圖解世界載人航天發展史（二十三）

文/ 邸乃庸

氣閘艙

蘇聯航天員列昂諾夫乘坐上升2號飛船進行世界上第一次艙外活動時，使用了附加的、可伸縮的過渡艙，其出艙活動過程是：展開過渡艙并向內充氣；當過渡艙與飛船座艙內氣壓一致時，開啟飛船艙門，航天員進入過渡艙；關閉飛船艙門，釋放過渡艙內氣體；氣體釋放完畢，開啟過渡艙外艙門，航天員進入太空活動；結束艙外活動后，航天員返回到飛船并關閉艙門，拋掉過渡艙。圖為工作人員正在上升2號飛船上安裝過渡艙。

航天員出艙必須經過過渡艙，過渡艙將艙內的氣體與太空環境隔絕，起到閘門的作用，故稱為“氣閘艙”，各種氣閘艙的基本功能是一樣的。左圖是國際空間站探索號氣閘艙外部：左側是大直徑的設備艙，右側是小直徑的乘員艙（上方是航天員出艙艙門）。右圖探索號氣閘艙內部：設備艙用于存放艙外航天服等設備，兩位航天員在設備艙穿好艙外航天服，準備進入畫面遠端的乘員艙。

探索號氣閘艙的乘員艙艙壁上有臍帶管，為航天員穿的艙外航天服供氧、供電、排熱，并提供通信聯絡。現代氣閘艙都是按照容納兩名身著全部艙外航天服及裝備的航天員設計的。左圖為航天員在乘員艙內作出艙前的準備工作，其前方是供應及控制設備面板；右圖是航天員通過乘員艙艙門進入太空。

俄羅斯在國際空間站上有多個艙段具備航天員艙外活動功能，其中最大的是碼頭號對接艙，長3.8米、直徑4.6米，航天員在此艙段內可完成全部出艙程序。左圖為碼頭號對接艙的外部，中間是出艙艙門；右圖為碼頭號對接艙的內部，兩位航天員已經準備好，即將開啟旁邊的艙門出艙。

太空機動裝置

美國航天員懷特在美國第一次艙外活動期間，進行了手持式機動裝置驅動身體移動試驗（左圖）。這種手持式機動裝置是世界上第一個太空機動裝置，由高壓氣體貯罐、噴管和控制裝置構成，氣體由噴管噴出產生推進力，該裝置上還安裝了一臺照相機（右圖）

蘇聯也研制了能夠使航天員脫離航天器的太空機動裝置，也是座椅式，稱為“21KC人體機動裝置”（左圖）。航天員將身體固定其內，使用兩個扶手前端的控制器，對安裝在背后“椅背”上的不同方向噴氣推力器進行開關控制，就可以實現身體移動。在和平號空間站，蘇聯航天員對“21KC人體機動裝置”進行了兩次太空實際機動試驗，效果很好，但之后便將它安裝在和平號空間站的量子2號艙外面（右圖），再也沒有真正使用過。

有了艙外航天服，又有了便攜式生命保障系統，航天員要脫離航天器，還必須配備能夠提供驅動力使航天員身體移動的太空機動裝置。應用在航天飛機上的早期太空機動裝置為座椅式，安裝在航天員背部，該機動裝置寬約0.83米、高約1.25米，內有12千克液氮，總重150千克。航天員通過扶手上的控制器可以控制24個噴嘴開關，產生不同方向的推力，使航天員實現不同方向的直線運動或姿態運動。

隨著載人航天技術的不斷發展，航天員的太空機動裝置經過幾次改進，成為十分輕便、性能更佳、體積很小的裝置，安裝在生命保障系統背包下方，具有良好的控制特性和精確的機動與定位能力。圖為安裝在生命保障系統背包下方的美國艙外航天服的太空機動裝置，其側面的小圓洞就是產生推力的噴嘴。

美國航天員使用的太空機動裝置的推進介質是高壓氮氣，共有兩套相同的系統，一套系統出現故障，另一套系統啟動工作。整個裝置重38千克、有24個噴嘴，一般以脈沖方式噴射氮氣，允許的累計總工作時間為13分鐘。左圖為機動裝置內的高壓氮氣瓶等部件；右圖為航天員在檢查太空機動裝置。

俄羅斯早期的幾種艙外航天服型號都沒有設置太空機動裝置，在后來的海鷹MK艙外航天服上設置了太空機動裝置，也是安裝在生命保障系統背包的下方，其功用與美國太空機動裝置相同。圖為俄羅斯艙外航天服及下方的太空機動裝置（用保護套罩住，使用時打開）。