载人探月航天器大气压力制度选择.pdf

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1、第２２卷第６期载人航天Ｖｏｌ．２２Ｎｏ．６２０１６年１２月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＤｅｃ．２０１６载人探月航天器大气压力制度选择刘伟波，刘朝霞，陈金盾，彭远开（中国航天员科研训练中心，北京１０００９４）摘要：大气压力制度是载人探月工程的顶层指标之一，需要从系统工程的角度出发，深入分析和研究，既要保证航天员安全、全力提高航天员月面出舱活动效能，还要具有工程实施的可行性和经济性。运用航天医学工程理论，从人体生理学、工程学角度，分析压力制度影响因素，提出发射和返回、地－月飞行、月面驻留和出舱活动等阶段的压力制度设计方案：航天器发射段和返回段采用（９０～１０１?３）ｋＰａ氧、氮混合气，

2、地月空间转移段总压逐步降低到（５８±４）ｋＰａ，月球着陆停留阶段总压保持（５８±４）ｋＰａ，月地飞行期间总压过渡到接近１０１?３ｋＰａ，全程氧分压保持（２１±２）ｋＰａ；登月服优先选用４０ｋＰａ纯氧压力，可向下兼容３０ｋＰａ纯氧。这种压力制度的既能满足人体生理学要求，也能满足工程可行性和经济性要求，还可避免月面出舱活动中的减压病风险。关键词：载人探月；登月服；大气压力制度中图分类号：Ｖ１９文献标识码：Ａ文章编号：１６７４⁃５８２５（２０１６）０６⁃０６８７⁃０７ＳｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆＳｐａｃｅｃｒａｆｔＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＰｒｅｓｓｕｒｅＲｅｇｉｍｅｆｏｒＭａｎｎｅｄＬｕｎａｒＥｘｐｌ

3、ｏｒａｔｉｏｎＭｉｓｓｉｏｎＬＩＵＷｅｉｂｏ，ＬＩＵＺｈａｏｘｉａ，ＣＨＥＮＪｉｎｄｕｎ，ＰＥＮＧＹｕａｎｋａｉ（ＣｈｉｎａＡｓｔｒｏｎａｕｔｓＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＴｒａｉｎｉｎｇＣｅｎｔｅｒ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｇｉｍｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｔｏｐｄｅｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｍａｎｎｅｄｌｕｎａｒｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｍｉｓｓｉｏｎ．Ｉｔｓｈｏｕｌｄｂｅｔｈｏｒｏｕｇｈｌｙｒｅｓｅａｒｃｈｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｓａｆｅｔｙａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆａｓｔｒｏｎａｕｔｓ，ａｎｄｔｏｍ

4、ｅｅｔｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｅｃｏｎｏｍｙａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｉｎｔｅｒ⁃ａｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｇａｓｅｏｕｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｈｕｍａｎｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，ａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｐｒｏｐｏｓａｌｓｏｆａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｆｏｒｅａｃｈｓｔａｇｅｏｆｔｈｅｍｉｓｓｉｏｎｗｅｒｅｓｕｇｇｅｓｔｅｄｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｌａｕｎｃｈ，ｒｅｔｕｒｎ，ｅａｒｔｈ⁃ｍｏｏｎｔｒａｎｓｆｅｒｆｌｉｇｈｔ，

5、ｌｕｎａｒｈａｂｉｔａｔｉｏｎａｎｄｌｕｎａｒｓｕｒｆａｃｅＥＶＡ，ｅｔａｌ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌａｕｎｃｈａｎｄｒｅｔｕｒｎｓｔａｇｅ，（９０～１０１．３）ｋＰａｔｏｔａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｏｘｙｇｅｎａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎｍｉｘｔｕｒｅｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅｔｏｔａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｇｒａｄｕａｌｌｙｒｅｄｕｃｅｄｔｏ（５８±４）ｋＰａｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅａｒｔｈ⁃ｍｏｏｎｔｒａｎｓｆｅｒｐｅｒｉｏｄ，ａｎｄｍａｉｎｔａｉｎｅｄａｔｔｈｉｓｌｅｖｅｌｉｎｔｈｅｐｈａｓｅｏｆｌｕｎａｒｌａｎｄｉｎｇａｎｄｌｕｎａｒｈａｂｉｔａｔｉｏｎ．Ｗｈｅｎｆｌｅｗｂａｃｋｔｏｔｈｅｅａｒ

6、ｔｈｏｒｂｉｔ，ｔｈｅｔｏｔａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｓｇｒａｄｕａｌｌｙｅｌｅｖａｔｅｄｂａｃｋｔｏｎｅａｒｌｙ１０１．３ｋＰａ．Ｔｈｅｏｘｙｇｅｎｐａｒｔｉａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｍａｉｎｔａｉｎｅｄａｔ（２１±２）ｋＰａｄｕｒｉｎｇａｌｌｔｈｅｐｈａｓｅｓ．Ａｓｔｏｔｈｅｌｕｎａｒｓｕｉｔ，４０ｋＰａｐｕｒｅｏｘｙｇｅｎｗａｓｐｒｅｆｅｒｒｅｄ，ａｎｄ３０ｋＰａｐｕｒｅｏｘｙｇｅｎｗａｓｂａｃｋｗａｒｄｓｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ．Ｔｈｅｍａｉｎａｄｖａｎｔａｇｅｏｆｔｈｉｓｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｇｉｍｅｐｒｏｐｏｓａｌｉｓｔｈａｔｉｔｃｏｕｌｄｍｅｅｔｔｈｅｈｕｍａｎｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙｒｅｑ

7、ｕｉｒｅｍｅｎｔｓｗｉｔｈｌｏｗｅｒｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｃｏｓｔ．Ｍｏｓｔｏｆａｌｌ，ｔｈｅｄｅｃｏｍｐｒｅｓ⁃ｓｉｏｎｓｉｃｋｎｅｓｓｄｕｒｉｎｇｌｕｎａｒｓｕｒｆａｃｅａｃｔｉｖｉｔｙｃｏｕｌｄｂｅｔｏｔａｌｌｙａｖｏｉｄｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｎｎｅｄｌｕｎａｒｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ；ｌｕｎａｒｓｕｉｔ；ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｒｅｇｉｍｅ气，大气压力制度是指密封舱内的大气总压、氧分１引言［１］压以及稀释气