首页 > 文献资料
-
舱外航天服不同装夹状态下有限元分析及试验验证
目的 利用有限元分析的方法为舱外航天服振动试验装夹状态的选择提供有效的计算依据.方法 建立舱外航天服有限元模型,通过模态分析与试验数据的比较,验证了所建模型的正确性,进而进行正弦振动下的响应分析,得出两种不同装夹状态的响应.结果 通过两种不同装夹状态下的响应分析,可以得出用模拟装夹方式更接近真实安装状态,舱外服用模拟支架进行正弦振动试验更合适.结论 有限元分析方法可以为产品试验提供可靠的分析数据,对于复杂结构,振动试验时尽可能真实地模拟安装状态,可以避免过试验.
-
舱外航天服非头戴式话音通讯电路研究
目的 提出一种非头戴式话音通讯方式,设计话音通讯电路.以解决舱外航天服佩戴式通信头戴对头部的束缚及送话器易碰伤嘴角等问题.方法 采用独立式送话器和受话器,将其置于舱外服头盔内合适位置,研究与之匹配的话音放大处理电路,并通过试验,验证非头戴式话音通讯方式的可行性和电路的正确性.结果 话音通讯电路设计合理,与舱外服接口匹配,话音清晰.结论 该研究为探索新的舱外服话音通信方式奠定基础,为舱外服话音通讯系统的改进设计提供依据.
-
基于径向基网络的液冷服人体实验非线性模型辨识
目的建立液冷服人体实验的非线性数学模型,研究人体状态参数与液冷服入口水温的关系.方法根据人体热学特性和以前的实验数据,运用径向基(RBF)神经网络辨识建模,考察了网络对该实验系统建模的适应性.结果 RBF液冷服人体网络对人体状态和液冷服相关数据有很好的辨识能力,逼近速度快.结论 RBF网络适合本文仿真实验,有利于今后实时的自适应控制.
-
基于ARM9的舱外航天服腕部显示器的设计与实现
目的 设计基于ARM9( advanced RISC machines)的舱外航天服腕部显示器,提升舱外服信息显示能力.方法 系统采用基于ARM9核心的S3C2440A处理器作为主控芯片,同时选用液晶显示屏、电阻式触摸屏、摄像头分别作为信息显示装置、控制装置和视频采集装置.通过编写设备驱动程序和应用程序,在显示器上输出视频图像、文本信息并由触摸屏控制信息的显示.结果 根据功能要求设计了系统总体方案,完成了系统软件和显示界面的设计,液晶屏可清晰稳定地显示视频图像和文本信息,触摸屏可灵敏准确地控制信息的显示.结论 腕部显示器可以作为改进舱外航天服信息显示系统的一种可行方案.
-
舱外航天服视野设计中的虚拟视域仿真建模
目的 探讨一种用于舱外航天服视野设计和分析的虚拟视域仿真建模方法.方法 利用Solidworks软件建立三维人体模型,在对软件进行二次开发的基础上,充分利用软件提供的聚光源特性,建立了模拟人眼视锥及人眼运动的仿真算法,从而在Solidworks软件中实现人穿着舱外服后的虚拟视域仿真分析.结果 将所建立的模型用于舱外服视野分析,其结果与人-服试验过程视野工效测试结果相一致.结论 该模型可应用于舱外航天服设计过程中,对于其它具有工效要求的产品设计具有参考意义.
关键词： 舱外航天服 视野设计 虚拟视域仿真 SolidWorks -
水下训练服通风散热特性分析与验证
目的 研究水下训练服的通风散热特性.方法 采用环形夹层的混合对流传热模型,夹层两侧分别为等温壁面和对流条件,建立水下训练服通风散热计算模型.同时利用现有水下训练服,以暖体假人模拟人体代谢产热,开展水下训练服通风性能实验,验证计算模型的正确性.结果 理论计算值与实验数据一致,水下训练服的通风散热量在30 ～ 60 W范围内,上下肢及躯干散热量比为4∶3∶13.结论 本文建立的计算模型正确,可以应用于水下训练服通风换热系统的设计计算与分析.
-
舱外航天服液温调节特性试验研究
目的 研究舱外服的液温调节特性与换热量的对应关系,为液温调节阀的档位设计和自动温控设计提供依据.方法 舱外服置于温度舱内,尽可能减小其与环境的热流;暖体假人着液冷服穿入舱外服内,模拟人体代谢产热;舱外服加压并控制余压40 kPa.开启风机和循环泵,保证通风和液冷循环并实现设备产热;净化装置采用模拟件;利用地面设备模拟改变水升华器出口水温和冷路流量.热平衡时计算系统换热量.结果 液冷换热量随着冷路水流量的增大和水升华器出口水温降低而增大;通风换热量随着冷路水流量的增大而减小,随水升华器出口水温降低而增大.结论 舱外服换热量与冷路流量为非线性变化关系;舱外服液温调节阀的分流特性应分段设计;在满足大换热量的前提下,水升华器出口水温应控制在5～7℃.
-
主动加热对舱外航天服手套工效影响的试验研究
目的探讨对舱外航天服手套进行主动加热是否会对舱外手动作业的工效造成影响.方法分析了手套对工效的影响因素,从疲劳、力量、灵活性和感知感觉方面设计试验研究主动加热对手套工效的影响.结果 1)加热片对力量没有影响;2)除个别人外,加热片对疲劳的影响为17%;3)拧螺母和夹大头针表明加热片对灵活性的影响较小;4)感知物体形状和距离表明加热片对感知感觉的影响较小.结论对试验数据分析证明所采用的主动加热方法合理,对工效影响很小.
-
舱外航天服关节阻力矩测量与建模方法研究
目的 探索更为精准的舱外航天服关节阻力矩测量和建模方法,为人-服交互运动生物力学仿真建立舱外航天服力学约束.方法 分析国内外现有的关节阻力矩测量技术利弊,提出了自驱动式等速测量舱外航天服关节阻力矩的方法,并应用于服装内部有人和无人工况;采用NNOPM(RBF神经网络优化的Preisach迟滞模型)预测阻力矩随运动轨迹的变化,并与测量结果对比验证.结果 内部无人和有人工况下的舱外航天服肘关节的阻力矩差异较大,肩关节的阻力矩差异较小.模型预测结果与实验测量结果一致.结论 自驱动式等速测量方法和NNOPM能有效用于舱外航天服关节阻力矩的测量和建模.
-
基于生物力学的舱外服对人体上肢施力能力影响预测
目的 探索生物力学建模方法在人-舱外服作业系统工效分析中的应用,量化舱外服对人体上肢施力能力的影响.方法 通过开展着常服和着舱外服两种工况下的大施力能力实验,采集了9名受试者在8种出舱活动典型功能操作中的大力,进而采集了9名受试者的肩关节前屈/后伸/内收/外展和肘关节弯曲/伸展的等长大自主收缩力矩作为单关节力量限制;根据人体运动生物力学模型和人-舱外服耦合运动生物力学模型预测两种工况下,不同功能操作的肩关节力矩和肘关节力矩随手部操作力的变化规律,进而根据每个受试者的单关节力量限制预测两种工况下的功能操作大力;对比预测力量和实测力量,验证模型预测结果的正确性.结果 两种工况下预测力量和实测力量果具有很高的一致性,模型预测的着舱外服人体不同位置施力能力下降规律与实际测量一致,但预测的下降率小于实测下降率.结论 本研究建立的人-舱外服生物力学建模方法和基于单关节力量限制的施力能力预测原理,能在一定程度上预测不同操作位置舱外服对人体上肢施力能力的影响,拓展了人-舱外服作业系统工效分析方法.
-
基于舱外航天服手套基础性工效评价的人体力学指标优选研究
目的探索科学而实用的舱外航天服手套基础性工效评价的人体力学优选指标.方法从人体力学的力量、疲劳、感知觉、活动范围和灵活性5项指标(28项测定指标)对13名青年大学生(6女7男)进行了裸手与戴手套(舱外航天手套模拟件)的手动作业工效研究,并结合人体知识运用统计学方法对5项指标的测试指标进行了优选处理.结果可用握力代表力量,以主观疲劳与行为下降代表疲劳,以内收/外展、弯曲/伸展与旋转代表活动范围,形状感知代表感知觉,拧螺母打结代表灵活性.结论本文结果可为舱外航天手套的评价和性能改善提供基础性资料,具有一定实际意义和应用价值.
-
舱外航天服头盔显示系统设计
目的 研究适应于舱外航天服的新型信息显示系统,增强乘员获取信息的能力.方法 分析舱外服头盔显示功能指标,对舱外服头盔显示系统的图像源选择、光学系统、显示控制系统和用户信息界面进行设计.结果 提出了一套内嵌于头盔压力面窗内,固定于通风管下方,满足航天员佩戴和观察要求的头盔微显示系统,给出了头盔显示设计实例.结论 所设计的头盔显示系统达到了原先的设计目标,可望在真实环境中得以进一步检测.
-
舱外航天服便携式生命保障系统研究进展
随着空间探索的发展,舱外航天服便携式生命保障系统必须具有更优良的性能.本文介绍了国外舱外航天服生保系统的研究进展,主要包括CO2去除和H2O去除等方面的新技术.对各种技术进行了分析、比较.探讨了舱外航天服生保系统的发展趋势.我国载人航天应该采用成熟、可靠的生保技术,同时开展再生式生保技术的研制工作.
-
舱外航天服热控基础科学问题研究进展
本文分析了航天员舱外作业时舱外航天服热控系统中的基础科学问题,主要包括:失重环境下的人体热调节模型问题;舱外航天服自动液温调节问题;基于人体热调节模型的暖体假人热控问题.从建立多生理耦合模型、利用人工神经网络进行航天服自动热控、搭建新型暖体假人控制模型等方面对上述问题提出了解决方案以及未来发展建议.
-
舱外航天服动力学模型
目的根据舱外航天服的实际结构,建立舱外航天服的简化的动力学模型.方法考虑舱外航天服的各部分的质量、惯量、各关节活动性能以及航天服施加给航天员的服装力矩,对舱外航天服各部分几何形状进行了简化,并给出了计算航天服各部分惯量的公式.采用经典Preisach模型定量地描述了航天服服装力矩迟滞曲线特性. 结果得到了考虑质量、惯量以及服装力矩的舱外航天服动力学模型. 结论本文建立的模型为进行计算机动态仿真航天员舱外活动提供了一定的基础.
-
中国载人航天器环境控制与生命保障技术研究
中国载人航天器环控生保技术经历了预先研究和局部技术卫星试验,进行了"神舟"飞船环控生保分系统的研制,并进行了物理化学再生式环控生保技术和受控生态生保技术的研究.本文主要介绍了上述过程环控生保系统技术的研究进展,并分析了环控生保系统的技术特点.
-
俄美航天服回顾与展望
本文系统回顾了前苏联/俄罗斯和美国航天服的研制历史.俄美航天服的研发都基于高空压力服的技术,经历了从舱内航天服到舱内航天服与舱外航天服结合型航天服,再到舱内航天服与舱外航天服分开研制的发展路线.随着国际交流与合作的增加,俄罗斯与美国航天服的技术差异逐渐模糊,多功能和零吸氧排氮航天服是未来的重点发展方向.
-
载人航天60问(8)
35.航天员穿的航天服什么样?航天员穿的航天服分为舱内航天服和舱外航天服两种.它是载人航天中航天员必备的个人安全防护装备.
