刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

据中国载人航天办公司消息称,北京时间2021年7月4日上午8点11分,神舟十二载人飞船搭乘的三名航天员中的刘伯明和汤洪波,在指令长聂海胜的舱内指挥下,两人顺利从天和号核心舱头部的节点舱出舱口顺利完成出舱任务,并在持续工作7个小时后,在下午14时57分顺利返回核心舱内部,而两人分别身穿的是我国新一代飞天系列舱外航天服。

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

此次航天员顺利出舱不仅是我国继2008年神舟七号首次完成航天员出舱任务后,时隔13年之后我国再次进行载人出舱任务,更重要的是此次出舱也是我国建设天宫空间站正式开始的第一步。看过出舱画面的朋友可能会发现,此次刘伯明和汤洪波出舱时,身穿的舱外航天服和美俄惯用的喷气式背包并不同,其依然采用了此前我国航天员出舱采用的保险绳索软连接方式。

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

这种绳索连接的方式虽然结构简单方便,航天员顺利出舱后,只需要手动将绳索的另一头钩在舱外预定的吊挂点上即可,但是这种绳索连接的方式受绳索长度等影响,航天员能够活动的空间和距离很有限,严重限制了航天员舱外能够活动的空间范围和能够完成的舱外任务能力。反观美国早在上世纪80年代就采用了一种喷气背包来辅助航天员完成更多的航天任务,因为喷气背包的采用使得航天员可以到距离出舱口更远的位置,执行更多的舱外任务,所以其无论是从活动范围还是功能性来说,都要比固定绳索的方式更占优势,但为什么我国没有采用更先进的喷气背包呢?

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

喷气背包虽然能够辅助航天员到更远的位置,执行更多的舱外任务,但是事实是发明并使用太空喷气背包的美国现在也早已不再使用喷气背包了,而究其原因就是因为喷气背包虽然看似先进,但是风险太大了,而航天出舱中,相比任务的执行范围而言,如何降低出舱风险是最为核心的问题,就像载人飞船永远将航天员的安危作为首位一个道理。

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

​喷气背包的出现是伴随航天飞机一同出现的,因为航天飞机在太空执行更多舱外大型航天器发射入轨、在轨维修期间都需要航天员出舱完成辅助,所以为了扩展和提升航天员出舱执行任务检修等任务时的活动范围和灵活性,美国在上世纪80年代研发了一种采用喷气定位控制的喷气背包,其相比传统的安全绳索而言,航天员身穿喷气背包后,可以利用喷气背包上几十个小型喷嘴喷出不同速度的气体来完成包括太空行走等出舱任务。而且其相比传统的安全绳索有着更大的活动范围和更高的灵活属性,所以在1984年2月10日,美国NASA率先将喷气背包使用在了挑战者号航天飞机执行的出舱任务中,两名航天员身穿喷气背包成功出舱后,顺利完成了更远位置的航天设备舱外安装任务,至此以后,美国在多次出舱任务中使用了喷气背包来完成更远位置的航天器安装任务。

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

​但是后面喷气背包使用的次数却越来越少了,特别是在进入千禧年后,美国虽继续发射了几次航天飞机,但是在后续的出厂任务中,美国航天员并没有继续使用喷气背包来完成舱外任务,而是采用了传统的安全绳索+机械臂辅助的方式来完成舱外任务。

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

​有人说是因为喷气背包使用次数够了后,美国没有再生产新的喷气背包,所以只能放弃更先进的喷气背包,采用传统的安全绳索来完成舱外任务。事实真的是如此吗?其实查过喷气背包的使用时间和次数的话会发现,喷气背包看似拥有更远的活动范围和更大的灵活属性,但是喷气背包自1984年被首次用于执行太空任务后,前后只使用过三次,而且全部都是在1984年,也就是说喷气背包实际只使用过三次,而且都是在40年前。

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

​究其原因就在于喷气背包虽然拥有比安全绳索更远的活动范围和更好的灵活属性,但是喷气背包的太空行走、定位是完全依靠背包上多达二十几个小的喷嘴,在不同时间段喷出速度不一样的压力来完成太空行走、定位的,但是美国的喷气背包从一开始就运行不是很可靠,在首次太空行走中就出现过喷嘴失压的问题,后面虽然还使用过两次,但是奈何于可靠性不佳的原因,喷气背包在1984年后再次没有使用过,毕竟喷气背包不管是喷嘴压力失压还是喷嘴压力过高,都会导致航天员失去平衡、甚至远离航天器再也无法安全返回航天器内。

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

​而对于我国载人航天工程而言,伴随着包括神舟载人飞船、天舟货运飞船的陆续发射,和明后年我国还将发射问天、梦天实验舱与之对接成为一个体量更大的天宫空间站,虽然在整个建设和后续运行过程中,我们肯定需要完成多次航天员出舱任务,但是对于我国而言,两个试验舱对接只需要航天员在舱内操纵机械臂完成实验舱抓取、与之对接即可,根本不需要航天员亲自出舱完成对接任务。

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

​后续的出舱任务中,航天员如何安全出舱也在这个天和号核心舱首次出舱中给出了答案,这就是给舱外的机械臂安装脚踏板,航天员出舱后固定在机械臂上,利用机械臂完成距离更远的出舱任务,而且借助机械臂的优势、航天员能够推动的航天器体积、重量更大,而且最为重要的是,在整个出舱任务中,航天员始终与机械臂牢牢捆绑在一起,所以从根本上保障了航天器的出舱安全问题。

刘伯明、汤洪波成功出舱,却没有使用美国出舱用的喷气背包是为何

​ 那么对于我国而言,既然喷气背包存在很多致命性缺点,那么我们为什么要忽视优势更大、安全性更高的机械臂,坚持使用美国都放弃不用的喷气背包呢。

展开阅读全文

页面更新:2024-05-22

标签:美国   背包   天和   神舟   航天器   航天员   喷嘴   绳索   航天   太空   航天飞机   顺利   方式   我国   机械

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号

Top