艙外航天服

艙（）早，蘇聯“升-”號、“雙星座”號“阿波羅”號軟式航服，壓服件，既艙，艙。航服艙保障系統聯合，艙急保障航，艙航服；航服配置空屏蔽隔熱服，攜式保障系統聯合，艙航服（），艙。途式航服，艙，靠降；艙航服，增必複雜。，太空梭開始，蘇聯從“禮炮”號航天計劃開始，改變了這種設計思想，將航天服分為艙內航天服和艙外航天服兩類。艙外航天服結構更複雜，除了具有艙內航天服的功能結構外，還具有隔熱和防微流星/碎片衝擊等功能。另外，航天服內尚增加有液冷服，用於排出身體代謝產熱，保證體熱平衡；除此以外，還配置出艙面窗組件（濾光器），具有防紫外線功能。

，俄羅“-”艙航服航飛射/服仍采傳統軟式服裝構，艙航服則采靠、復半硬式服裝構，即硬質軀幹軟質褲腿袖。研製壓、半硬式（-型）硬式（型）艙壓服品。-型壓服鋁合銹鋼製。型壓服硬采鋁合銹鋼材料，軟采聚氨酯塗層的紡織材料製成。工作壓力為57.2kPa，在出艙前不需要吸氧排氮。服裝使用簡單、可靠，工作壽命長。但由於這種服裝結構尺寸、容積和質量較大，穿著工作時需要施加的力大，易導致航天員快速疲勞，目前尚未用於航天飛行使用。

“阿波羅”計劃，展艙航服。“雙星座”號艙航服采臍式保系統，艙臍（約～）艙航服供氧控制各環境參。“阿波羅”始，艙航服采攜式（背包式）保系統。航飛艙航服量裁衣改組合式，尺碼標準件組，件尺寸供選，連鎖栓固，換維修。節采密軸承鋁製卡環。隨艙增、距離延，展載裝置，運載航離航器，空巡遊。

蘇聯發展EMU的步伐和美國相似。在20世紀70年代研製了半硬式艙外航天服（ORLAN-D）1977年12月在“禮炮6”號上進行艙外活動試驗，主要檢驗進、出艙的能力以及在艙外操作和修理的能力。在此基礎上經多次改進，形成了“和平”號用的艙外航天服（ORLAN-DMA，M），可在艙外連續工作6～7小時。

美國和俄羅斯到目前為止，在載人艙外活動中使用的各種艙外航天服及其結構特點如表1～4所示。

“飛天”艙外航天服

重量：120公斤

顏色：白色

造價：約3000萬元

組成：用料軟硬結合，從上到下依次是頭盔、上肢、軀幹、下肢、壓力手套、靴子

適用：四肢裝有調節帶，通過調節上臂、小臂和下肢的長度，身高1.60米-1.80米的人都能穿上

耐力：可支持4個小時艙外活動，並可重複使用5次

上肢關節

巧妙地利用仿生結構，使關節活動更加自如。

腕鏡

手腕處裝有一面小鏡子，航天員可以通過它隨時察看自己身上的各種開關。

背包

高1.3米，是航天服穿脫(進出)口的密封門，在背包殼體內安裝艙外航天服生保設備，背包殼體下端安裝有掛包、備用氧瓶等。背包關閉通過拉緊鋼索和操作關閉手柄完成。

頭盔

經過科研攻關，“飛天”航天服頭盔的視野比其他同類產品要大。

攝像頭頭盔還有攝像頭，可拍攝航天員出艙操作。

照明燈兩側各一照明燈，可照亮服裝胸前部分，方便航天員在陰暗面操作。

報警指示燈兩側有報警指示燈，一旦服裝出現泄露報警燈閃。同時還有語言報警。

面窗其面窗4層，2層充壓結構，2層之間充高純氮氣，防結霧，外面是防護面窗，外層是濾光面窗，對太陽光折射率低，迎著光照面可拉下它。

手套

為每位航天員量身定做，看上去特別厚實，有點像拳擊手套。

外層熱防護手套外層為纖維織物，有兩層氣密，使用特殊隔熱橡膠材料，能耐受高溫到100℃。

指尖指尖部分，只有一層氣密層，保持觸覺。手指背部位內有兩層真空屏蔽隔熱層。

手心在手心握物部位設置有凸粒狀橡膠，主要為防滑。手套可握住25毫米的鉛筆粗細的東西。

熱防護蓋片在手背有可翻折的熱防護蓋片，用於覆蓋手指部位，提高此部位的熱防護能力和保證手指的關節活動性。

手錶

專門設計的航天手錶，材料適合航天特殊環境。

外觀它比一般手錶錶盤大，實現功能也比普通手錶多，上有三個小錶盤，分別是小時、分鐘、秒。可以讀北京時間和飛行時間，另外可以轉動錶盤記時。

用途航天手錶可讓航天員在漆黑的太空中，清楚地知道地球的晝夜之分。保障航天員的生活規律與地球同步，不至於打亂生物鐘。

衣料

航天服須真空屏蔽隔熱，所用織物要多種織法結合起來才能達到強度要求。

層次航天服6層：由特殊防靜電處理過的棉布織成的舒適層、橡膠質地的備份氣密層、複合關節結構組成的主氣密層、滌綸面料的限制層、通過熱反射來實現隔熱的隔熱層、最外面的外防護層。軀幹達到7層，最厚的是掛包有20層。（本段資料由無常冥提供）

2021年6月16日上午，執行神舟十二號載人飛行任務的三名航天員在酒泉衛星發射中心問天閣與中外媒體記者集體見面。第2次執行載人飛行任務的航天員劉伯明說，在執行神舟七號載人飛行任務時，能夠共同完成我國首次出艙行走，是我們無上的光榮。那次任務，我們經歷了一些險情、遇到了一些困難，當時我們只有一個信念，就是不管怎麼樣，都要堅決完成任務，一定要讓五星紅旗在太空高高飄揚。這次任務出艙活動時間大幅增加，任務更加複雜，為此，我們進行了嚴格、系統、全面的訓練，特別是穿著我國研製的新一代艙外航天服，我們更加有信心應對各種挑戰。

功能

技術很複雜，是一個國家載人航天實力的重要體現。它由服裝、頭盔、手套和航天靴等組成，其中最複雜的是服裝，由多層組成。最裡層是襯裡和尿收集裝置；襯裡外是用於散熱的液冷通風層；液冷通風層外是用於產生一定壓力的加壓氣密層；然後是限制加壓氣密層向外膨脹的限制層；限制層外是對付艙外大溫差變化的隔熱層；最外面是保護層，它由多種纖維複合織物製成，具有良好的柔軟性，耐穿透、耐磨損、耐高溫、耐燃燒、耐腐蝕，還有防輻射的功能和連接其他裝具的介面。

艙外航天服的頭盔由頭盔殼、面窗結構和頸圈等組件構成，其中的頭盔殼所用材料具有強度大、抗衝擊等優點。在出艙前，頭盔面窗的內部要噴上防霧劑。手套與服裝通過腕圈接連，靴子由壓力靴和艙外熱防護套靴組成。

艙外航天服在背部裝有提供氧氣等維持生命所需各種條件的攜帶型生命保障系統。如果太空行走時間較長，艙外航天服內要裝有飲水袋。在飲水管的旁邊還有一個放置食物棒的長孔，航天員只要一伸嘴即可吃到美味可口的棒狀食品。

特點

從內到外分6層：舒適層、備份氣密層、主氣密層、限制層、隔熱層、外防護層，具備防輻射、溫度調節和壓力調節等功能，還有完備的生命保障系統。服裝的四肢裝有調節帶，通過調節上臂、小臂和下肢的長度，身高1.60～1.80米的人都能穿上這套衣服。最外層防護材料可耐受±100℃左右的溫差變化。

殼體為鋁合金薄壁硬體結構，厚度1.5毫米，抗壓能力超過120千帕，經得起地面運輸、火箭發射時的震動，還能連接服裝各個部位，承受整套服裝120千克質量。

“飛天”艙外服採用整體擬人形態半硬式密封結構（軀幹是硬式結構，四肢是軟式結構），及後背鉸鏈門式穿離線構；採用閉式循環非再生式環控生保系統，由高壓氧瓶供氧，使用40千帕純氧壓力制度，主要採用水升華器技術實現主動熱防護；遙測與控制系統把艙外航天服的工程參數、航天員的生理參數和話音信號，利用“臍帶”方式有線下傳或遙測設備無線下傳；可由“臍帶”模式艙載供電，也能由服裝電池自主供電。

其指尖部分只有1層氣密層，以保持觸覺，手指其餘部位內有2層真空屏蔽隔熱層。手套的手背處裝有可以翻折的熱防護蓋片，它不僅能提高手指的熱防護能力，還能保證手指的關節活動性。在手套的握物部位設置有防滑的凸粒狀橡膠。

巧妙地利用了仿生結構，使關節活動更自如。其上下肢的所有關節處使用了氣密軸承，使航天員的手腳可隨意轉動，又能嚴格保證氣密性。其背包是航天服穿脫口的密封門，在背包內安裝了艙外航天服生保設備，背包殼體下端裝有備用氧瓶等。背包關閉通過拉緊鋼索和操作關閉手柄完成。

改進與升級

“飛天”艙外服頭盔的視野比其他同類產品要大；頭盔上裝有攝像頭，可拍攝航天員出艙操作；兩側各有1個照明燈，可照亮服裝胸前部分，方便航天員在陰暗面操作；兩側有報警指示燈，在艙外服出現泄露時閃動報警，同時還有語言報警。它的面窗有4層：其中裡面兩層為充壓結構，即兩層之間充高純氮氣和防霧劑，外面是防護面窗，最外層是鍍金的濾光面窗，對太陽光折射率低，防止太陽光線直接照射人眼。

軀幹外殼裝有：電控台、氣液控制台、氣液組合插座、應急供氧管、電臍帶。僅十幾平方厘米的電控台里有照明、數碼管控、機械式壓力表等9個開關，漢語辭典大小的氣液控制台里集成了20多種閥門。

出艙通信分為無線和有線兩種方式，它們互為備份，但以無線通信為主。有線通信通過連接航天員腰部左側的8米長“電臍帶”來實現，用於傳輸航天員生理參數，還可與地面直接通話。裡面有很細的鋼纜，不僅能提供備份通信或者能源，也起到一定的安全防護作用。但主要靠艙外服胸甲右下側伸出的兩根一長一短的橘黃色安全繫繩及其掛鉤來保障安全。它們內部有彈簧，最長可拉至3米，承受1噸的拉力，我國的設備可保證2～3倍的安全余量。

在電控系統上，“飛天”艙外服全部採用數字信號處理，顯示屏則採用最先進的有機發光顯示器技術，使顯示器更大、更薄、更省電、更能耐受高低溫，顯示色彩更艷麗。

海鷹-D型出艙活動航天服

海鷹-D型出艙活動航天服是在蘇聯登月用的海鷹航天服的基礎上經改進而成，主要在禮炮6號太空站上使用，但在禮炮7號的早期也曾經使用過。海鷹-D型航天服由硬的胸甲和軟的織物構成。服裝背部有背包，背包里是生命保障系統，同時又是進入服裝的入口和密封蓋。硬的胸甲由1毫米厚的鋁合金製成。胸甲上還裝有帶玻璃面窗的頭盔。服裝的軟體部分由10層織物構成。這10層織物從外向里分別是：(1)用耐熱尼龍製作的外防護層；(2)用多層織物製成的隔熱和防流星體層；(3)外限制層，用聚酯纖維織物製成，限制下面的氣囊在加壓時向外膨脹；(4)主加壓氣囊層；5)輔助加壓氣囊層；(6)加壓層的襯裡；(7)氧氣輸送管道；(8)氣體循環空間；9)液冷服；(10)耐穿襯衫。整套服裝重量，包括各種消耗品在內，為70千克。早期服裝的靈活性很差，航天員在幾小時的太空行走後，體重平均下降3千克。主要是在太空工作時，為克服服裝的阻力而大量用力，引起大量出汗，最後導致身體的水分喪失。這種服裝只能在艙外工作3.5至5.0小時。服裝在艙外工作時間不長的原因是熱調節系統存在問題，因此在後來的海鷹-DM航天服上進行了重新設計。服裝還帶有一根25米長的臍帶，用於供電和通信。海鷹-DM航天服在很多方面做了改進，特別是增加了服裝的自主性和提高了靈活性。例如服裝的髖關節經過改進后不僅更加靈活，而且簡化了褲子的設計，減少了服裝的臀圍。但是航天員認為，禮炮7號空間站上太空行走的任務比較簡單，因此提高髖關節的靈活性沒有多大意義。

海鷹-DMA型出艙活動航天服

海鷹-DMA型出艙活動航天服於1988年10月20日在和平號空間站上首次使用。兩名蘇聯航天員穿著這種新型航天服在艙外工作4小時零12分鐘。這種新型航天服的使用壽命僅為4年。使用壽命不長的原因是用了很多橡膠、皮革和棉紡織品，這些天然服裝材料沒有人工合成纖維耐用。這種服裝的一個特點是可以在空間站上由航天員自行維修，而且不需要地面上的技術人員指導。穿著這種服裝，蘇聯航天員每次太空行走時間大約5小時，總共可以完成50小時的太空行走。但是如果對服裝上的軟材料能定期維修和更換，這種服裝能在軌道上完成15至20次太空行走。每次太空行走以後，必須將服裝的上下都擦拭乾凈，晾乾，並掛在氣閘艙內用通風設備進行通風，以防止生長細菌和真菌。超過使用壽命的服裝，被放進進步號貨船內，當貨運飛船再入大氣層時與貨運飛船一同燒毀。蘇聯設計的所有海鷹型航天服都是從背後穿脫衣服。這就是說，服裝的背包既有生命保障系統，又有服裝的進出口，以供航天員穿脫服裝，而且背包上還有關閉進出口的密封蓋。進出口高792毫米，寬396毫米。背包是從左側用鉸鏈與服裝的剛性上半身相連。在密封蓋關閉時，服裝進出口處的密封裝置能可靠地將進出口密封住。服裝的剛性上半身是用鋁板經衝壓和焊接而成。衝壓時使用特製的金屬模型，衝壓件上焊接有各種機加工的金屬環，如腰環、背部的進出口環和肩部的袖孔環。在衝壓件的裡面還塗抹一層橡膠，以便對打眼孔和焊縫等進行密封。在一些關鍵部位又用橡膠片進一步密封。焊接採用氦弧焊和接觸焊兩種，焊接后還要用X光機和染料進行測試。相比而言，服裝剛性上半身的這種製作方法既簡單又經濟。海鷹型服裝的液冷系統使用一種多孔的盤式升華器，這種升華器每小時能帶走航天員的代謝產熱300至460瓦，但峰值速率在短時間內可達到698瓦。航天員在太空行走時，代謝產熱一般是400瓦。冷卻液入口的溫度在2℃至31℃之間變化；冷卻液循環泵的工作壓力可以從20到30千帕。海鷹-DMA型航天服的液冷服只有冷卻功能，沒有通風功能，因此服裝內還縫有3根并行的聚氯乙烯通氣管，專門作為通風用。這種服裝的生命保障系統跟以前的服裝相比，雖然還保留臍帶，但是服裝的自主性明顯提高。特別是生命保障系統的分系統和結構，很容易就在軌道上進行維修和更換，如氧氣瓶、電源、無線電通信設備和天線等，因為這些東西是直接安放在背包的密封蓋上的，僅簡單地用帶子扣住。另外在密封蓋上還安裝有加壓、通風和呼吸用氣體的循環迴路以及冷卻液迴路。

海鷹-M型出艙活動航天服

海鷹-M型出艙活動航天服是在海鷹-DMA型航天服的基礎上發展起來的。海鷹-M型航天服最初是為和平號空間站設計的，從1997年4月開始有3套服裝在和平號空間站上使用過，曾經完成3次太空行走，每次太空行走時間在5小時左右。俄羅斯參加美國的國際空間站計劃以後，為了適應國際空間站的特殊要求，美國希望俄羅斯進一步提高海鷹型出艙活動航天服的性能，因此俄羅斯對海鷹-M型出艙活動航天服進行了改進。2001年這種專門為國際空間站生產的出艙活動航天服開始在站上使用。海鷹-M型航天服雖然也是半剛性結構，但與海鷹-DMA型服裝相比，其性能有很大提高。除了部分滿足國際空間站的要求、有較高的可靠性、增加了太空行走的次數和改進了電子通信系統的性能以外，最重要的是提高了服裝的活動性，特別是提高了手臂、軀幹和髖關節的活動性，同時對服裝的胸甲和手套也做了很大的改進。不過目前的海鷹-M型出艙活動航天服並沒有完全滿足國際空間站的要求，特別是很多女航天員還沒有合適的航天服穿用；航天服的一些關節部位，靈活性還不夠理想。

湘潭大學與湖南大學爭論事件

2021年7月4日，中國空間站航天員首次出艙。出艙當天，媒體介紹航天員的出艙服時提到，湖南大學設計藝術學院羅建平老師帶頭的智能裝備科研團隊經過多輪比拼后成功參與到了出艙服的設計中，航天員手臂上的細帶條紋就是他們的創意。節目中，對羅建平進行了採訪。

這讓湘潭大學感到無比委屈。據了解，這款“艙外航天服”的中標、合同簽署和項目通過驗收總結都在湘潭大學。用湘潭大學相關工作人員的話來說，這款航天服的知識產權歸湘潭大學是“鐵的事實”。但播出的節目中卻未提及相關情況，再加上當天湖南大學官方微信公眾平台發布的文章《驕傲！湖大設計，成功出艙》，被指將航天服的設計成果直接歸於湖南大學，更是讓湘潭大學炸了鍋。

2021年7月9日，湘潭大學與湖南大學兩校發布聯合聲明，總算為這件事暫時畫了一個句號。