中国航天服：如何打造“无缝天衣”？

程醉

在太空中活动，航天服必不可少。毕竟，穿着普通的衣服是无法在太空中活动的。航天服与普通衣服最大的不同点在于，它是一个维生的系统。目前，我国航天员服装系列分为在轨系列、地面系列和服装配饰，共有10套。这其中最引入注目的自然就是在轨系列航天服啦！

在轨系列航天服是保护航天员在太空不受低温、射线等侵害，并提供航天员生存所需的氧气和气压的个人装备系统。根据使用环境的不同，它又分为舱内航天服和舱外航天服，主要由服装、生保系统和通信系统等组成。

至关重要的舱内航天服

舱内航天服由压力服装、头盔与手套、应急供氧和通风管路、通信系统等组成。因为舱内航天服相对笨拙，不利于航天员进行工作、运动等必要的活动。因此，平常航天器在轨飞行的时候，航天员们并不会穿着舱内航天服。

除了在航天器升空和着陆的过程中，航天员出于安全的考虑需要穿着舱内航天服之外，当遇到航天器发生泄漏、舱内压力突然发生变化的时候，航天员也会迅速穿上舱内航天服。正常起降过程中，舱内航天服和航天器中配套的供氧、供气系统是连通的。通风系统可以给航天服通风，以带走航天员身体散发出来的热量。一旦舱内压力出现异常，通风系统会立即关闭，使航天服内部形成一个密闭的供氧状态。随后，供氧系统就会向航天服内充压供氧，并提供一定的温度保障和通信功能。

当遇到危险时，舱内航天服可以给航天员提供一个最小的近体生存环境。简单地说，就是我们可以通过航天服和舱载供氧系统来提供给航天员所需要的氧气和压力。

目前，我国所使用的舱内航天服可以为航天员提供6个小时的氧气、压力应急时间。

我国迄今为止有两位女航天员都顺利进入了太空。女航天员相对来说身体纤细，为了保证她们能够在应急状态下依然能够完成必要的操作，因此对于女航天员的舱内航天服又特别做出了适体性的改进。比如说手套，就需要针对女航天员的手形专门制模再生产。

其貌不扬的舱外航天服

犹如一件纯白色的特大码、加厚的羽绒服，身体部位又有些像盔甲，四肢部位则臃肿得像面包，背后还有个1米多高的大背包，这就是我国“飞天”舱外航天服给人的第一印象。然而，这件貌不惊人的航天服造价却超过了3 000万元！

舱外航天服

重量：120千克

颜色：白色

造价：约3 000万元

组成：用料软硬结合，从上到下依次是头盔、上肢、躯干、下肢、压力手套、靴子

适用：四肢装有调节带，通过调节上臂、小臂和下肢的长度，身高1.60～1.80米的人都能穿上

耐力：可支持4个小时舱外活动，并可重复使用5次

胸甲

像一个操控台，包含安全带以及电脐带等保障系统

衣料

航天服須有真空屏蔽隔热，所用织物要多种织法结合起来才能达到强度要求

手套

热防护手套外层为纤维织物，有两层气密，使用特殊隔热橡胶材料;指尖只有一层气密层，保持触觉;为了防滑，在手心握物部位设置有凸粒状橡胶

上肢关节

巧妙地利用仿生结构，使关节活动更加自如

腕镜

手腕处装有一面小镜子，航天员可通过它随时查看自己身上的各种开关

背包

高1.3米，是航天服穿脱（进出）口的密封门，在背包壳体内安装舱外航天服生保设备

舱外航天服主要由外套、气密限制层、液冷通气服、头盔、手套和靴子组成。由于它具备空间防护、环境控制以及生命保障等多种功能，所以结构特别复杂，上面的设备也比较多，因此重量高达120千克。

从航天服的材质来说，它从外到内一共有6层。最外面的一层是外防护层，由一种特殊的纺织面料制作而成。它能耐受正负100℃以上的温差变化，并能够起到防辐射、反射太阳光、防微陨石的作用。中间几层主要是气密层、限制层和屏蔽层。最里面的一层，也是舒适性最强的一层，它由经过防静电等特殊处理过的棉布制作而成。

最里层的面料之所以要进行防静电处理，是因为航天员在舱外航天服里面呼吸的是纯氧，纯氧一旦遇到静电聚集，就会发生爆炸……

服装的材质不过相当于人体的皮肤，那么舱外航天服的“大脑”又在哪里呢？你一定想不到，舱外航天服的“大脑”是位于前胸部位，一本汉语词典大小的电控台和气液控制台。

然而，受到视野限制，航天员并不能看到胸前以及腰跨部的这些设备。要想操作它们，航天员只能通过预先安装在手腕部位的镜子来进行。

舱外航天服背后的那个大背包是干啥用的呢？在科幻电影中，在航天器外的航天员们都可以利用背包来喷射前进或改变方向。不过，在现实中，只有美国在1984年使用过类似的装备。其喷射推进使用的是火箭燃料，背包的大小显然不够，因此当时美国航天员还有一个类似座椅的推进装置。我国“飞天”舱外航天服的背包高1.3米，主要为航天员提供氧气，控制航天服内的温度和压力，清除航天服内的二氧化碳、臭气、湿气等。

另外，在舱外航天服的腰部还有一根非常重要的“电脐带”，它与航天器的内部设备相连接，主要用于航天员与航天器的信号传输、电源供应，同时也能作为安全绳的备份使用。

舱外航天服具备了航天器里面的大部分功能，简单地说，它本身就是一个“迷你”版的航天器。

“高颜值”的地面系列和服装配饰

航天服地面系列以及其所搭配的各种配饰，展示的是中国的国家形象，因此备受各界关注。

过去，我们的航天员在地面出席各种活动时，总是穿着唯一的一款“出征服”，难免显得单调。因此，新款航天员服装在设计时充分考虑了服装的穿着场合、功能、美观、舒适和工效学等的需求，包括了夏常服、秋冬常服、常服大衣、作训大衣等系列。在服饰方面更增添了航天员标志牌、航天飞行荣誉标以及姓名牌等。

我国航天员地面系列服装采取航天传统的蓝色系，胸前蓝色“V”形图案，寓意着每一次任务的圆满成功。左上臂配有中国载人航天工程标志，右上臂配有航天器载人飞行任务标志。右胸前自上而下是航天员标志、姓名牌和航天飞行荣誉标志，左胸前自上而下是国旗、已执行的任务徽章。

特别值得一提的是，飞行荣誉标上面有几颗星，就表示这个航天员上过几次太空。如果没有参加过航天飞行任务的航天员，上面就是空的。

以舱外航天服来说，外层防护面料来自于成都某特种纺织品企业，躯干壳体来自于运载火箭总装厂，西安微电子技术研究所则攻关了数码技术分系统……实际上，不论是在轨航天服系列还是地面航天服系列，都是一套非常复杂的系统，绝非一家单位能够独立完成设计和生产，都是集合各个行业的精英群体才研制出来的。