气闸舱概论参考资料

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1、气闸舱概论气闸舱是航天员太空行走时进出太空的“门户”。气闸舱的英文是Airlock，直译是气闸。气锁或气塞，是供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。它是指居于两个大气压力不同的空间之间的一个舱室，舱室两边装有两扇不透气的门，目的是防止两个空间之间的气体交流。　　1．气闸舱的作用　　从载人飞船上进行太空行走一般都不需要气闸舱，虽然苏联的“上升2号”飞船上有气闸舱，但苏联和美国的其他飞船上并没有气闸舱。不过从航天飞机和空间站上进行太空行走必须有气闸舱。为什么载人飞船上可以没有气闸舱，而航天飞机和空间站上必须有气闸舱呢？　　这是因为载人飞船座舱内航天员的活动空间比较小，其中双子星座飞船仅有

2、2.55立方米，阿波罗飞船为6.17立方米。在太空行走时，打开舱门，座舱减压到零，让航天员出舱，当航天员完成太空行走回来后，再关上舱门，重新给座舱加压，不会浪费太多的氧气。而且每次飞行中航天员从飞船上进行太空行走的次数也不多，因此完全可以不用气闸舱。但从空间站上进行太空行走则不同，空间站内航天员的活动空间一般都是比较大，如天空实验室为361立方米，国际空间站为908立方米。空间站上如果没有气闸舱，在航天员太空行走时要将舱内的空气全部放空，当航天员回来后又要重新加压，将会造成极大的气体浪费。何况航天员在空间站上一般要进行多次太空行走，因此从空间站上进行太空行走，必须要有气闸舱。航天飞机乘员舱

3、内的空间也比较大，因此也需要设气闸舱。　　2．气闸舱结构与原理　　要进行太空行走首先要使用的一个重要设备是气闸舱，它是航天员出舱活动的门户，有两个作用：一是在打开舱门时防止舱内的气体泄露，二是在航天员出舱前对大气压力进行调节。　　气闸舱有两个气闸门，一个与密封座舱连接，称内闸门；另一个是可通向太空的外闸门。闸门的启闭可用电动机构，也可手动。气闸舱内设有闸门控制台。开启闸门前的给气排气装置。通信和照明设备，以及航天员出舱活动穿的航天服。闸门的启闭必须十分小心和熟练，避免漏气危险。航天员出舱进入太空活动前，在座舱内穿好航天服，走出内闸门后关闭内闸门，把气闸舱内空气抽入座舱内，当气闸舱内和外界空

4、间的压力相等时才能打开外闸门进入太空。航天员返回气闸舱时按相反的顺序操作：关闭外闸门，把座舱内的空气泵入气闸舱，待两者压力相等时，打开内闸门，航天员就可进入座舱内。外闸门的气密性绝对可靠是气闸舱工作的基本条件，闸门的启闭须十分小心和熟练，避免漏气很重要，否则极危险。苏联“上升”2号载人飞船首先应用了气闸舱，航天员Α.Α.列昂诺夫利用它走出舱外，进入太空。　　由于美俄舱外航天服存在差异，所以从俄罗斯舱段出舱必须穿俄制航天服，从美国航天飞机出舱要穿美制航天服。不过，从采用特殊设计的国际空间站“探索号”气闸舱出舱，穿美俄两种舱外航天服皆行。　　空间站内的大气压力为1个大气压，即101.4千帕，而

5、美制舱外航天服内的压力是29.6千帕，如果航天员在舱内穿上航天服，从高压环境很快转为低压环境，就会患减压病。如果在气闸舱内，高低压环境之间有一个过度，再加上预吸氧，就可以预防减压病的发生。　　3．气闸舱的设计要求7/7　　气闸舱设计的关键是舱门，因此对气闸舱的设计要求重点是对舱门的设计要求。以下是美国航宇局对航天飞机和“国际空间站”气闸舱设计提出的一般设计要求和对舱门的设计要求。　　对气闸舱的一般设计要求：　　(1)气闸舱内的容积应满足航天员完成各种出舱活动任务的需要；　　(2)气闸舱能给出舱活动航天服的生命保障系统补充消耗品；提供维修。保养和测试航天服的设备；同时还有存放航天服的空间和设

6、施；　　(3)气闸舱应提供航天员工作或穿行的扶手和脚限制装置；　　(4)气闸舱内的所有设备都能容许穿着航天服的航天员操作和使用。　　对气闸舱舱门的设计要求：　　(1)气闸舱舱门的尺寸应保证穿着航天服的航天员方便进出；　　(2)气闸舱的设计应提供对舱门密封性的检查和测试手段；在舱门的两边应分别提供一个压差指示计；　　(3)舱门上应设有观察窗，供航天员观察舱内的减压情况；　　(4)在舱门上的插销失灵时，应有打开舱门的应急措施和办法；　　(5)舱门应能从门的两边都能锁上和打开；　　(6)当气闸舱的内部压力低于外部压力时，舱门不能被压力自动推开；　　(7)在紧急状态下舱门也能关上；在紧急状态下如果

7、舱门被卡住，用手协助将舱门强行打开的力不能超过441N；　　(8)在打开和关闭舱门时，为了防止身体移动应提供必要的限制设备；　　(9)舱门设计应该既能耐受高压负荷，又不要过于笨重而导致操作不便；　　(10)舱门的开关和控制装置应能让穿着航天服的航天员用手方便地操作和使用；　　(11)舱门应开向压力较高的一边，利用压力的作用使其自然密封，而且又提高可靠性；　　(12)当一名穿着航天服的航天员受伤或生病时，舱门应容许穿着航天