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航天服隔热材料技术研究进展 被引量：18
1
作者 杨冬晖 李猛 尚坤 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期87-96,共10页
为明确我国未来航天服被动热防护技术的应用发展方向,结合国内外在用近地轨道航天服隔热材料技术的发展现状和先进航天服隔热材料的设计需求,对先进航天服隔热材料的相关研究进行了评述。目前,多层隔热组件是在近地轨道和月面等高真空... 为明确我国未来航天服被动热防护技术的应用发展方向,结合国内外在用近地轨道航天服隔热材料技术的发展现状和先进航天服隔热材料的设计需求,对先进航天服隔热材料的相关研究进行了评述。目前,多层隔热组件是在近地轨道和月面等高真空环境下隔热效果最理想的材料,但为提高服装的活动性能和对空间环境的适应能力,需作进一步改进。纤维类材料在航天服隔热应用方面具有传统优势,但在面向火星任务为代表的低真空环境的深空探测中,未能达到热导率和材料厚度相结合的隔热目标;气凝胶类材料具有较低的热导率,在火星大气环境下具有最好的隔热性能,但无法规避粉尘污染及机械耐久性等问题。研究具有更细纤维尺度和特殊空隙结构的纤维种类,制备具有柔韧耐久特质的有机气凝胶材料,探索具有不同技术优势的材料的组合应用,将成为解决未来先进航天服隔热问题的主要途径。 展开更多
关键词 航天服 隔热材料 热防护 近地轨道 深空探测
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俄美航天服回顾与展望 被引量：13
2
作者 肖志军 管春磊 李潭秋 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期460-466,共7页
本文系统回顾了前苏联/俄罗斯和美国航天服的研制历史。俄美航天服的研发都基于高空压力服的技术,经历了从舱内航天服到舱内航天服与舱外航天服结合型航天服,再到舱内航天服与舱外航天服分开研制的发展路线。随着国际交流与合作的增加,... 本文系统回顾了前苏联/俄罗斯和美国航天服的研制历史。俄美航天服的研发都基于高空压力服的技术,经历了从舱内航天服到舱内航天服与舱外航天服结合型航天服,再到舱内航天服与舱外航天服分开研制的发展路线。随着国际交流与合作的增加,俄罗斯与美国航天服的技术差异逐渐模糊,多功能和零吸氧排氮航天服是未来的重点发展方向。 展开更多
关键词 航天服 舱内航天服 舱外航天服
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太空环境中舱外航天服的外层防护问题 被引量：12
3
作者 邓传明 于伟东 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期110-116,共7页
舱外航天服是人类太空探索和活动的基本条件,这里着重论述了太空的各种环境及其对出舱人体外层防护的要求和应用研究并针对太空环境的特点,讨论了各种条件下的防护机制、有效防护的实现以及防护材料应该具备的性状。尤其是文中穿插了实... 舱外航天服是人类太空探索和活动的基本条件,这里着重论述了太空的各种环境及其对出舱人体外层防护的要求和应用研究并针对太空环境的特点,讨论了各种条件下的防护机制、有效防护的实现以及防护材料应该具备的性状。尤其是文中穿插了实际研究的一些想法和结果,这为出舱人体防护材料的综合功能设计提供了基础。 展开更多
关键词 太空环境 宇航服 防护材料 舱外航天服
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神舟七号航天员出舱活动总体设计与飞行实践 被引量：11
4
作者 陈金盾 刘伟波 陈善广 《载人航天》 CSCD 2009年第2期1-9,共9页
航天员出舱活动总体设计,是决定任务的关键技术之一。围绕人、服、舱、失重和真空环境,解决复杂系统人机环境的医学工程难题,制定系统总体方案,实施医学综合防护,确保我国航天员穿着专门研制的"飞天"舱外航天服,安全、健康和... 航天员出舱活动总体设计,是决定任务的关键技术之一。围绕人、服、舱、失重和真空环境,解决复杂系统人机环境的医学工程难题,制定系统总体方案,实施医学综合防护,确保我国航天员穿着专门研制的"飞天"舱外航天服,安全、健康和高效地完成首次出舱活动任务,突破出舱活动技术。着重介绍航天员出舱活动任务分析、总体设计、出舱活动方案设计、系统集成与验证和飞行验证结果。 展开更多
关键词 神舟七号 出舱活动 总体设计 系统集成 飞行验证
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舱外航天服的轨道空间外热流计算方法 被引量：8
5
作者 邱义芬 陈拥华 +1 位作者 袁修干 杨春信 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期221-224,共4页
分析了舱外航天服在轨道空间环境的辐射换热热流。采用蒙特卡罗(MonteCarlo)法,计算了航天服及飞船处于各种相对位置时,航天服对飞船的红外辐射角系数;航天服相对于地球位于各种位置时,航天服对地球的红外辐射角系数;在一定太阳照射方向... 分析了舱外航天服在轨道空间环境的辐射换热热流。采用蒙特卡罗(MonteCarlo)法,计算了航天服及飞船处于各种相对位置时,航天服对飞船的红外辐射角系数;航天服相对于地球位于各种位置时,航天服对地球的红外辐射角系数;在一定太阳照射方向下,飞船及地球对航天服的太阳反射角系数。与文献数据比较,证明此方法计算舱外航天服空间外热流适用性强,结果准确、可靠,能满足工程使用要求。 展开更多
关键词 热控制 空间外热流 蒙特卡罗法 航天服 辐射角系数
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航天服工效学问题 被引量：9
6
作者 贾司光 陈景山 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 1999年第5期371-375,共5页
阐明了工效学概念，将其运用于航天服设计。通过人体测量学的运用，建立航天服尺寸设计体系，明确了解决服装舒适性、适体性和空间性的设计要求（ 含对失重） 。通过人体力学的运用，制定了规范，明确了解决服装活动性与姿态的设计要求... 阐明了工效学概念，将其运用于航天服设计。通过人体测量学的运用，建立航天服尺寸设计体系，明确了解决服装舒适性、适体性和空间性的设计要求（ 含对失重） 。通过人体力学的运用，制定了规范，明确了解决服装活动性与姿态的设计要求（ 含对失重） 。简述了航天服工效学现状。 展开更多
关键词 工效学 航天服 人体测量学 人体力学 设计
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航天员舱外活动的工效学问题 被引量：10
7
作者 贾司光 梁宏 《中华航空航天医学杂志》 CSCD 2001年第4期246-249,共4页
目的　明确航天员舱外活动工效学的基本内容。　资料与综合　在运用航天员太空活动和地面训练的生理学和工效学资料的基础上 ,对舱外活动工效学进行了较系统的阐述。　基本内容　舱外活动动作种类、影响因素 (太空失重和航天服等 )、训... 目的　明确航天员舱外活动工效学的基本内容。　资料与综合　在运用航天员太空活动和地面训练的生理学和工效学资料的基础上 ,对舱外活动工效学进行了较系统的阐述。　基本内容　舱外活动动作种类、影响因素 (太空失重和航天服等 )、训练与实践等。　结论　舱外活动工效学属多学科交叉的新领域 ,为高效地满足太空作业的需求 。 展开更多
关键词 宇航员舱外活动 工效学 太空失重 航天服 宇航员
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基于暖体假人代谢模拟的“飞天”舱外服热防护特性试验研究 被引量：9
8
作者 李潭秋 袁修干 +1 位作者 吴志强 谢广辉 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期404-411,共8页
目的确定在轨空间环境下的舱外服整体系统的极限隔热能力(漏热率),验证系统被动热防护结构设计的正确性、合理性及特定防护结构的性能。方法通过空间外热流仿真计算确定轨道出舱活动可能经历的极限热工况和极限外热流,采用红外笼和液氮... 目的确定在轨空间环境下的舱外服整体系统的极限隔热能力(漏热率),验证系统被动热防护结构设计的正确性、合理性及特定防护结构的性能。方法通过空间外热流仿真计算确定轨道出舱活动可能经历的极限热工况和极限外热流,采用红外笼和液氮模拟舱外服的空间热流和热沉;用暖体假人模拟舱外服内人体代谢和温度控制。结果采用上述方法构建了人-舱外服-外热真空环境试验系统;通过对真空无热沉、冷黑背景和不同外热流施加的热状态比较、外部散热控制法和暖体假人热补偿法的比较,形成了验证和评估系统热防护性能的综合技术方法。对飞天舱外航天服在模拟内外部热环境下进行了极限热防护性能测试和评估。结论对试验精度进行的分析表明试验结果具有很好的测试精度,能够对舱外服热防护性能进行验证和评估。 展开更多
关键词 出舱活动 航天服 被动热防护特性 热平衡试验 暖体假人
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基于有限元方法的航天服平褶式关节建模 被引量：9
9
作者 尚坤 刘向阳 李猛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期1002-1010,共9页
关节的灵活性能是航天服改进设计的一个重要方向,平褶式关节是一类典型的航天服软关节。为全面了解平褶式关节的活动特性,利用有限元方法构建了平褶式关节的仿真模型,该模型能够反映关节的主要材料和结构特征,计算得到了关节的阻力矩-... 关节的灵活性能是航天服改进设计的一个重要方向,平褶式关节是一类典型的航天服软关节。为全面了解平褶式关节的活动特性,利用有限元方法构建了平褶式关节的仿真模型,该模型能够反映关节的主要材料和结构特征,计算得到了关节的阻力矩-角度关系。为验证模型,开展了关节原理样件的阻力矩测量,分析了模型误差的来源。比较了有限元方法和经典分析方法,并进一步讨论了平褶式关节阻力矩的组成。结果表明,有限元模型能够反映关节弯曲运动的基本特征,尽管关节运动初期和伸展运动后期阻力矩计算的准确性还有待提高,但与经典分析方法相比具有显著的优势。此外,结合模型结果分析得到平褶式关节阻力矩由压缩气体、材料摩擦以及结构的弹性变形引起。 展开更多
关键词 航天服 平褶式关节 有限元 非线性 阻力矩
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面向星表探测的航天服关节系统概念设计 被引量：6
10
作者 王振伟 胥任杰 +3 位作者 刘双印 徐利梅 谢晓梅 范守文 《载人航天》 CSCD 北大核心 2018年第1期48-54,共7页
针对未来星表探测需求,提出了一种硬式冗余自由度航天服旋转关节系统的概念设计方案。首先,采用虚拟样机技术,建立了航天服关节系统的概念设计模型,给出关节自由度的布置方案,论述了航天服关节系统的设计依据和方法;然后,以髋关节为主... 针对未来星表探测需求,提出了一种硬式冗余自由度航天服旋转关节系统的概念设计方案。首先,采用虚拟样机技术,建立了航天服关节系统的概念设计模型,给出关节自由度的布置方案,论述了航天服关节系统的设计依据和方法;然后,以髋关节为主要对象,阐述了"半球冠平面斜截"的冗余自由度硬式髋关节设计方法,给出了髋关节设计参数和位态的计算表达式;最后,进行了仿真分析。结果表明,提出的航天服关节系统概念设计方案是合理、可行的。 展开更多
关键词 航天服 髋关节 星表探测 概念设计 冗余自由度
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舱外航天服试验用暖体假人的研制与性能分析 被引量：6
11
作者 陈益松 张渭源 +6 位作者 谢广辉 李俊 李学东 崔奇 卫兵 李敏 杨凯 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期306-310,共5页
研制了一种新型易拆装结构且具有多种测量模式的暖体假人,实现了针对舱外航天服特殊穿着条件下的试验测量.介绍了该暖体假人的设计原则、结构特点和拓展功能.试验表明,在不同测量模式和环境设定下,该暖体假人都具有良好的动态响应特性... 研制了一种新型易拆装结构且具有多种测量模式的暖体假人,实现了针对舱外航天服特殊穿着条件下的试验测量.介绍了该暖体假人的设计原则、结构特点和拓展功能.试验表明,在不同测量模式和环境设定下,该暖体假人都具有良好的动态响应特性和测量精度. 展开更多
关键词 暖体假人 服装舒适性 舱外航天服 动态响应
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航天服手臂运动学建模及其关节力学特性的测试 被引量：6
12
作者 王昊 金明河 +3 位作者 高晓辉 杜立彬 赵京东 刘宏 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期212-217,共6页
介绍基于随动式测量机器人的航天服关节力学特性测量原理 ,根据舱内航天服手臂的特性建立基于机器人运动学的数学模型 ,提出基于神经网络的逆运动学算法进行航天服关节角度的计算 ,并采用基于泛化能力的网络构造算法进行神经网络拓扑结... 介绍基于随动式测量机器人的航天服关节力学特性测量原理 ,根据舱内航天服手臂的特性建立基于机器人运动学的数学模型 ,提出基于神经网络的逆运动学算法进行航天服关节角度的计算 ,并采用基于泛化能力的网络构造算法进行神经网络拓扑结构的优化设计 . 展开更多
关键词 随动式测量机器人 运动学 数学模型 神经网络 航天服手臂 建模 关节力学特性 测试
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航天服充气压状态下的关节阻力矩特性研究 被引量：5
13
作者 刘文樵 施虎 +1 位作者 谭坤 张瑞明 《液压与气动》 北大核心 2021年第8期17-25,共9页
航天服为航天员在太空环境提供基本生命保障,同时还需具有较好的活动性能以便开展作业。航天服工作时需充气压构成真空防护,而气压会导致较大关节阻力矩,对着服者活动产生很大影响。为研究航天服充气压状态下的关节阻力矩特性,研制了一... 航天服为航天员在太空环境提供基本生命保障,同时还需具有较好的活动性能以便开展作业。航天服工作时需充气压构成真空防护,而气压会导致较大关节阻力矩,对着服者活动产生很大影响。为研究航天服充气压状态下的关节阻力矩特性,研制了一种能够消除重力、牵引轨迹误差等因素干扰的测试平台,并对航天服肘关节、膝关节、髋关节活动阻力矩进行测试,分析了关节阻力矩与航天服余压及关节活动速度的关系。在测试数据的基础上,采用改进型数值实现方法及线性插值方法建立了基于Preisach迟滞模型的航天服关节角度与关节阻力矩数学模型,并在MATLAB/Simulink中进行模型预测仿真计算,验证了所提出的改进型迟滞模型能实现对航天服关节阻力矩的精确预测,为航天服关节活动性能的改善提供了理论参考。 展开更多
关键词 舱外航天服 关节阻力矩 迟滞特性 线性插值 PREISACH模型
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带褶皱的等张力体航天服软关节设计与实验 被引量：5
14
作者 刘奇林 刘向阳 李猛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3868-3875,共8页
面向未来行星表面探测任务,航天服的活动性能需要进一步提高。为此,应改进航天服软关节的结构形式。根据等张力体形状内部承压时不存在周向应力的理论,在该曲面周向上加入褶片结构,设计出了带褶皱的等张力体关节,使之能够沿周向弯曲或... 面向未来行星表面探测任务,航天服的活动性能需要进一步提高。为此,应改进航天服软关节的结构形式。根据等张力体形状内部承压时不存在周向应力的理论,在该曲面周向上加入褶片结构,设计出了带褶皱的等张力体关节,使之能够沿周向弯曲或伸展。为验证关节性能,利用柔性单自由度关节测量设备,进行了多次加卸载和不同运动范围的力矩特性研究,分析了关节的几何形态、等容性以及主应力状态,并将该关节与无褶皱的等张力体关节和平褶式关节进行了比较,最后讨论了关节的优化方向。结果表明,在测试的0°~80°范围内,关节力矩较小,最大容积变化为1.6%。关节弯曲时,等张力体曲面上周向应力仍可忽略不计。首次加载与之后的加载有一定的差异,而不同的运动范围对关节活动性能无影响。与其他两种关节形式比较,带褶皱等张力体关节在几何尺寸、运动形态和活动性能上都具有一定的优势。此外,该关节可在结构和材料方面进一步优化。 展开更多
关键词 航天服 关节 等张力体 褶片 力矩
原文传递
航天服手臂阻尼力矩测试方法 被引量：5
15
作者 赵京东 刘伊威 刘宏 《机械与电子》 2008年第3期53-56,共4页
论述了俄罗斯、美国和中国航天服手臂阻尼力矩的测试方法,比较了各种方法的特点。通过分析不同测试方法的测量结果,给出了航天服手臂关节的阻尼力矩特性。
关键词 航天服 阻尼力矩 随动机器人 运动学 神经网络
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苏/俄舱外航天服技术的进展 被引量：5
16
作者 朱仁璋 王鸿芳 +2 位作者 王晓光 刘淑焕 潘光怡 《载人航天》 CSCD 2009年第1期25-45,共21页
苏/俄载人飞船("上升"号与"联盟"号)航天服是软式的,由舱内压力服演变而来,不仅用于短时间的舱外活动,而且作为航天员舱内防护与应急救生使用。月球"海鹰"服原计划用于苏联月球使命的指令长在轨使用。197... 苏/俄载人飞船("上升"号与"联盟"号)航天服是软式的,由舱内压力服演变而来,不仅用于短时间的舱外活动,而且作为航天员舱内防护与应急救生使用。月球"海鹰"服原计划用于苏联月球使命的指令长在轨使用。1972年月球项目中止后,在月球"海鹰"服的基础上,经不断改进,形成"海鹰"系列舱外航天服,用于"礼炮"号与"和平"号空间站。自2001年起,"海鹰"-M与美国航天服EMU(舱外移动单元)一起在国际空间站使用。"海鹰"系列的第5个型号,"海鹰"-MK,已于2008年9月运抵国际空间站,还有两套"海鹰"-MK将于2009年抵达国际空间站。"海鹰"-MK是世界上第一种应用内置计算机的智能化航天服,它将在国际空间站上逐步取代"海鹰"-M,投入使用。阐述"海鹰"系列航天服的技术进展,特别是"海鹰"-M与"海鹰"-MK的技术状态。 展开更多
关键词 舱外活动 航天服 载人航天
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航天服上躯干结构工效架的研制与应用研究 被引量：4
17
作者 李元丰 张万欣 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期293-297,共5页
目的研制一种航天服上躯干结构的模拟工效架,并验证其应用效果。方法根据航天服上躯干结构的组成,设计研制上躯干结构工效架,用以模拟上躯干结构构型。应用工效架开展对俄罗斯Orlan航天服以及美国EMU的肩法兰布局方案的对比实验研究。... 目的研制一种航天服上躯干结构的模拟工效架,并验证其应用效果。方法根据航天服上躯干结构的组成,设计研制上躯干结构工效架,用以模拟上躯干结构构型。应用工效架开展对俄罗斯Orlan航天服以及美国EMU的肩法兰布局方案的对比实验研究。结果上躯干结构工效架成功模拟Orlan与EMU的肩法兰布局;美国EMU肩法兰布局对于上肢操作空间的影响总体上小于Orlan航天服;两种肩法兰布局方案对操作空间的影响与志愿者身高存在一定相互关系。结论研制的航天服上躯干结构工效架可实现对于一定范围内上躯干结构构型的模拟,可作为上躯干结构构型设计理论研究以及产品研制方案的评价实验平台。 展开更多
关键词 航天服 上躯干结构 工效架 肩法兰布局
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从专利视角分析国外航天服技术的发展状况
18
作者 王昱杰 李顺杰 《中国纤检》 2024年第12期98-101,共4页
针对国外航天服技术的专利文献进行筛选、标引、数据处理,从申请趋势、区域分布、主要专利权人、技术分支等方面开展了系统分析,为我国市场主体和研发团队了解专利竞争格局和技术发展趋势起到信息指引作用。
关键词 航天服 专利分析 材料
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航天服系统设计与关键技术分析 被引量：4
19
作者 张万欣 《载人航天》 CSCD 北大核心 2022年第2期143-150,共8页
航天服是载人航天必备的个人防护装备,为人体建立起赖以生存的微环境,具备生命保障与作业保障等功能。基于未来载人航天任务需求,采用系统设计思想,分析明确了航天服针对生命保障任务需求的11种功能及作业能力保障的9种功能需求与分配,... 航天服是载人航天必备的个人防护装备,为人体建立起赖以生存的微环境,具备生命保障与作业保障等功能。基于未来载人航天任务需求,采用系统设计思想,分析明确了航天服针对生命保障任务需求的11种功能及作业能力保障的9种功能需求与分配,并根据当前航天服技术水平,结合相关技术发展趋势,给出了航天服功能实现的方案构想,提出了结构与材料、高效能便携环控生保、高安全-高比能电池、适用于着服应用的人机交互、小型化信息采集与处理、航天服寿命评估与预测以及地面模拟试验与验证等关键技术要点。 展开更多
关键词 航天服 系统设计 生命保障 作业保障 关键技术
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一种适用于载人航天飞行的针织手套设计及性能分析
20
作者 李猛 尚坤 +3 位作者 陈树刚 刘秀斌 王奕霏 吴璠 《载人航天》 CSCD 北大核心 2024年第1期17-22,共6页
针对载人航天飞行任务中航天服配套的舒适手套,开展研究设计与样品试制,以传统的纯棉天然纤维与高性能的聚酰亚胺纤维2种材料织造的针织手套为对象,在力学性能、吸湿性、透气性、热传导性等方面进行比对实验与分析,同时针对聚酰亚胺在... 针对载人航天飞行任务中航天服配套的舒适手套,开展研究设计与样品试制,以传统的纯棉天然纤维与高性能的聚酰亚胺纤维2种材料织造的针织手套为对象,在力学性能、吸湿性、透气性、热传导性等方面进行比对实验与分析,同时针对聚酰亚胺在卫生学、远红外等原生特性方面开展实验验证。结果表明:相对于棉针织手套,聚酰亚胺针织手套的力学性能与热稳定性更优,使用过程中脱出物更少,对载人航天飞行应用的环境更加友好;基于聚酰亚胺纤维的低吸湿与低导热特性,在航天服内部人手出汗与环境温度变化下的干湿态转换过程中,针织手套的性能损失较小;聚酰亚胺纤维原生性的远红外特性与抗菌抑菌能力能够为针织手套在肢体末端湿冷环境下提供更好的温热性与卫生学满足性。 展开更多
关键词 针织手套 舒适手套 聚酰亚胺 载人航天飞行 航天服
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