便携式航天服通风热调节装置的研制

目的 在地面大气环境下,对穿着航天服作业和移动的航天员进行便携式通风,以达到降温和除湿的目的 .方法 根据航天员在地面着航天服进行便携式通风和散热的需求,提出了系统总体设计方案,阐述了无刷直流离心式风机、电源、风量调节、智能化系统参数监测和有机发光二极管显示、结构、软件等模块的设计方案.结果 研制的便携式航天服通风热调节装置功能完善,工作稳定,具有很高的可靠性和安全性,操作简单,有较好的人一机界面,重量轻,结构紧凑,便于携带.结论 便携式航天服通风热调节装置在国内首次实现了航天员着航天服时的便携式通风热调节,也满足了航天服使用后的通风干燥和日常维护等方面的要求.     

载人飞行舱内压力服技术研究与实现

目的研究用于载人飞行舱内压力服的实现技术,研制舱内压力服系统.方法通过分析提出研制方案,针对载人航天器应急救生的技术性能要求,研究压力服的结构实现技术、压力控制技术、操作活动性能的保证技术、通风供氧技术、视觉保证和防雾技术的实现方法,通过研制和试验验证保证航天服的技术性能.结果在设计和工艺上实现了载人航天飞行所需压力防护和工效保障要求的舱内压力服系统,并通过了性能和接口匹配试验以及严酷的环境试验验证. 结论所研制的舱内压力服完全能够满足天地往返运输系统的压力应急工况使用要求.     

水升华器用多孔板的物理特性研究

目的探讨水升华器的关键部件—多孔板的研制方法,并对多孔板的主要物理特性参数进行研究。方法在对水升华器用多孔板技术指标进行分析的基础上,利用粉末烧结技术,使用不同的材料,研制出了多孔板。设计了多孔板物理特性测试装置,对所研制的多孔板进行了较全面的物理特性测试。结果获得了影响多孔板性能的主要因素,为水升华器性能测试和全面建立多孔板的研制规范及优化多孔板的物理性能参数打下基础。结论采用粉末烧结技术研制的多孔板的特性满足水升华器的性能要求。     

基于暖体假人代谢模拟的"飞天"舱外服热防护特性试验研究

目的 确定在轨空间环境下的舱外服整体系统的极限隔热能力(漏热率),验证系统被动热防护结构设计的正确性、合理性及特定防护结构的性能.方法 通过空间外热流仿真计算确定轨道出舱活动可能经历的极限热工况和极限外热流,采用红外笼和液氮模拟舱外服的空间热流和热沉:用暖体假人模拟舱外服内人体代谢和温度控制.结果 采用上述方法构建了人-舱外服-外热真空环境试验系统;通过对真空无热沉、冷黑背景和不同外热流施加的热状态比较、外部散热控制法和暖体假人热补偿法的比较,形成了验证和评估系统热防护性能的综合技术方法.对飞天舱外航天服在模拟内外部热环境下进行了极限热防护性能测试和评估.结论 对试验精度进行的分析表明试验结果具有很好的测试精度,能够对舱外服热防护性能进行验证和评估.     

俄美航天服回顾与展望

本文系统回顾了前苏联/俄罗斯和美国航天服的研制历史。俄美航天服的研发都基于高空压力服的技术,经历了从舱内航天服到舱内航天服与舱外航天服结合型航天服,再到舱内航天服与舱外航天服分开研制的发展路线。随着国际交流与合作的增加,俄罗斯与美国航天服的技术差异逐渐模糊,多功能和零吸氧排氮航天服是未来的重点发展方向。     

空间站睡眠区不同送风角度下的流场仿真分析

目的通过分析空间站睡眠区内部流场,为睡眠区通风设计提供参考,并保障航天员睡眠的舒适与安全。方法参照实验样品建立三维空间站睡眠区的仿真模型,利用计算流体力学仿真软件Fluent对其内部流场、温度场以及浓度场进行了数值计算分析。同时,本文探究了不同送风角度对睡眠区内部气流组织的影响,选取头部速度比例、空气龄以及吹风感作为指标进行评价。结果送风角度为水平向下-10°时最佳,不仅能够保证乘员的安全需要,而且能够满足热舒适性要求。结论仿真方法可以用于睡眠区后续的计算分析;送风角度对于睡眠区内部流场有较大影响,水平向下-10°最优。     

航天服关节力学测试系统的测量原理与实验分析

目的：测试航天服手臂关节的力学特性。方法：介绍基于随动式测量机器人的航天服关节力学测试系统的测量原理，根据舱内航天服手臂软关节的转动特性建立3自由度手臂的数学模型，并针对这一模型提出航天服运动学逆运算的基于6维空间距离的最佳近似解法，在实际的实验系统平台上针对舱内航天服进行手臂关节力学特性测试实验，并探讨系统的扩展应用价值。结果：通过测试实验和实时3维仿真有效地验证了航天服手臂建模与系统运动学正逆运算的正确性。结论：系统的测量原理和方法正确可行，测量结果真实可靠。     

基于径向基网络的液冷服人体实验非线性模型辨识

目的建立液冷服人体实验的非线性数学模型,研究人体状态参数与液冷服入口水温的关系.方法根据人体热学特性和以前的实验数据,运用径向基（RBF）神经网络辨识建模,考察了网络对该实验系统建模的适应性.结果 RBF液冷服人体网络对人体状态和液冷服相关数据有很好的辨识能力,逼近速度快.结论 RBF网络适合本文仿真实验,有利于今后实时的自适应控制.     

航天服软关节寿命影响因子分析与试验研究

目的研究航天服关节气密层的失效形式,分析并试验研究气密层成型工艺、材料、结构形态对气密层活动寿命的影响。方法观察气密层破损处的电镜扫描结果与气密层运动状态分析失效形式,利用对比试验分析各个因素对关节寿命影响,对各个因素的影响程度利用Bayes公式进行修正。结果气密层破损处位于褶皱产生处,周边无明显摩擦痕迹,冷粘接、热合成型样件活动寿命3万次左右,整体成型样件寿命达到10万次。结论得到了样件的活动寿命,气密层失效形式为弯折挤压失效,对气密层寿命影响因素的先验影响程度进行了矫正,结构形态的影响占有更大比例。验证了聚氨酯整体成型工艺的可行性,为先进舱外航天服关节研制提供气密层设计依据。     

航天服关节阻尼力矩的机器人测试系统

目的 对航天服关节阻尼力矩特性进行测试，评价航天服的力学性能。方法提出了一种根据机器人运动学、静力学原理，采用随动式测量机器人来测量航天服关节阻尼力矩特性的方法。根据测量要求,给出了系统总体方案及测量机器人本体的设计,建立了数学模型,最后分析了机器人的运动空间.结果:设计的测量机器人重量轻,结构紧凑,操作性能好,运动空间大,整体系统运行稳定,可靠性高.结论:采用随动式测量机器人来测量航天服关节阻尼力短特性,能够满足航天服关节力矩特性的测量要求.