神舟七号出舱的一些事
搜集了一些神舟七号出舱的报道和资料,尝试理清神七出舱的过程和细节,希望给大家讨论相关问题时做一点参考。
笼统地讲,神七出舱任务的过程是,航天员从返回舱进入气闸舱(即轨道舱),穿戴舱外航天服并做好准备工作,气闸舱泄压,打开舱门,航天员出舱。
一、气闸舱的设计
1、 舱门直径85厘米,舱门面积0.57平方米。
2、 气闸舱内外设置了扶手和脚限制器等设施,因此航天员打开舱门时,身体是有依托的。
3、 舱门有“开门助力机构”,大大降低了开门操作力,因此后面考虑开舱需要的力时,不能认为舱门压力有100公斤,航天员就需要100公斤的拉力。
4、 尽管有泄压动作,开舱时舱内仍然有一定气压。
二、开舱时为何舱内仍有气压
1、 泄压时间有限。综合考虑舱外航天服的工作时间、地面测控区覆盖时间和航天员医学要求,气闸舱泄压时间不能超过18分钟。
2、 泄压的方式不是抽真空而是排气。泄压子系统由泄压阀组件、排气泄压组件和两者间的连接管路组成,当两道阀门均打开时,泄压通道打开。
3、 气闸舱内的冷凝水在气压降低到一定程度时会汽化,导致泄压速度变慢,因此将泄压结束点确定在水的汽化点以上。(2K帕时,水的汽化温度为18℃,1K帕时汽化温度为7℃)
4、 空气减压膨胀过程中会降温,气闸舱舱门完全打开后,温度降至最低约8℃。即出舱任务过程中,气闸舱内的温度始终高于8℃,在8℃的温度下,如果气压低于1.07K帕,水就会汽化给气闸舱增压。
5、 综合考虑,确定开舱时的舱内压力为2K帕。
三、出舱活动的实际执行和相关报道
1、 神七航天员出舱全程详解 关键的8步骤_CCTV.com_中国中央电视台
摘要:首先是解锁,然后拉着舱门的手柄把门开到60度。等到舱内外压力平衡了,再把门完全打开。碰上打不开的情况,就得用一个类似于撬杠的工具把门“撬”开。
报道发出的时间是2008年9月26日,出舱执行是9月27日。说明撬棍是预案内的,有设想到舱门打不开的情况。
2、 专家详解轨道舱舱门研制历程_新闻中心_新浪网 (sina.com.cn)
摘要:为测试太空环境下能否正常开关舱门,科研人员专门研制了一个真空罐,把舱门放在罐的中间,一边抽成真空状态,一边保持有大气状态,用一个机械手模拟航天员开关门,仅这项试验就花了半年时间。
说明做过开关舱门试验,验证舱门存在内外压差的情况下能否开启。
3、 神七轨道舱第一次泄压完毕 航天员吸氧排氮结束 (chinanews.com)
摘要:轨道舱开始第二次泄压,当舱内气压降至2千帕时可满足航天员出舱条件。
根据计算,2K帕时,舱门压力相当于115公斤。说明按设计,航天员借助“开门助力机构”,可以在这个压力下正常打开舱门。
4、“神七”开舱时惊险瞬间:火灾险些吞噬整个飞船_中国发展门户网-国家发展门户 (chinagate.cn)
摘要:
航天员第一个动作就是解锁,然后拉住舱门手柄把门开到60度,等到舱内外压力平衡,这时候舱门才能完全打开。
舱门开动了一点,但立即又收压回去,关死了。
我跟伯明将舱内压力卸到只剩一个千帕时,开始开启舱门。但撬开舱门一个缝,感觉还有一股向外抽的力,这种力很顽强。
在地面训练时,只要将气闸舱泄压到2千帕以下,打开舱门就没有任何问题。
刘伯明在舱内把翟志刚腿部抱住,起到一个固定作用,才帮助翟志刚找到着力点。
翟志刚用辅助工具撬了两次,刚打开一点缝隙,残留的气体把舱门又紧紧吸上了。
翟志刚拼尽全身力气,用力一拉,终于打开了连接浩瀚太空的舱门。
这次舱门打开困难,光压的问题可以忽略不计,要知道那连一根头发丝的压力都比不上。但热辐射和热沉的问题倒是应该重视,因为舱内泄压到接近真空之后,舱门外面受太阳照射,温度升高,而舱门里面却是低温,在这种情况下材料会发生形变,也可能造成打开费力的情况。