定 價(jià):128 元
叢書(shū)名:2016國(guó)家職業(yè)資格培訓(xùn)教程
- 作者:[美] 肯內(nèi)斯·托馬斯,[美] 哈羅德·麥克曼 著,周建平 編,舒承東 譯
- 出版時(shí)間:2017/7/1
- ISBN:9787515913643
- 出 版 社:中國(guó)宇航出版社
- 中圖法分類(lèi):V445.3
- 頁(yè)碼:538
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:32開(kāi)
航天服是載人航天飛行的基礎(chǔ)之一。
《美國(guó)航天服》從航天服的工作環(huán)境入手,圍繞航天服必須應(yīng)對(duì)的諸多技術(shù)挑戰(zhàn),沿著美國(guó)載人航天計(jì)劃的發(fā)展主軸,以極其生動(dòng)的細(xì)節(jié)描述了航空壓力服一步一步發(fā)展成為登月航天服、航天飛機(jī)航天服的艱難歷程。它系統(tǒng)地講述了航天服硬件及其實(shí)現(xiàn)的過(guò)程,以年表的方式描述并分析了美國(guó)的所有艙外活動(dòng),以及在此過(guò)程中航天服硬件的目的與作用。為了更生動(dòng)地說(shuō)明主題,書(shū)中收集了大量的原創(chuàng)照片,并且在技術(shù)細(xì)節(jié)之外,還加入了一些趣聞?shì)W事,兼具實(shí)用性和可讀性。
這是一部關(guān)于航天服、太空行走、生命保障系統(tǒng)以及逃生系統(tǒng)的巨著。它讓我們認(rèn)識(shí)到航天服的歷史是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,并著重闡述了這一過(guò)程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用的選擇和研發(fā)體系。專(zhuān)業(yè)讀者可以將《美國(guó)航天服》當(dāng)作教科書(shū),參考其中的工程突破和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),因此成為更棒的工程師。
20世紀(jì)60年代初,作為一名年輕的海軍飛行員,最讓我激動(dòng)的事情莫過(guò)于穿著全壓服駕駛F-4H鬼怪戰(zhàn)斗機(jī)在天空飛行,那時(shí)它是海軍最新型、最棒的2馬赫戰(zhàn)斗機(jī)。我們升空后,爬升到35000英尺(1英尺=0.3048m)的高空,啟動(dòng)加力燃燒室,加速到兩倍的聲速,然后使機(jī)頭形成大約60°的角,繼續(xù)向上拉升。在升至大約65000英尺的高空時(shí),加力燃燒室靜了下來(lái)(沒(méi)有足夠的氧氣),飛到80000英尺時(shí),我們已經(jīng)到達(dá)想要達(dá)到的高度,戰(zhàn)斗機(jī)從勉強(qiáng)超聲速狀態(tài)降到了200英里/小時(shí),因此我們調(diào)轉(zhuǎn)機(jī)頭以避免發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)。在一個(gè)晴朗的日子,我們飛到距弗吉尼亞州諾福克東岸數(shù)英里處,向北我可以看到紐約,向南我可以看到佛羅里達(dá),那真是令人心驚的時(shí)刻。
此時(shí),我們故意地釋放了座艙壓力。古德里奇公司制造的MarkⅣ全壓服立刻充氣膨脹起來(lái)(謝天謝地!),當(dāng)時(shí)我就坐在前彈射座椅內(nèi)。壓力服的活動(dòng)性還行,我可以用手指來(lái)控制操縱桿,保持鬼怪戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)翼平衡,直到我們?cè)俅谓档?5000英尺以下,稠密的空氣涌入座艙內(nèi),壓力服上的夾具逐漸松開(kāi)。由于我們的燃料已經(jīng)不多,于是立刻返回奧希安納海軍航空基地。
我覺(jué)得這次的壓力服還不錯(cuò)。它發(fā)揮了自己的作用,保障了我們的生命,并且直到飛機(jī)降落之前都在持續(xù)運(yùn)行。不過(guò)就是活動(dòng)性和可視性不是太好,穿衣服的時(shí)候也有些痛苦,雖然溫暖,但在座艙內(nèi)仍顯得龐大笨重。盡管如此,我們?nèi)匀徽湟曀峁┑谋Wo(hù)作用,確認(rèn)這種飛行服采用了尖端的壓力服技術(shù)。為了開(kāi)發(fā)一種足以將人類(lèi)送上月球的航天服,NASA的工程師和各家航空航天公司必須經(jīng)歷這一階段。航天服是實(shí)現(xiàn)航天飛行的驚人創(chuàng)造之一。
載人航天器是一個(gè)小世界,這個(gè)小世界必須包含地球上人類(lèi)賴(lài)以維持生存和工作的所有東西,例如適宜溫度和壓力下不合污染物的空氣、水、食物,以及工作、睡眠和通信需要的全套配置。航天服也是一個(gè)小世界,雖然相對(duì)較小,但是幾近完整。航天服必須能在數(shù)小時(shí)內(nèi)起到保護(hù)和維持航天員的作用,同時(shí)允許航天員在太空的真空和極端溫度環(huán)境里觀察、行走以及活動(dòng)。航天服必須非?煽,能應(yīng)對(duì)幾乎每一次可能的故障情況。航天服還必須輕便緊湊,便于月球旅行中攜帶。此外,航天服甚至還要能攜帶少量的食物和水。對(duì)某些任務(wù)而言,這一點(diǎn)幾乎是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的;而對(duì)很多任務(wù)來(lái)說(shuō),這樣做甚至還是危險(xiǎn)的。我仍清楚地記得,NASA的一些管理者是不愿意讓乘員穿上航天服進(jìn)行艙外活動(dòng)的,除非絕對(duì)必要。20世紀(jì)60年代初,因開(kāi)發(fā)這些航天服而遭到責(zé)難的人們當(dāng)然無(wú)法預(yù)料航天服會(huì)遇到什么問(wèn)題,以及他們是否能獲得成功。
本書(shū)描述了航天服和開(kāi)發(fā)航天服的人們所取得的巨大成功。有關(guān)航天服的歷史是本書(shū)最棒的部分之一,其中回顧了最早時(shí)期為了保護(hù)在高空飛行的飛機(jī)和熱氣球內(nèi)的飛行員所付出的努力,喚起了人們對(duì)威利·波斯特和斯科特·克羅茲菲爾德這樣一些舊日的名字的記憶和敬意。接著,本書(shū)以生動(dòng)的細(xì)節(jié)描述了飛機(jī)壓力服發(fā)展成為登月航天服,以及航天飛機(jī)航天服的艱難歷程。
部分讀者會(huì)和我一樣從頭到尾通讀本書(shū)。另一些讀者則會(huì)將本書(shū)當(dāng)作教科書(shū),參考其中的工程突破和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),并會(huì)因此成為更棒的工程師。讀者能從書(shū)中了解到材料磨損和破壞的速度有多快,還能知道航天服在肩部寬度(能保證3名乘員并排坐在阿波羅指令艙內(nèi))與活動(dòng)性之間的優(yōu)化權(quán)衡,如何冷卻身穿航天服的人員體溫,以及如果風(fēng)扇發(fā)生故障或者航天服的壓力層因微隕石體而破有小洞(不用考慮大洞),需要多少額外的氧氣才能使航天員返回載人飛船等問(wèn)題。讀者還可以從書(shū)中知曉解決所有這些問(wèn)題并最終制造出從未在工作時(shí)發(fā)生故障的航天服的工程師姓名(未提及的人當(dāng)然還有很多)。
當(dāng)我1965年加入NASA時(shí),很幸運(yùn)地被任命為一名監(jiān)控航天服開(kāi)發(fā)過(guò)程的航天員。我不僅因此獲得了與NASA、漢密爾頓標(biāo)準(zhǔn)公司、國(guó)際橡膠公司、大衛(wèi)·克拉克公司以及其他公司年輕有為的工程師相識(shí)的機(jī)會(huì),還能看著他們工作,并能依次在實(shí)驗(yàn)室、高空模擬室以及最終在太空中測(cè)試他們的研發(fā)成果。在我一生中從未如此開(kāi)心過(guò)。我還結(jié)識(shí)了那些才能、奉獻(xiàn)精神以及研發(fā)成果至今都讓我敬佩的人物。我希望我們能重新聚到一起,為開(kāi)發(fā)出可漫游火星丘陵和山谷的航天服而共同奮斗。
第1章 引言
第2章 挺進(jìn)太空
第3章 航天服基礎(chǔ)知識(shí)
3.1 航天服種類(lèi)
乘員逃生/救援/發(fā)射/返回艙內(nèi)航天服
艙外航天服
艙內(nèi)/艙外兼用航天服
3.2 航天服研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)
太空真空環(huán)境vs人類(lèi)對(duì)氣壓的需求
壓力層的動(dòng)力學(xué)特征及其對(duì)關(guān)節(jié)活動(dòng)性的影響
壓力選擇和減壓
友好的航天服環(huán)境
熱與輻射防護(hù)及控制
太空陽(yáng)光直射防護(hù)
空間碎片
太空硬件費(fèi)用
第4章 發(fā)射/返回航天服:過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)
4.1 美國(guó)國(guó)家航空咨詢(xún)委員會(huì)(NACA)/美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)X-15計(jì)劃(1954-1968年)
4.2 水星計(jì)劃(1959-1963年)
4.3 雙子星、阿波羅以及美國(guó)空軍的兩用航天服
4.4 航天飛機(jī)乘員逃生系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)(1971-1979年)
4.5 航天飛機(jī)彈射逃生服(1981-1982年)
4.6 航天飛機(jī)發(fā)射/返回航天服(1987-1995年)
4.7 航天飛機(jī)先進(jìn)乘員逃生航天服(1990年至今)
頭盔組件
頭戴通信組件(CCA)
套裝組件
手套組件
抗荷服(AGS)組件
自動(dòng)安全功能
4.8 航天飛機(jī)乘員逃生系統(tǒng)概述
4.9 滿(mǎn)足未來(lái)艙內(nèi)活動(dòng)安全的要求
第5章 雙子星計(jì)劃:空間探索和太空作業(yè)的第一步
5.1 早期的安全警告
5.2 雙子星壓力服的演變和發(fā)展
5.3 雙子星4號(hào)艙外系統(tǒng)的發(fā)展
5.4 雙子星4號(hào):美國(guó)第一次太空漫步
5.5 雙子星5號(hào)~雙子星7號(hào)的目標(biāo)和航天服系統(tǒng)(1965-1966年)
雙子星5號(hào)任務(wù)
雙子星7號(hào)/6A號(hào)任務(wù):目標(biāo)和結(jié)果
5.6 雙子星8號(hào)~雙子星12號(hào)的航天服系統(tǒng)及其經(jīng)驗(yàn)(1966年)
雙子星8號(hào)的任務(wù)目標(biāo)及系統(tǒng)說(shuō)明
……
第6章 阿波羅:人類(lèi)開(kāi)始探月之旅
第7章 關(guān)于已取消的阿波羅任務(wù)的先進(jìn)航天服研發(fā)
第8章 美國(guó)空軍航天服
第9章 天空實(shí)驗(yàn)室和阿波羅聯(lián)盟號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目航天服系統(tǒng)(1969-1975年)
第10章 航天飛機(jī)計(jì)劃:軌道艙外活動(dòng)發(fā)展成熟
第11章 未來(lái)艙外活動(dòng)與行星探索計(jì)劃
后記
附錄A 美國(guó)航天服系統(tǒng)概覽
附錄B 美國(guó)艙外活動(dòng)信息
參考文獻(xiàn)