摘要 美国国家航空航天局 (NASA) 已经开发出多种用于执行舱外活动 (EVA) 或太空行走的宇航服系统。这些宇航服系统包括阿波罗舱外机动装置 (EMU)、航天飞机和国际空间站 (ISS) EMU 以及探索 EMU (xEMU)。每个宇航服系统的功能都相同。但是,根据与任务目的相关的系统所注入的技术,每个宇航服系统的配置都不同。每个宇航服系统都由许多组件组成,而针对操作的集成环境会导致复杂的集成系统。自阿波罗以来,NASA 已投资了多种技术,这些技术以不同的版本构成了这些宇航服系统。阿波罗 EMU 设计于 20 世纪 60 年代,重点是帮助人类首次登上月球。航天飞机 EMU 设计于 20 世纪 70 年代,用于可重复使用的微重力操作,该操作始于 20 世纪 80 年代初。航天飞机 EMU 得到了增强,以方便在国际空间站上长期运行。在过去的 15 年里,NASA 一直在设计、开发和测试一种新的太空服系统 xEMU,它被认为是一个设计、验证和测试单元。NASA 计划让第一位女性和第一位有色人种登上月球。NASA 最近通过一项新的合同安排与业界合作,提供重返月球和继续在国际空间站运行所需的 EVA 服务。太空服系统很复杂。了解要求、操作环境、必要的技术和集成的太空服系统至关重要。此外,了解技术融合过程以满足任务目标也至关重要。本文将回顾 EVA 的太空服系统和太空服内的几个组件功能,以及从阿波罗到 xEMU 的这些技术的系统比较。关键词:美国国家航空航天局;NASA;太空服;舱外活动;舱外活动;太空行走;舱外机动装置;EMU;阿波罗;航天飞机;国际空间站;国际空间站
在 GMIP 独立评估期间,航天飞机处理评估信息自由交换,讨论公开进行。Mike Wetmore 先生在肯尼迪航天中心向独立评估小组作了开场简报,小组向所有相关方征求了讨论机会。与航天飞机安全和任务保障部门的部门和分支机构管理层、质量保证专家 (QAS)、质量工程师、流程分析师和系统工程人员进行了讨论。讨论包括航天飞机运营合同安全和任务保障经理以及最初参与肯尼迪航天中心 GMIP 缩减过程的个人。在马歇尔航天中心米丘德装配厂进行的讨论以类似的方式进行,最初的简报由马歇尔航天中心航天飞机安全和任务保障经理 Alex Adams 先生提供。此次初步简报还得到了米丘德装配厂重返飞行部门的 Mike Smiles 先生和米丘德安全和任务保障高级常驻代表 Chris Reinecke 先生的现场简报。他们参与了米丘德装配厂的 GMIP 削减过程,并提供了迄今为止活动的出色历史记录。米丘德装配厂的讨论包括质量工程和 QAS 人员,以及洛克希德马丁安全和任务保障管理层。
几十年来,人们一直需要进行大攻角高速风洞测试 [1]-[3]。在早期的航天计划中,以及在航天飞机轨道器的研发中,这种能力对于载人太空舱大气再入测试是必不可少的,例如,航天飞机轨道器以 25 马赫和约 40º 的攻角开始大气再入,仅在 4 马赫以下攻角才会降至 20 ° 以下 [4][5]。此外,现代导弹经常在超音速大攻角条件下机动,因此在研发过程中需要对其空气动力学特性进行适当的实验验证。最近开发的许多具有返飞能力的可重复使用运载火箭概念也强调了对超音速大攻角风洞测试的持续需求。人们已经对大攻角空气动力学进行了大量的理论和实验工作 [5]-[8]。此外,工程级预测代码也已扩展,以涵盖高攻角条件 [9]。另一个需要进行高攻角超音速风洞测试的领域是计算流体力学 (CFD)。许多处理高攻角空气动力学的代码正在开发中,主要是为了支持航天飞机、再入舱和类似飞行器的开发。开发人员承认,高攻角空气动力学带来了许多挑战 [10]-[12]。用作这些代码测试用例的实验数据将
几十年来,人们一直需要进行大攻角高速风洞测试 [1]-[3]。在早期的航天计划中,以及在航天飞机轨道器的研发中,这种能力对于载人太空舱大气再入测试是必不可少的,例如,航天飞机轨道器以 25 马赫和约 40º 的攻角开始大气再入,仅在 4 马赫以下攻角才会降至 20 ° 以下 [4][5]。此外,现代导弹经常在超音速大攻角条件下机动,因此在研发过程中需要对其空气动力学特性进行适当的实验验证。最近开发的许多具有返飞能力的可重复使用运载火箭概念也强调了对超音速大攻角风洞测试的持续需求。人们已经对大攻角空气动力学进行了大量的理论和实验工作 [5]-[8]。此外,工程级预测代码也已扩展,以涵盖高攻角条件 [9]。另一个需要进行高攻角超音速风洞测试的领域是计算流体力学 (CFD)。许多处理高攻角空气动力学的代码正在开发中,主要是为了支持航天飞机、再入舱和类似飞行器的开发。开发人员承认,高攻角空气动力学带来了许多挑战 [10]-[12]。用作这些代码测试用例的实验数据将
不完整数据外推、统计模型 • 从地面传感器探测到的样本 • 返回的航天器(LDEF、Solar Max) • 在轨主动现场测量(ISS、EURECA、美国航天飞机)
正在地面测试的航天飞机主发动机。可以看到控制器安装在燃烧室的左侧。(NASA 照片 885338)改进后的计算机使用摩托罗拉 68000 32 位微处理器(来源:http://history.nasa.gov/computers/Ch4-8.html)
封面艺术:艺术家对 NASA 新型宇宙飞船的概念图。由重新设计的航天飞机固体火箭助推器和上级发动机发射,类似于阿波罗计划中使用的发动机。四名机组人员将与在地球轨道上搭载登月舱的飞船会合。
•包括秀丽隐杆线虫在内的多细胞生物从未在BioCubesat上飞行。•迄今为止在太空飞行中尚未对线虫进行高通量药物实验。•人类/宇航员在地球和太空飞行中的良好接受模型。•航天飞机,ISS,Shijian-8和Shenzhou-8
电传操纵系统通常用于军用战斗机,以提高飞机的机动性。更准确地说,电传操纵系统使不稳定的机身能够提供更大的机动性。这种飞机需要计算机以足够快的速度进行调整,以抵消机身的自然不稳定性并保持飞机可飞行。在运输飞机中,电传操纵系统用于提高燃油效率、乘坐舒适度和安全性。这些飞机通常在控制系统丢失的情况下可以飞行,但有些飞机需要备用系统来提供飞行员控制装置和飞机控制面之间的连接,以实现与传统飞机类似的直接控制。以航天飞机为例,电传操纵系统使航天飞机保持在正确的飞行轨迹内,使其能够到达预定目标而不会超出任何飞行器限制。
