世界上最贵的衣服漫谈航天服.docx

1、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

2、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

3、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 Mark IV，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

4、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，

5、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

6、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 Extra Vehicular Activity，缩写是 EVA。我懒，想少敲几个字，所以

7、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

8、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

9、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 射线、X 射线、质子、电子、 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

10、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

11、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，

12、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

13、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

14、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

15、华怀特和罗杰查菲。格里索姆是“水星七杰”（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。

16、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。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，