宇航员头盔.docx

明钱求县滋耕莒行
工程塑料课程论文
论文名称:宇宙飞船舱外航天服防护头盔组件的研制
年级专业:材控F1003班
学生姓名:
学号:
宇宙飞船舱外航天服防护头盔组件的研制
摘要:本文简要介绍了神舟七号舱外宇航服防护头盔组件的研制
明钱求县滋耕莒行
工程塑料课程论文
论文名称:宇宙飞船舱外航天服防护头盔组件的研制
年级专业:材控F1003班
学生姓名:
学号:
宇宙飞船舱外航天服防护头盔组件的研制
摘要:本文简要介绍了神舟七号舱外宇航服防护头盔组件的研制背景和研制过
程。通过神舟七号宇航员成功进行舱外活动表明,防护头盔组件满足舱外航天服
的总体技术要求和宇航员舱外活动的需要。
关键词:防护头盔组件;复合材料.
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前言
2008年9月25日21时10分“神舟七号”载人航天飞船顺利升空,9月27日16时43分身穿国产“飞天”航天服的航天员翟志刚成功出舱,并在舱外进行20分钟的科学探索活动。与此同时,我国自主研发的舱外航天服吸引了世界和我国社会各界的目光,我国也成为了世界上第三个能够自主研制舱外航天服的国家。舱外航天服为宇航员成功进行舱外活动提供了坚实的保障,它是多学科领域尖端技术的结晶,它的作用不仅仅是“防寒保暖”,在太空温度急剧变化的情况下能恒定航天员的生存环境温度,还要具有为宇航员提供生存压力场、抵御辐射和微陨星袭击的功能,此外还需要解决通信、宇航员行走及生命保障系统等方面的需求。
作为舱外航天服的重要组件之一一一头盔组件,它在舱外宇航服系统中具有举足轻重的作用,为宇航员的头部提供最可靠的保护,头盔组件性能的优劣关系着舱外任务的完成与否。舱外航天服头盔组件壳体为玻璃钢复合材料,聚合物基复合材料的突出优点是比强度和比模量高。比强度是材料的强度与密度之比值,比模量是材料的模量与密度之比值,其量纲均为长度。在质量相等前提下,它是衡量材料承载能力和刚度特性的指标,对于在空中或太空中工作的航空航天结构材料来讲无疑是非常重要的力学性能。复合材料壳体成型之后通过机械连接与金属件相连,从而组成头盔组件。由于头盔壳体为球型加筋结构,配合精度要求高,给头盔壳体成型带来不小的难度。复合材料的成型方法对产品的性能有很大的关系,初步统计,目前复合材料的成型方法有二十余种。针对该类型构件,经过全面的分析和试验比对,最终采用热压罐真空辅助成型法。实践证明,该方法研制的产品能够满足舱外航天服的技术要求。
防护头盔组件研制过程
防护头盔组件主要保护宇航员头部免受外力冲击,为宇航员头部防护的关键部件,除了要满足舱外宇航服的整体性能要求之外,还必须具备一些特殊的性能要求,比如防护头盔组件必须适用一定的温度环境(低温到中温)、不得产生和释放有损宇航员身体健康的气体、在加速状态下能够承受一定的压力并在一定能量的冲击下不得产生永久性变形和穿透性裂纹、绝缘、重量尽可能轻、保证通信质量等。防护头盔组件由玻璃钢壳体铆接金属件而成,壳体外型近似球面,是典型的球面加筋结构件。
防护头盔组件的研制工艺如下所示:
(1)防护头盔组件材料体系
材料体系的选择以舱外航天服防护头盔组件的技术要求为根本出发点和最终落脚点,慎重而又周详地进行了选材工作,从而首次在我国自主研制的舱外航天服头盔组件中使用玻璃纤维增强环氧树脂复合材料体系2SW110/LWR22,并