图解世界载人航天发展史（二十三）

文/ 邸乃庸

气闸舱

苏联航天员列昂诺夫乘坐上升2号飞船进行世界上第一次舱外活动时，使用了附加的、可伸缩的过渡舱，其出舱活动过程是：展开过渡舱并向内充气；当过渡舱与飞船座舱内气压一致时，开启飞船舱门，航天员进入过渡舱；关闭飞船舱门，释放过渡舱内气体；气体释放完毕，开启过渡舱外舱门，航天员进入太空活动；结束舱外活动后，航天员返回到飞船并关闭舱门，抛掉过渡舱。图为工作人员正在上升2号飞船上安装过渡舱。

航天员出舱必须经过过渡舱，过渡舱将舱内的气体与太空环境隔绝，起到闸门的作用，故称为“气闸舱”，各种气闸舱的基本功能是一样的。左图是国际空间站探索号气闸舱外部：左侧是大直径的设备舱，右侧是小直径的乘员舱（上方是航天员出舱舱门）。右图探索号气闸舱内部：设备舱用于存放舱外航天服等设备，两位航天员在设备舱穿好舱外航天服，准备进入画面远端的乘员舱。

探索号气闸舱的乘员舱舱壁上有脐带管，为航天员穿的舱外航天服供氧、供电、排热，并提供通信联络。现代气闸舱都是按照容纳两名身着全部舱外航天服及装备的航天员设计的。左图为航天员在乘员舱内作出舱前的准备工作，其前方是供应及控制设备面板；右图是航天员通过乘员舱舱门进入太空。

俄罗斯在国际空间站上有多个舱段具备航天员舱外活动功能，其中最大的是码头号对接舱，长3.8米、直径4.6米，航天员在此舱段内可完成全部出舱程序。左图为码头号对接舱的外部，中间是出舱舱门；右图为码头号对接舱的内部，两位航天员已经准备好，即将开启旁边的舱门出舱。

太空机动装置

美国航天员怀特在美国第一次舱外活动期间，进行了手持式机动装置驱动身体移动试验（左图）。这种手持式机动装置是世界上第一个太空机动装置，由高压气体贮罐、喷管和控制装置构成，气体由喷管喷出产生推进力，该装置上还安装了一台照相机（右图）

苏联也研制了能够使航天员脱离航天器的太空机动装置，也是座椅式，称为“21KC人体机动装置”（左图）。航天员将身体固定其内，使用两个扶手前端的控制器，对安装在背后“椅背”上的不同方向喷气推力器进行开关控制，就可以实现身体移动。在和平号空间站，苏联航天员对“21KC人体机动装置”进行了两次太空实际机动试验，效果很好，但之后便将它安装在和平号空间站的量子2号舱外面（右图），再也没有真正使用过。

有了舱外航天服，又有了便携式生命保障系统，航天员要脱离航天器，还必须配备能够提供驱动力使航天员身体移动的太空机动装置。应用在航天飞机上的早期太空机动装置为座椅式，安装在航天员背部，该机动装置宽约0.83米、高约1.25米，内有12千克液氮，总重150千克。航天员通过扶手上的控制器可以控制24个喷嘴开关，产生不同方向的推力，使航天员实现不同方向的直线运动或姿态运动。

随着载人航天技术的不断发展，航天员的太空机动装置经过几次改进，成为十分轻便、性能更佳、体积很小的装置，安装在生命保障系统背包下方，具有良好的控制特性和精确的机动与定位能力。图为安装在生命保障系统背包下方的美国舱外航天服的太空机动装置，其侧面的小圆洞就是产生推力的喷嘴。

美国航天员使用的太空机动装置的推进介质是高压氮气，共有两套相同的系统，一套系统出现故障，另一套系统启动工作。整个装置重38千克、有24个喷嘴，一般以脉冲方式喷射氮气，允许的累计总工作时间为13分钟。左图为机动装置内的高压氮气瓶等部件；右图为航天员在检查太空机动装置。

俄罗斯早期的几种舱外航天服型号都没有设置太空机动装置，在后来的海鹰MK舱外航天服上设置了太空机动装置，也是安装在生命保障系统背包的下方，其功用与美国太空机动装置相同。图为俄罗斯舱外航天服及下方的太空机动装置（用保护套罩住，使用时打开）。