这是航天员穿着出舱服，准备进行出舱活动程序训练。 （资料图片）

　　今日，我国航天员将穿着舱外航天服首次出舱进行太空行走。舱外航天服的设计灵感源于虾，像虾一样外硬内软，关节灵活，好比航天员的“护身法宝”，为航天员在太空中工作提供生命活动保障条件。

　　服装躯干厚度为1.5毫米

　　舱外航天服上肢(袖子)和下肢(裤腿)的长度可以根据每个航天员的身长进行调节。通过调节大小，一套航天服可以用于不同身材的航天员，身高1.60米~1.80米的人都可以穿。

　　舱外航天服躯干的设计厚度为1．5毫米，相当于两根头发丝。既要保证一定的强度、刚度，又要尽量减轻重量，还要能承受一定程度的磨损，这对材料和工艺的要求之高，超乎想像。难怪整套服装的造价达到3000万元人民币左右！

　　是“穿在身上的飞船”

　　专家释疑：舱内航天服只保证压力，但舱外航天服什么都要管。飞船里的大多数功能，都要在舱外航天服里实现。总的来说，舱外航天服为航天员提供三方面的保障。一是辐射、真空、微流尘等环境的防护；二是生命保障，也就是要保持一个适合人生存的气体和温度湿度环境；三是良好的功效保障，保证航天员穿着舱外航天服能开展维修器材等太空作业。可以说，舱外航天服就是一个“穿在身上的飞船”。

　　仿生结构活动自如

　　现场观察：舱外航天服重量为120公斤，最高能达到2米。庞大的形体，反光的面罩，用一位香港明星评价航天服的话来说，“看上去很科幻”。

　　在失重的太空中，舱外航天服的重量不会对航天员造成困扰。但是，在加压充气之后，航天员会不会变成行动困难的“巨无霸”？专家释疑：重而不笨、行动灵活，是中国舱外航天服的一大特点。设计师们在上肢的肩、肘、腕和下肢的膝、踝等关节处，使用了气密轴承。在轴承的作用下，航天员的手脚可以随意转动，同时能严格保证气密性。科研人员还巧妙地利用了仿生结构，使关节活动更自如。

　　舱外航天服的电控系统显示器也更方便查看，它采用了国际上最先进的OLED技术，全部采用数字信号处理，色彩更艳丽，而且更大、更薄、更省电、更能耐受高低温。

　　中国的第一代舱外航天服，就单个设备而言，功能不一定强大，但在系统的集成上具有优势。就完成目前任务的能力而言，这套服装接近国际水平。

　　据《法制晚报》

　　第一层隔热层

　　由5～7层涂铝的聚酯薄膜构成，可反射光，应对温差、辐射。

　　第二、三层气密层和限制层既要充气加压，又不能过于膨胀，还能让关节活动自如。用聚酯纤维织物、橡胶材料等制成。

　　第四层液冷服

　　由细胶管和弹性纤维编织的网状长衣，起散热作用，网状管子拉直有100米长。

　　第五层内衣

　　纯棉或棉麻布制成，最大的特点是绝对不起静电，因为航天服内是纯氧，有个火花就会着火。

　　背包

　　上部主要是生命保障系统，有高压氧气瓶，能用4个小时。

　　下部主要是电池和无线设备，用于与飞船联系，将航天员的各种信息传给飞船。

　　手套

　　指尖部分有气密层，保持触觉。手套用特殊橡胶材料制成，上面的颗粒有防滑隔热作用，能握住直径25毫米的铅笔。

　　电脐带

　　保证与飞船的电连接，出舱的时候用于应急。长8米。

　　胸前

　　躯干外壳上密集着各种仪器：有电控台、气液控制台等，电控台控制服装电力、照明等，气液控制台控制服装气路和液路系统。

　　头盔

　　面窗有4层，里面两层是压力面窗，两层之间充氮气密封，防结雾。外面是防护面窗，防止外物靠近压力面窗。最外层是滤光面窗，对太阳光折射率低，迎着光照面可拉下它。

　　两侧各有一照明灯，可照亮服装胸前部分。

　　轴承

　　上肢肩、肘、腕三个关节部分有轴承，密封能转动。

　　下肢膝、踝关节有轴承，太空行走主要靠手，所以下肢关节轴承少。

　　安全挂钩

　　有2个安全挂钩，类似攀岩使用的挂钩，起到安全防护作用，使航天员出舱不脱离舱体。

　　航天员在舱外交替操作挂钩“行走”。挂钩绳子一长一短，长的为3米的弹簧绳，短的1米。承力均为一吨。

　　反光镜

　　位于手腕上，由于部分仪器航天员不能直接看到，只能通过镜面反射操作。

　　中国舱外航天服数字一览

　　重量——120公斤

　　大小——最高可达两米，背包高度130厘米

　　尺寸——通过调节大小，身高160厘米到180厘米的人都可以穿

　　造价——约3000万元人民币

　　服内压力——40千帕。这是人体能够承受而又保证灵活性与气密性的压力值

　　外层耐温——正负110摄氏度

　　抗压能力——120千帕(一个标准大气压为101千帕)

　　保障能力——可保证4个小时的出舱活动

　　可靠系数——0.997

　　穿脱时间——地面上可自行在2至3分钟内穿脱。在太空中，从准备工作到完全穿好服装，大约15个小时

　　研制周期——从立项到投入使用，耗时4年

　　设计理念——保证2倍到3倍的安全余量

　　“电脐带”保证出舱安全

　　据新华社电 如何保证出舱航天员的安全？航天员系统总指挥、总设计师陈善广说，最重要的安全装备是舱外航天服。供氧、供电、空气流通、话音支持……飞船能实现的大多数功能，都集中在了小小的舱外航天服里。可以说，舱外航天服就是一个穿在身上的小型飞船。

　　针对太空行走中最大的危险——航天服泄漏，陈善广说，舱外航天服所有的设计都是双备份，甚至达到三重备份。比如，一旦发生泄漏，除了主氧瓶，航天员还能用备用氧瓶，即使二者都失效，还有引射器和应急供氧装置保证航天员的安全。

　　中国的舱外航天服是没有动力装置的。那么，航天员一旦脱离飞船，岂不很容易消失在茫茫太空中、成为“太空飞人”？不用担心，航天员身上系着“安全带”。

　　新华社记者在神七发射前参观舱外航天服时看到，舱外航天服胸甲右下侧伸出了两根一长一短的橘黄色安全系绳。这不是普通的绳子，它们内部有弹簧，最长可拉至3米，能够承受一吨的拉力。绳的另一端是两个挂钩，太空行走的每一步之前，航天员都要先在轨道舱壁的扶手上固定好安全系绳的挂钩，一根固定好了，另一根才能改变位置。

　　除此之外，航天员腰部左侧还有一根与飞船相连的8米长的“电脐带”。名如其形，这根带子就像母亲子宫里的脐带，连着孩子和妈妈。

　　“电脐带用于传输航天员生理参数。这个功能用无线方式完全可以实现，我们之所以采用有线，是把它作为安全系绳的备份。”

　　研制过程揭秘

　　买几百克原材料要跑遍半个中国

　　据新华社电 昨日，神舟七号飞船里的航天员翟志刚开始组装用于出舱的“飞天”航天服。中国研制的第一套舱外航天服第一次在距地球300多公里的茫茫太空“亮相”。

　　20世纪70年代中国首次进行载人航天尝试，航天服的科研人员面对的唯一资料，是美国宇航员两张模糊不清的照片。那次尝试最终以失败告终，而漫步太空的梦想也尘封了30多年。

　　如今，中国载人航天工程已经将神舟七号飞行任务确定为突破太空行走，在其他各大系统均准备就绪的情况下，舱外航天服这个工程必须在3到4年内突破。对于航天服的研制者来说，这是个不允许失败更不允许拖迟的使命和任务。

　　仅焊接工艺攻关就长达两年

　　对于从零开始的中国航天人来说，航天服的90多个关键部件没有一件成熟产品，无不需要实现“零”的突破。

　　舱外航天服躯干壳体为铝合金薄壁硬体结构，壁厚仅1．5毫米，却有极高的强度要求。“抗压能力要超过120千帕，要经得起地面运输、火箭发射时的震动，还要连接服装的各个部位，承受整套服装120公斤的重量。”

　　刘向阳说，“这种薄壁不规则结构焊接起来很容易变形，仅焊接工艺的攻关就长达两年时间。”

　　服装的气液控制台，可自动控制气体液体流动，使航天员得到适宜的空气和温度。由于重量和体积的限制，一个只有汉语辞典大小的控制台里，集成了20多种阀门，每个阀门又是一个更精巧的集合体。

　　陈善广说，“很多阀门外形奇特，涉及特种不锈钢、特种铜材、特种橡胶和特种乙烯等材料，其加工难度在国内是前所未有的。”

　　美俄航天服寿命长达15年

　　在加工呼吸系统阀类零件和密封件时，许多材料是工厂从未使用和接触过的新材料、稀有材料，分布在全国几十家生产企业，有时为了采购几百克的原材料，就得穿越大半个中国。

　　一些特殊材料根本无从查找生产企业，科研人员利用多年建立起来的全国供应商网络，一家家地询问查找才能找到。

　　为了赶进度，科研人员不得违背先样品后正品的正常科研规律，样品尚未造好，正品就开始订货，样品刚开始试验，正品已经生产。这带来了一定的重复生产和浪费，但却抢回了宝贵的时间。

　　神舟七号上的航天服为一次性使用，因此在设计上没有强调使用寿命这个指标。而美俄航天服可重复使用，设计寿命长达15年。刘向阳说，这个差距将是我们下一步努力的目标。