當航天員在浩瀚太空中漫步,那一抹白色身影成為人類探索精神最動人的註腳。而支撐這一壯舉的,正是堪稱「微型載人飛船」的艙外服。其中,中國的「飛天」艙外服,以其精密構造與技術創新,為航天員築起了一座移動的生命堡壘。
最內層的襯裏和尿液收集裝置是舒適性與實用性的結合,保障航天員基礎需求;其上的液冷通風層如同人體的「冷氣系統」,通過循環液體帶走體內產生的熱量,維持體溫平衡;加壓氣密層是維持生命的關鍵,通過在服裝內部產生壓力,模擬地球大氣環境;而限制層則扮演「約束者」角色,防止氣密層在內部壓力下過度膨脹;隔熱層能抵禦太空環境中±150℃的極端溫差。
最後一道防線——保護層由多種纖維複合織物製成,能應對微流星體撞擊和宇宙輻射。這套多達六層的防護體系,是航天員在真空、強輻射、極端溫度的太空中生存的堅實保障。
頭盔作為航天員的「觀察哨」,其技術含量同樣令人驚嘆。「飛天」頭盔集成了鏡頭、照明燈和指示燈,成為航天員的「外置感官」。其充壓結構確保內部壓力穩定,而防護面窗和濾光面窗則構成雙重保護,既能防止太空碎片撞擊,又能過濾強光輻射。值得一提的是,面窗除塵工序需不間斷擦拭兩小時,直至肉眼不見一絲灰塵,其黏膠處理更要經過多輪恒溫固化和氣密測試,確保在極端環境下絕不起霧。這背後是對「生命安全無小事」這一理念最極致的踐行。
2008年神舟七號任務,是「飛天」艙外服的首次實戰亮相,標誌着中國成為第三個掌握艙外活動技術的國家。當時為保萬全,氣閘艙內還備有俄羅斯「海鷹」艙外服;如今「飛天」的完美表現,證明了中國自主設計的可行性與可靠性。
「重而不笨」 工藝精密
如今使用的第二代「飛天」艙外服實現了全面升級:首先,第二代「飛天」採用「一對多」設計,一套服裝可供多名航天員使用,適應1.6米至1.8米身高範圍,兼顧個性與共性,解決了太空站空間有限、研製運輸成本高昂的難題。艙外服使用壽命達3年15次,單次支持8小時工作,重量130公斤,穿脫僅需3分鐘至5分鐘。
此外,針對航天員需求進行了功能優化,關節部位採用小型化氣密軸承,改變了翟志剛在神七任務中艙外爬行吃力的狀況;手套抓握精度從25毫米提升至5毫米,滿足精細操作需求。照明系統亦有創新,實現手臂與胸前控制區的一體化集成照明,比美俄的分體式方案更先進。
「飛天」艙外服採用半硬式密封結構—腰部以上為硬式,四肢為軟式,後背鉸鏈門式穿脫機構讓航天員如「穿盔甲」般便捷。其生命保障系統採用閉式循環非再生式設計,由高壓氧瓶供氧,使用40kPa純氧壓力制度,主要採用水升華器技術實現主動熱防護;供電系統兼具臍帶模式艙載供電與服裝電池自主供電;遙測系統將工程參數、生理參數和話音信號通過有線或無線方式下傳,確保地面隨時掌握航天員狀態。
一套「飛天」艙外服的裝配需要近4個月時間,僅下肢限制層就需260多個小時工時。這種「重而不笨」的精密工藝,正是中國航天「精益求精」精神的體現。
●梁偉傑 愛國教育支援中心專業發展總監,兩次行政長官卓越教學獎得主。
愛國教育支援中心由香港教聯會主辦,旨在加強支援教育界推動國家安全及國民教育。中心特別成立航天科普教育基地,設有多個不同學習區,全面展示國家航天科技所取得的突破和成就,增強香港青少年對國家航天科技的認識。

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