二是航天员可以在气闸舱进行吸氧排氮,适应大气压力变化,预防减压病。
三是航天员出舱前将气闸舱内的气体放掉,方便航天员打开舱门,进行太空行走;航天员返回之后,恢复气闸舱的气体,使之与座舱一致,便于航天员返回座舱。
四是可以简化出舱活动系统设计。
8 航天员出舱活动程序如何安排
航天员出舱活动程序是指航天员出舱活动前准备至出舱活动结束后整理完毕的全部工作过程。主要包括以下几项工作:
①气舱闸减压操作准备。
②对舱外航天服进行检查。
③航天员着舱外航天服。
④大流量纯氧冲洗舱外航天服。
⑤航天员吸氧排氮。
⑥舱外航天服状态最终确认。
⑦气闸舱泄压,打开出舱舱门。
⑧航天员出舱活动。
⑨航天员返回气闸舱,关闭气闸舱舱门。
⑩气闸舱复压,航天员脱下舱外航天服。
进行舱外航天服整理等出舱活动结束后的工作。
9 怎样选择航天员出舱活动时机
出舱活动时机是指航天员在执行航天飞行任务过程中实施出舱活动的时间范围。出舱活动时机的选择首先要考虑活动的安全。因此,一般情况下,选择航天员出舱活动时机应考虑以下条件:出舱活动时间,出舱人数、次数和出舱任务,尽可能安排在阳照区,保障地面有足够的测控覆盖,尽可能避开航天员空间运动病高发期,尽量避开太阳活动的活跃期和南大西洋辐射异常区域,出舱前采取吸氧排氮等预防措施。
10 中性浮力水槽基本原理是什么
中性浮力水槽是模拟失重环境因素的设备,航天员在水槽中可以进行失重训练。其基本原理是浮力配平。在进行水槽训练时,航天员浸入水中,在航天员穿着的舱外航天服或水下训练服上适当布放配重器和配浮器,使航天员在水中受到的浮力和重力大小相等而且重心和浮心基本一致,处于中性浮力状态。航天员在水槽中会有一种随遇平衡的飘浮感,与在太空失重状态下的感觉非常相似。中性浮力水槽具有失重训练时间长、空间大、人数多、受试者可以在六个自由度条件下进行试验等优点,是一个比较逼真、用得最多的失重训练设备。但它也存在未真正消除地球引力影响、存在水的动态阻尼和黏滞效应以及运动响应与太空不太一致等不足。
航天员出舱活动及空间交会对接(3)
11 怎样设计失重飞机
失重飞机是目前在地球表面上唯一可用于航天员训练的微重力训练设备,通常是由高性能的喷气式飞机改装而成。
失重飞行基本原理:
根据动力学原理,在地球引力范围内,只有当物体加速或减速过程中对物体产生的惯性力与地球对物体的引力相抵消时,才能使物体处于真实的失重状态。依据上述原理,飞机在地球引力场内沿开普勒轨迹飞行时,可获得真实的失重状态,其轨迹如上图所示。
失重飞机改装要求:
一是对发动机系统进行改装,保证在失重情况下,飞机的燃油和润滑油不会飘浮起来,影响发动机正常工作。
二是对舱内结构进行改造,拆除不必要的舱内装置,安装并固定试验或训练设备,加装防护垫,以保证失重训练空间和训练安全。
三是增加失重飞行参数监测系统,在超重和失重到来之前,提前报警,提醒人员提前做好准备,防止受伤。
四是安装应急供氧装置、高压气瓶等设备,在发生失压紧急情况下可以使用。
现有的失重飞机:
俄罗斯的伊尔…76失重飞机(如上图)一个起落可飞15~20个抛物线,每个抛物线可产生25~28秒的失重时间,美国的 KC…135失重飞机一个起落可飞20~30个抛物线,每个抛物线可产生25秒左右的失重时间。我国在20世纪70年代曾将一架双座歼教机研制改装成失重飞机,这也是国际上第三架失重飞机。它曾经完成了许多科学实验论证,并在20世纪70年代选拔航天员中立下功劳,但是因空间小、年代久远,现已被放弃使用。法国曾将一架双发动机喷气中距客机〃快帆…234〃改装成失重飞机。日本国泉宇宙事业开发团于1990年将一架双发喷气轻型客机改装为失重飞机。
12 什么是航天器交会对接
航天器交会对接是指两个航天器(宇宙飞船、航天飞机等)在太空轨道上交会对接,合并成在结构上连成一体的航天器的过程。1966年3月16日,美国航天员乘坐〃双子星座8号〃飞船,手动操作交会过程,与无人〃阿金纳〃目标飞行器对接,实现了两个航天器之间的首次交会对接。1967年10月30日,苏联飞船〃宇宙186〃与〃宇宙188〃完成了首次自动交会对接。
13 航天器交会对接有什么作用
航天器交会对接是载人航天三大基本技术之一,在很多空间活动中都会用到这项技术。例如,可以在近地轨道组装大型空间站,组装飞往月球、火星等外天体的飞行器,可以为空间站运送航天员和物资,可以实现航天器在轨服务、应急救援等。
14 怎样进行航天器交会对接
航天器交会对接涉及两个飞行器,一个是目标飞行器,一个是追踪飞行器。目标飞行器首先发射升空,追踪飞行器作为主动飞行器去寻找目标飞行器进行交会对接。在交会对接过程中,追踪飞行器的飞行可以分为以下四个阶段:
远程导引段:在地面测控的支持下,追踪飞行器经过若干次变轨机动,进入到追踪航天器上的敏感器能捕获目标飞行器的范围(一般为15~100千米)。
近程导引段:追踪飞行器根据自身的微波和激光敏感器测得的与目标飞行器的相对运动参数,自动引导到目标飞行器附近的初始瞄准点(距目标飞行器~1千米)。
最终逼近段:追踪飞行器首先捕获目标飞行器的对接轴,当对接轴线不沿轨道飞行方向时,要求追踪飞行器在轨道平面外进行绕飞机动,以进入对接走廊,此时两个飞行器之间的距离约100米,相对速度约1~3米/秒。
对接停靠段:追踪飞行器利用由摄像敏感器和接近敏感器组成的测量系统精确测量两个飞行器的距离、相对速度和姿态,同时启动小发动机进行机动,使之沿对接走廊向目标最后逼近。在对接前关闭发动机,以~米/秒的停靠速度与目标相撞,最后利用栓…锥或异体同构周边对接装置的抓手、缓冲器、传力机构和锁紧机构使两个飞行器在结构上实现硬连接,完成信息传输总线、电源线和流体管线的连接。
15 航天器交会对接对发射时间有什么要求
在航天器交会对接飞行试验过程中,目标飞行器与追踪飞行器的发射(或入轨)时间是相互关联的,轨道共面与太阳日照要求是发射时间选择与确定的主要因素。通常追踪飞行器每天都有一次降段(是指从北半球飞越南半球)入轨或升段(是指从南半球飞越北半球)入轨的发射机会与目标飞行器轨道共面,通过目标飞行器发射时间的选择与两交会飞行器发射时间间隔的确定,在追踪飞行器共面发射时,太阳已处于满足飞行器交会飞行时追踪飞行器日照要求的方位。因此,轨道共面便成为发射日确定发射时刻的唯一条件。在目标飞行器发射后,须根据目标飞行器轨道测定数据,精确确定追踪飞行器发射时刻,其发射窗口近似为零窗口。发射时刻偏差或发射延迟而引起的轨道升交点赤经偏差,将增加轨道面修正的动力要求。