世界上最贵的衣服漫谈航天服.docx

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世界上最贵的衣服漫谈航天服

世界上最贵的衣服漫谈航天服

主页菌：

上次在文章中讲过SpaceX今年将发布新的航天服设计，NASA也在去年开始了新一代的航天服设计工作，在新一代航天服登场之前，让我们回顾一下以往的航天服究竟是什么样的吧？

是不是像马斯克所说的棉花糖人？

（米其林表示躺枪）

航天服是史上最昂贵的的衣服，就算你是顶级大师设计的顶级时装，价值也不足其百分之一，嗯，镶上几颗大克拉钻石也许可以抗衡一下。

　　现在地球上有资格说自己实际生产、使用了航天服的国家有三个：

苏联（俄国）、美国和中国。

中国自己独立研制了航天服，但是最后采用的是引进俄国技术研制的产品，抄了捷径。

（主页菌：

知道就行了，别说出去）历史追朔　　最早的航天服当然是苏美两国的，哪个更早开始研制我还没考证出来，确定的事实是，最早投入实际航天飞行的是苏联的SK-1航天服，1961年4月12日，永远年轻的尤里·加加林穿着它完成了人类第一次航天飞行，让无数人震撼，其中也包括我。

穿着SK-1航天服的加加林　　SK-1由苏联“星辰”科研发展生产企业研制生产（这名字真长）。

实际上，至少我知道的所有苏联航天服都是由“星辰”研制的。

它虽然是家军工企业，但研究的却是救人的东东，比如飞行服、航天服、弹射座椅，另外还有空中加受油设备等等，业务领域相当于中国的609所+610所+507所……，而且干得比它们强。

著名的K-36弹射座椅就是“星辰”的拳头产品，享誉全世界啊，由K-36的基本型派生出了许多型号，我最感兴趣的是K-36RS，这是为暴风雪号航天飞机研制的，可惜一次也在航天飞行中没用过。

加加林穿过的SK-1航天服“星辰”研制的空中加受油设备　　扯远了，讲美国人。

没多久，美国人紧赶慢赶，终于在1962年2月20日把约翰·格伦送上了轨道，他穿的是古德里奇公司的XN-1航天服。

穿着XN-1准备出发的约翰·格伦　　其实，上面说的两种航天服都是用飞行员使用的飞行全压服改进而来。

比如XN-1航天服就是改自MarkIV，它是美国海军使用的飞行全压服。

　　“真正的”航天服还要从后面算起。

美国人搞双子座计划，苏联人搞上升号飞船。

说到这里，航天服就开始分家了，分成舱内航天服和舱外航天服（或者叫出舱航天服）。

舱外航天服的技术要求比舱内航天服高得多，可以理解为一艘超小型宇宙飞船。

　　1963年，美国开始研制双子座任务使用的航天服。

这次中标的是戴维·克拉克公司，他们先是研制出了G2C航天服，然后再接再厉，又弄出了G3C。

格斯·格里索姆和约翰·扬就穿着G3C坐进了双子座1号，大力神3号运载火箭biu的一声就把他们射进了太空，时间是1965年3月23日。

格里索姆和约翰·扬穿着G3C　　但是这次飞行在美国以外没有激起多大反响，因为在5天前，苏联航天员阿列克谢·阿尔希波维奇·列昂诺夫走出了上升二号飞船，成为历史上第一颗人体卫星。

这次壮举轰动了世界，列昂诺夫使用的是“金雕”舱外航天服，当然依旧是“星辰”的产品。

不过这次航天服差点要了列昂诺夫的老命。

在结束了太空行走返回飞船时，臃肿的航天服挤住了气闸舱，列昂诺夫使出了吃奶的力气也进不去，船内的搭档帕维尔·别利亚耶夫在里边无计可施。

眼看要捐躯太空，列昂诺夫发了狠想出了最后一招：

放气。

这实在是没办法的办法，因为航天服内的气压本来就不高，再降气压有可能让他患上减压病，但是为了生存，这些都顾不上了。

事实证明，列昂诺夫既勇敢又机智，而且运气很好，他成功地回到飞船内，然后回到地面，与别利亚耶夫一起被授予苏联英雄称号，并获金星奖章。

“星辰”则被列昂诺夫痛骂，琢磨该怎么修改设计去了。

列昂诺夫穿着“金雕”漂浮在宇宙中“金雕”舱外航天服：

左边的是内层，右边只看见一部分的是外罩　　这些事情在当时当然都严格保密啦，反正苏联航天员又做到了一个世界第一，美国人心里灰溜溜的，只能暗中加紧进度。

3个月后的6月3日，美国航天员爱德华·怀特离开双子座4号飞船，进行了20分钟太空行走，成了世界第二、美国第一。

他使用的是G4C航天服，由G3C改进而来，增加了外罩。

爱德华·怀特在太空行走航天员舱外活动　　太空行走是俗称，专业人士不屑叫这个，他们说这叫“舱外活动”，翻译自英文ExtraVehicularActivity，缩写是EVA。

我懒，想少敲几个字，所以以下就全部用EVA了。

　　先说说EVA的定义，简单说就是航天员身着舱外航天服，离开航天器或者天体（当然，不包括地球）上的基地，在太空或者天体上进行活动然后返回的过程。

也就是说，航天员出空间站是EVA，在月面行走也是EVA，将来登上火星了，在火星折腾，一样是EVA。

　　这就跟航天服拉上关系了，没有航天员敢不穿舱外航天服就出舱门的。

有人问了，如果不穿就出去会有什么后果呢？

您看过施瓦辛格演过的一部科幻片《全面回忆》么？

片子的末尾，肌肉男被轰到了火星基地的隔离罩之外，立马血管暴胀，脸部变形，眼球猛凸，眼看就要脱离眼眶喷薄而出了。

这时火星上的大气发生装置及时启动，气压瞬间恢复正常（外星科技就是牛），施瓦辛格眨眼又恢复正常了。

这正是：

没有航天服，肌肉男也挡不住。

　　其实，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，没有电影里演的那么夸张。

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，虽然减压病是肯定会得，但不会有严重后遗症。

狗能挺住，人应该也没多大问题。

　　那么这舱外航天服是怎么保护航天员的呢？

　　这就牵涉到航天员出舱后面临的环境了。

舱外环境可以简单归纳为“温、空、射、星”这四个字。

　　“温”指温度。

在茫茫太空中，没有大气保护，航天员面对太阳的一面温度可以达到120℃以上，与此同时背阴的一面只有-100℃。

舱外航天服有三层液冷服、舱外压力服和外罩，其中液冷服负责航天服内热调节，外罩负责屏蔽空间热辐射，二者合作保障人体热平衡。

　　“空”指真空环境。

太空中接近真空环境，人体直接暴露会引起体液沸腾，不消2分钟就会那什么了。

这时，舱外压力服勇敢地挑起了重担，保证航天服内正常的气压。

　　“射”指辐射环境。

太空中的辐射可分为电离辐射和非电离辐射。

电离辐射主要是指γ射线、X射线、质子、电子、α粒子等等，非电离辐射主要指紫外线、红外线、可见光、射频辐射等。

航天员进入太空就会受到这些家伙的影响，如果离开航天器，只穿航天服在太空游荡，那就又少了一层保护。

所以，在制定EVA计划时，必须考虑辐射影响，尽可能在辐射能量低的时间和空间内进行EVA。

　　“星”指微流星体和空间碎片。

微流星体是直径1毫米以下，质量1毫克以下的固体颗粒。

微流星体是自然的产物，空间碎片则是自然产物之一人类的产物。

人类发射的航天器和运载火箭舱段失去控制后在太空闲逛，给人类自己带来了很多麻烦。

2005年1月，中国一枚长征四号火箭的残骸遇上了美国一枚雷神火箭的残骸，俩残骸互不相让，以5.73公里的秒速撞了个满怀，生出了更多更小的碎片。

航天员如果遇到了这种情况会是啥下场可想而知，所以，制定EVA计划时还要考虑避开空间碎片。

同时外罩要足够结实，靠它和压力服共同保护航天员，即使撞上了微流星体，只要不是太大，一般没问题。

　　大面上的情况讲完了，现在介绍苏美两国的舱外航天服。

　　苏联是第一个实现EVA的国家，航天员列昂诺夫穿着“金雕”舱外航天服创造了历史。

这种航天服上有便携式生命保障装置，给列昂诺夫通风供氧，这种装置比较原始，使用开环模式，也就是它产生氧气不断通风，一方面保证航天服内的压力和航天员供氧，同时把航天员排出的废气、湿气、热量等排到太空中。

典型地乱丢垃圾，不环保啊。

“金雕”的便携式生命保障装置，靠那根灰色的带子固定在列昂诺夫的航天服上　　美国第一种投入使用的舱外航天服我前文已经说过，是G4C航天服，由戴维·克拉克公司在G3C的基础上研制，增加了绝热外罩、手套，改进了头盔面窗，还有一点，增加了便携式生命保障装置，可以紧急供氧。

这种生命保障装置相对“金雕”的开环模式要“绿色”一点，它是闭环式，气体在内部循环再生，符合现在的可持续发展理念。

猜猜爱德华·怀特右手拿的是什么　　在这里我说一点题外话。

　　在美国人研制双子座飞船的同时，苏联人，具体地说是科罗廖夫领导的设计局开始研制联盟号飞船。

二者的目标相同，就是要把人送上月球，再把他们安全地带回地球。

科罗廖夫走的是一步到位模式，从地球低轨道的东方号飞船直接跨越到登月的联盟号飞船（有人说，不对，中间还有上升号飞船。

我回答，上升号和东方号没有本质不同，就是个小改型罢了）。

美国人则选择了两步走方案，先研制双子座飞船，把EVA技术、航天器交会对接技术搞透，第二步才是发展土星火箭和阿波罗飞船。

最后的结果是苏联输了，美国赢了。

说到底，还是苏联当时经济实力和技术实力和美国有差距，比如大推力发动机搞不出来，吃了大亏。

联盟号飞船阿波罗飞船测试与阿金纳上面级对接　　转回正题。

在这之后，苏联发展了“鹞”舱外航天服，美国则是阿波罗计划使用的航天服。

　　“鹞”是“星辰”专门为科罗廖夫登月计划研制的，比“金雕”的设计强得多，如果当年列昂诺夫穿的是“鹞”而不是“金雕”，肯定不会发生让他险些成为烈士的事情。

1969年1月16日，联盟5号飞船和联盟4号对接成功，完成历史上首次载人飞船对接。

那时候苏联的对接机构很不完善，对接机构中间没有通道，航天员赫鲁诺夫和耶里谢耶夫只能穿上“鹞”，从联盟5号飞船钻出来，爬到联盟4号舱门那一头再钻进去，总共才几米远，却足足用了半个多小时……串个门也难啊。

此后“鹞”完成历史使命，退出江湖了。

赫鲁诺夫和耶里谢耶夫的壮举图解

阿波罗1号　　昨天写到美国航天部门为阿波罗计划研制了几种航天服，第一种是A1C航天服，它是今天故事的主人公之一。

　　A1C依然是戴维·克拉克公司的产品，用于阿波罗计划的第一阶段，执行近地轨道飞行任务。

A1C由G4C改进而来，外形很相似，主要是改进了头盔的设计，更换了航天服的制作材料。

格里索姆在测试A1C航天服，摄于1966年10月　　故事的另一主人公是三个人：

格斯·格里索姆、爱德华·怀特和罗杰·查菲。

　　格里索姆是“水星七杰”①（美国第一批航天员，执行水星号飞船飞行任务）之一，1926年3月3日出生在美国印第安纳州一个叫米切尔的小镇。

24岁那年，他从普渡大学机械工程系毕业，获得理学士学位，随即加入空军，跑到朝鲜战场驾驶F-86战斗机执行过100次战斗飞行任务，说不定还和志愿军空军交过手。

从战场回国后，他先去空军技术学院学习，然后加入试飞员学校，成为空军精英：

试飞员。

1961年7月21日，格里索姆乘坐“独立钟7号”水星飞船进行亚轨道飞行，并顺利返回地球。

按照美国的航天标准，这次飞行让格里索姆成为美国第二个进入太空的人。

不过，获得这个荣誉可不容易。

返回舱在海面溅落时发生了意外，返回舱舱门突然弹开，海水涌入舱内，返回舱很快下沉。

不但如此，格里索姆发现航天服也开始漏水，救生作用丧失，情况十分危急。

要命的是，海军的搜救直升机不知道下面的情况，还在空中不紧不慢地拍摄。

格里索姆又气又急，在水里泡了5分钟才死里逃生，自然对海军“那帮家伙”非常恼火。

人没事了，“独立钟7号”却一声不吭地沉到了海底②。

　　1967年。

格里索姆双喜临门，一是官升空军中校，二是即将执行阿波罗一号飞行任务，他是指令长，管着另外俩航天员，当然，就是上面说的爱德华·怀特和罗杰·查菲。

　　爱德华·怀特也是个牛人，昨天的文章说了，他是美国第一个进行太空行走的人，在世界上仅次于列昂诺夫。

怀特是美国第二批航天员，号称“新九人”，也就是新选的9名航天员，和“水星七杰”一起担负阿波罗计划的飞行任务。

罗杰·查菲和格里索姆颇有渊源，首先，他和格里索姆是校友，也毕业于普渡大学；其次，