航天员头盔发明人?
一、航天员头盔发明人?
航天员头盔的发明人是郑州大学刘春太
从神舟七号到刚刚发射的神舟十二号飞船,航天员使用的出舱宇航服头盔面窗和相关塑料件都是由郑州大学团队所研制。刘春太介绍,面窗组件是宇航员在外太空活动时观察外界的窗口,可以说是宇航员的“眼睛”,它不仅要给宇航员提供一个清晰、良好的视野,也是航天员生命保障最关键的部件之一。作为航天服最薄弱的环节,面对巨大的气压,面窗有任何裂纹,都会让航天员面临生命危险。
二、宇航员在太空为什么要戴头盔?
宇航员在太空执行任务时需要戴头盔,主要原因有以下几点:
1. 保护宇航员免受微重力环境影响:在太空微重力环境中,宇航员体内的血液分布会发生改变,头部的血液量可能会增加,导致脸部和头部出现肿胀。戴头盔可以帮助宇航员调整头部的压力,减轻肿胀现象。
2. 防止撞击伤害:在太空舱内,宇航员需要在狭小的空间内执行各种任务,可能会发生意外碰撞。头盔可以保护宇航员的头部免受撞击伤害。
3. 防护辐射:太空中有各种高能粒子和辐射,如太阳粒子事件和宇宙射线。虽然太空舱本身可以提供一定程度的辐射防护,但头盔可以进一步降低宇航员受到辐射的风险。
4. 避免失压:在太空舱内,如果发生舱内失压,宇航员需要立即戴上头盔,以防止缺氧。此外,头盔还可以为宇航员提供额外的氧气供应,确保他们能够在紧急情况下生存。
5. 通信和导航:宇航员的头盔上通常装有通信设备和导航系统,方便他们在执行任务时与其他宇航员和地面控制中心保持联系,以及进行定位和导航。
总之,宇航员在太空戴头盔主要是为了保护自己的安全,减轻微重力环境对身体的影响,防止意外撞击伤害,防护辐射,以及确保在紧急情况下能够生存。头盔还可以为宇航员提供通信和导航功能,方便他们执行任务。
三、造价上亿的宇航服有什么黑科技?
宇航服提供了维持生命的条件,如氧气、温度控制、加压外壳、二氧化碳清除装置以及免受阳光、太阳辐射和微小流星体的保护模块。这是一个宇航员在地球大气层外工作的生命维持系统,也是宇航员最重要的一层生命保障。航天服已被用于许多重要的太空任务。这些措施包括协助部署有效载荷、 检索和维修轨道卫星设备、外部检查和修复轨道器,以及拍摄惊人的太空图片。
宇航服的原料
制造宇航服所用的原材料很多。织物材料包括各种不同的合成聚合物。最内部的一层是由尼龙三角材料组成的。另一层由弹性可磨损的氨纶聚合物组成。另外还有一层聚氨酯涂层尼龙,用于内部加压。使用的其他合成织物包括氯丁橡胶(一种海绵橡胶)、Mylar、Gortex、Kevlar和Nomex。
除了合成纤维以外,其他原材料也具有重要作用。而玻璃纤维是上半身的主要材料,还有锂氢氧化物则被用于宇航员太空行走过程中去除二氧化碳和水蒸气的过滤器。一种银锌混合物电池,这会为宇航服提供动力。塑料管被编织到织物内部,这样可以运输冷却水到整个宇航服。一种聚碳酸酯材料用于制造头盔的外壳。其他组件用于组成电子电路和宇航服控制器。
设计与模块
一件宇航服是由80多家公司生产的各种量身定做的组件制成的,如果从头开始研发的话可能需要4个亿美元以上的资金,单纯的复制也需要几千万美金。零件尺寸从3-17厘米的垫圈到76.2厘米长度的零件不等。EMU由18个单独的模块组成。
首先初级生命维持系统是一个独立的背包,装有氧气供应、二氧化碳过滤器、电力和内部通讯设备。它为宇航员提供了生存所需的大部分东西。长达7小时的氧气储存在宇航服的水箱里。在宇航服上还有一个次级氧包。这提供了额外30分钟的紧急氧气,这是突发情况利用的,平时不会动,但是会经常检查。
头盔是一个大的塑料加压装置,脖子那里有一个颈环和一个通风配垫,还有一个清洗阀,它可以和紧急氧气装置一起使用。在头盔里,有一根吸管放在饮料袋上以防宇航员在执行任务的时候口渴,通常舱外活动都需要5个小时甚至10个小时以上。头盔部分还有一个遮光的面罩和一个记录活动的照相机。 宇航服还配备了一个尿液收集系统,以便在宇航服内休息。MSOR 组件会连接到头盔的外部,它由耳机和传声器构成,还有四个小的灯,在需要的地方可以发出额外的光,护目镜是需要手动调整的,为的是保护宇航员的眼睛
上半身的衣服为了保持温度,外衣下面穿的是液体恒温服,它由恒温管组成,恒温管中有液体流过。内衣是一件由氨纶组成的网状整体套装,它是有一个拉链的。内部有近百米以上的塑料管缠绕在一起,在其中循环恒温水。 正常情况下,循环水保持在4.4~9.9°C。温度由显示器控制板控制。
下半身装配是由裤子,靴子两个部分组成。膝盖和脚踝关节会和腰部进行连接。而裤子本体的一层由聚氨酯包覆尼龙的特殊压力材料组成。另一层是由涤纶的特殊层和一件由氯丁橡胶涂层的尼龙组成的外热衣。它还有五层渗铝尼龙和一层由特氟龙、凯夫拉和诺梅克斯(翻译)组成的织物表面层。通过调整大腿和腿部的环状东西,宇航服的的这一部分可以变得更短或更长。靴子有一个绝缘的脚趾帽,以提高保温性能。尿液储存装置位于宇航服的这一部分。旧型号的储存装置可容纳950毫升液体。
手臂组件是可调的,就像下躯干组件一样。在手套里,微型电池加热器会在每个手指那里缓缓发热。该单元的其余部分被填充物和额外的保护外层覆盖。
上半身是用玻璃纤维和金属制造的。上半身宇航服拥有头盔、手臂、生命维持系统显示器、控制模块和下躯干等大部分装备的附件。它包括氧气瓶、储水罐、副液压泵、污染物控制盒、调节器、传感器、阀门和通讯系统。氧气、二氧化碳和水蒸气通过宇航员脚和肘部附近的通风模块“离开”宇航服。上半身的一个饮用水袋可以容纳多达907.2克的水。 宇航员可以在任务期间直接痛快的喝一杯。
安装在胸部上的控制模块可以让宇航员监控宇航服的状态,这个控制模块会连接到外部的液体和电力来源。它包含所有的机械和电气操作的控制,这是一块视觉显示面板。这种银锌,是一种可充电电池,运行在17伏特左右,是用来给宇航服供电的。该控制模块与上半身预警模块集成在一起,以确保宇航员了解宇航服内部环境的状况。这套衣服通过脐带连接到轨道器上。
这套宇航服在地球上重约124.8公斤,产品预期寿命约为15年。
太空服是模块化的,所以可以由多名宇航员一块用。四个基本的可互换部分包括头盔、上半身、手臂和下半身。这些部件是可调整的,因为宇航服必须适应95%以上的宇航员体型。每一组手臂和腿都有不同的尺寸,可以对其进行微调。
四、航天员必备装备?
航天员上太空要带的东西:
1、太空手套
太空中有各种射线和复杂的太空环境,太空手套可以防高温,保护宇航员,维持正常作业,勘探任务。
2、氧气袋
主要为了应急使用,如果在太空中飞船突然紧急情况缺氧,可以用氧气袋应急。
3、尿袋
由于太空中是失重的,没有重力的存在,宇航员上厕所也是个难题,太空尿袋就解决了这个问题。
4、航空手表
虽然太空飞船中仪表非常先进,代表着一个国家的最高科技,但是宇航员还是可以随时根据这块手表,得知自己目前所在的高度和下降距离。
5、军用匕首
主要是为了返回舱落地时,宇航员在搜救人员到达之前防身用的。
6、军用手枪
带手枪目的,只是为了返回舱落地时,防止野兽伤到宇航员。
扩展资料:
宇航员太空经历
一、生活环境
太空是个充满魅力的神奇世界,在太空的生活更是个充满魅力、令人好奇的神奇话题。太空环境与地球环境大不相同,那里没有空气,没有重力,充满危险的太空辐射。
当然在封闭的空间站或航天飞机舱内,有足够的空气供你呼吸,良好的航天器屏蔽材料可以有效地挡住太空辐射,只是“失重”会给生活带来一些麻烦。
1、挂着睡,能洗澡
飞船上也可以洗澡,这点你也没有想到吧!王壮研究员在接受记者采访时说,尽管飞船内空间不足6立方米,但仍然可以解决宇航员的洗澡问题——因为飞船内有一个单独的用来洗澡的袋子,还可以淋浴。
由于处于失重状态,宇航员在飞船内睡觉也跟在地球上不一样。地面上有重力,而太空中没有重力,宇航员一躺就飘起来了。对此,飞船内单独准备了睡袋,挂在壁上,睡觉的时候要进到这个睡袋里面,就挂在那儿。
2、压缩砖,牙膏管
陈教授介绍说,宇航员的菜单也很丰富,有100种选择,并没有大家想象的那样难以下咽。不过,太空食品并非一般的蔬菜水果,而是特别加工过的“压缩砖”或“牙膏管”,对上一定比例的水后,能够恢复原形,味道也不错,里面包含了所有人体需要的营养成分。
由于在失重的条件下,菜无法像在地面上一样老实待在盘子里,而是摆在桌子上就飘起来了。所以专家们把太空食品设计成了牙膏式的,吃的时候像挤牙膏一样往嘴巴里挤。
这些食品的营养价值也比较高,蔬菜、蛋白、脂肪丰富。据陈教授透露,航天集团专门有一个机构负责研究太空食品。早餐、午餐、晚餐,每天三顿饭吃什么,如何搭配,都设计得非常科学。
宇航员的吞咽肌肉必须十分发达,因为在宇宙空间中,食物不会因重力而下落而会因惯性在吞咽后在咽部静止,要使食物吞咽下去有两个方法:与食物发生相对运动使其因惯性落入胃中,但由于静摩擦力恐怕不可以实现,所以宇航员只好忍受着巨大的痛苦将食物通过肌肉的收缩挤压下去。
如果宇航员在吞咽食物后向“下”(宇宙中没有方向)运动,食物甚至会从嘴里出来
3、120公斤,值千万
据中国载人飞船上将配备的宇航服的制造地——东华大学(原中国纺织大学)宣传部有关人士透露,宇航服已制作完毕,并多次试穿。
航天服由服装、头盔、手套和航天靴等组成。其中结构最复杂的服装由14层组成:最里层是液冷通风服的衬里;衬里外是液冷通风服,这种服装是由尼龙弹性纤维和穿在上面的许多输送冷却液的塑料细管制成;液冷通风服外是两层加压气密层,然后是限制层,用来限制加压气密层向外膨胀;
限制层的外面是防热防微陨尘服,由8层组成,起防热和防微陨尘作用;最外一层是外套。航天服虽然结构复杂,但穿起来并不困难,一般15分钟左右即可穿戴完毕。
由于航天服是一种特制的衣服,通常由通风层、气密层、保暖层等多层组成,是一个小的密封系统,具有防护作用和出舱两个功能。
五、宇航员戴的头盔叫什么?
宇航员戴的头盔被称为航天头盔,它是宇航服的重要组成部分。航天头盔具有多重功能,包括提供氧气供应、保护宇航员免受太空中的辐射和微小颗粒的伤害、调节温度和湿度、提供通信和显示系统等。
航天头盔通常由坚固的材料制成,以保护宇航员的头部免受外部冲击和压力的影响。它还配备了面罩或透明视窗,以便宇航员观察外部环境,并确保他们的视野清晰。总之,航天头盔是宇航员在太空中保护自己安全的重要装备之一。
六、中国航天服的造价大约是多少钱?
一套重120公斤的舱外航天服,造价高达3000万元人民币,要与重8000公斤的载人飞船实现同样的功能。 中国航天员的舱内航天服重10多公斤。据说,一件航天服光是车间里的缝合,就需要十几个人满负荷工作两个多月。其外层采用的是高强度涤纶材料,5厘米见方的布,可以承受300公斤的拉力。当飞船座舱一旦出现意外失压时,启动舱内航天服系统救生,可保证航天员的生命安全,实现应急返回着陆。 中国的舱外航天服,由舒适层、备份气密层、主气密层、限制层、隔热层和外防护层等六层组成。航天服的90多个关键部件,每个部件都是研制难点。 据介绍,舱外航天服躯干壳体为铝合金薄壁硬体结构,壁厚仅1.5毫米,却有极高的强度要求。抗压能力要超过1 20千帕(一个标准大气压为101千帕),要经得起地面运输、火箭发射时的震动,还要连接服装的各个部位,承受整套服装120公斤的重量。 这种薄壁不规则结构焊接工艺的攻关我们用了两年时间。 服装的气液控制台,可自动控制气体液体流动,使航天员得到适宜的空气和温度。由于重量和体积的限制,一个只有汉语辞典大小的控制台里,集成了几十种阀门,每个阀门又是一个更精巧的集合体。很多阀门外形奇特,涉及特种不锈钢、特种铜材、特种橡胶和特种乙烯等材料,其加工难度在国内是前所未有的。 航天服最外层的防护材料,堪称国内最贵的服装面料。这种面料可耐受正负100摄氏度以上的温差变化;服装携带的氧气瓶采用复合压力,既保证安全又能带尽可能多的氧气,这种技术在国际上也属领先水平。 手套、头盔、面罩、四肢、活动关节……整套服装既有硬结构也有软结构,既有机械工艺也有纺织工艺,全国数十家配套单位齐心协力,分头攻关,攻克了一个个科技堡垒。 从外观上看,它是呈白色,人从背部进入,先入两腿,再入胳膊,戴上头盔,然后关上背包门。身高160厘米至1 80厘米的人,都能通过调节服装大小穿着。它的电控系统实现了全数字化,控制台的OLED彩色显示屏图像清晰色彩鲜艳。