负压式防护服-衣食住行在太空
负压式防护服的用途是在人体下半部四周建立负压,并对其支撑一肌肉组织施以纵向载荷,以防其在长时间失重作用下发生障碍。“联盟”号上用的负压式防护服为“风头麦鸡”型,做成气密裤的形式,裤腰部分具有刚性。裤腿的波纹管式外壳系用不透气织物制作。外壳内的若干金属环用以防止裤腿在建立起负压时收缩。波纹管式的皱褶有助于外壳沿轴向收缩,同时给人体支撑-肌肉组织施加载荷。裤腿与铝合金制的鞋子相连。
腰部装有气密“围腰”、编织带和仪表。围腰系用涂胶布制作,用腰带贴身地系在宇航员身上。仪表有真空度调节器(节流机构)、真空(安全)活门和真空度指示器。
衣内真空度(负压)借助一装有真空泵的便携式装置提供。真空泵由电机驱动。舱空气通过真空度调节器进入服装,再由衣内流人泵体,而后排队环境,从而在衣内建立真空度,同时实现通风换气。
“凤头麦鸡”型负压式防服全貌
1.波纹管式外壳;2.节流机构;3.真空度指示器;4.软管接头。旋紧节流机构的帽盖可使服装耗气量减少,而衣内真空度增加。
上述给下身建立负压的服装在结构上有许多长处,比作用相同的固定(容积)囊要好。这种别具一格的服装可按预防心血管变化的要求延长减压时间。宇航员穿上这种服装,再以电缆与飞船的机载系统连接小缆长随意。所以宇航员几乎保有在轨道站内到处移动的自由,可以采取各种不同的体位来行使自己的专业职责。服装结构保证它可以长期使用,使用方便,内部通风良好。
本防护服设计真空度达8.6千帕(65毫米汞柱),装有活门,防止真空度突然上升到此极限值以上。
衣内建立负压之后,只要波纹部分折紧或橡皮绳拉紧即可产生出力量,作用在身上。在上述力的作用下,身体的腰一脚段压缩;若加用肩带,则其作用可延伸到整个脊柱上。裤管有一定刚性,因而阻碍腿部活动,也就是说,这种服装兼有加载防护服所固有的性能。
在衣内建立负压可产生一种头向上转身的感觉。促成这种感觉的不仅是压力的重新分布,而且还有在脚掌上出现的压力。在用飞机模拟的重力状态下,重力防护服工作后,总是觉得足部所在之处为下方。
作用在身上的压力与衣内真空度成正比。真空度约6.6千帕(50毫米汞柱)时,作用在身上的压力等于450~550牛。此时,腿部移动困难,其动能显著增长。然而,静息状态下,当真空度在40千帕以下时,动能的消耗并不发生变化。