“神医”之谜,古怪的精灵,奇特的梦游,离魂病,一百多年前的救命信,海上悬案,生发长须的僧尸,从“地狱”来的人,水平方向喷射的火山,飞鸟不栖之地,能使普通水稻变香稻的神奇水田……所有你知道的,你不知道的,和你想知道的一切有关世界上的谜题,《神秘的世界(探索宇宙奥秘系列丛书)》将为你解开答案。
  • 神秘海洋与生物(新编科技知识全书)

    神秘海洋与生物(新编科技知识全书)

    面对浩瀚广阔的科普知识领域,编者将科普类的内容归纳总结,精心编纂了一套科普类图书,使读者能够更全面、更深入的了解科普知识,以便解开心中的种种谜团。阅读本套图书,犹如聆听智者的教诲,让读者在轻松之余获得更加全面深刻的理论教育,使自己的思想更严谨,更无懈可击。相信每一个看过这套书的读者都会为之受益。
  • 多姿气象

    多姿气象

    进入21世纪后,中国气象业务现代化建设突飞猛进,气象卫星、新一代天气雷达和各种现代化气象仪器投入使用,全国地面气象通信宽带网络系统建成并投人运行,全国气象单位之间实现了任意点到点之间的通信。气象业务现代化建设的快速发展,不仅增加了大量气象信息,推动了气象业务和科研的发展,提高了预报质量,而且实现了中国气象频道音、视频天气预报节目实时播放,使各种气象服务产品更加快捷及时并且全天候地服务于百姓、服务于社会、服务于经济建设。《多姿气象》解释了风、云、雨、雪、雷、雹等天气现象形成与变化规律,介绍现代气象研究与观测的技术与方法,各类天气现象对人类生产、生活的影响等,供相关读者阅读参考。
热门推荐
  • 遮天魔帝

    遮天魔帝

    三千年前,天道封神,他被小弟暗算,痛失战神之位。三千年后,一代战神重回人间,携无上道骨,灭一切仇敌。魔帝姜明逆天而上,于万界争霸,于人间修灭世法,终回神域!淬血、道骨、神火……无尽的修行之路,一滴泪就是一片滔天魔海,弹指间变要天翻地覆。洪荒巨兽、上古神种,无上魔瞳、不死神药,这是一片瑰丽的世界!
  • 公主当嫁,腹黑少主别想逃

    公主当嫁,腹黑少主别想逃

    被心爱的男子背叛,淹死在大海之中,连尸骨都葬身鱼腹。再次苏醒,她却阴差阳错的穿越到了历史中一个根本不存在的朝代的公主身上。身为一朝公主,她有驸马,有情人,有疼爱她的女帝,却还有一张容貌尽毁受人耻笑的脸。可长的丑又如何?她有权有势还有数不尽的金银财宝,更何况她的容貌还并非真的“尽毁”……这一世,她下定决心不会再让任何人欺她!辱她!--情节虚构,请勿模仿
  • 笑无界

    笑无界

    禹城,一个大夏国不起眼的小镇今天却是异常的热闹,大街小巷处处张灯结彩,不是过年过节的日子,却隆重得连周边小城的人都纷纷来凑热闹。
  • 恶之灭世

    恶之灭世

    程杰在各种机缘巧合之中提前知道了世界的大危机,在与其好友诉说此事时却遭受到了信任危机,在与朋友们的配合之下是否能成功逃出这片鬼蜮之城?上天给予他的幸运是否能坚持到最后?熟不知真正的冒险才刚刚开始。。。
  • 重铸传世

    重铸传世

    传奇世界大陆出现异变,连接天空之城与传世大陆的通道崩塌,传说中的终极修炼者——神威战神尽数消失。所有生灵发现,此后一旦死亡就真的死了,再无所谓的复活点。而在通道崩塌之前遗留在天空之城的大陆生灵与遗留在大陆的天空之城修罗一族,都是过上了居无定所的流浪生活,因为此时他们都是异族,失去了背后强大势力的支撑,他们都不过是移动的宝库罢了。遗留在天空之城的传世大陆人类后裔王维,在一次被追杀的过程中,闯进了天空之城的一处绝地——时空漩涡,竟然破天荒的回到了传世大陆。从此开始了自己的强者之路,天空之城与传世大陆的秘密也一点点被揭开……
  • 盘古天地

    盘古天地

    地球上的李龙意外穿越到另一个世界,成为了另一个世界的南宫家族的第三少,名为南宫殇。无奈不能争夺准家主之位,只能去天朝宗做个弟子,但又因为姿质差,只能做一个外门弟子。不久后发现自己获得中国神话盘古的传承,开始了他的修仙之旅。
  • 公主世无双

    公主世无双

    俞云双因“女儿身”三个字输了皇位,一夕之间从公主变成了长公主。本想就这样安静地继续做宁国第一美人,可新即位的皇帝显然很念旧……仇。赐婚三次,前两任准驸马皆突然身故。第三任驸马好不容易活到了洞房花烛,其人霁月清华,经纶满腹,良配中的良配,只是……驸马你病弱到一推就倒这样真的好吗?作为一个出了名的克夫长公主,俞云双表示,这日子没法过了!
  • 女扮男装之萧萧暮雨子规啼

    女扮男装之萧萧暮雨子规啼

    纳尼?!刚回国就要上学!还是个男校?!OMG!难不成让我这个如花似玉的美少女扮成高冷男神?……额,听起来也不赖呀!有点儿意思……那么,游戏开始了???
  • 中国好小说:神秘三角

    中国好小说:神秘三角

    城中首富顾瑞丰被杀死在自己的办公室里,墙上被画上一个神秘的三角符号。种种迹象表明是他同父异母的弟弟顾瑞新杀了他。但直到杨赫在顾瑞丰办公室旁边找到一个密室,大家才发现事情似乎没那么简单……
  • 通帝之路

    通帝之路

    一个少年,励志成为顶天立地的强者。在他的体内却封印着魔域的无上霸主,安。一个提升实力,为了能够压制身体里的强者;一个百般心思,想要夺取少年的身体。