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暖体假人在航空交航天行业的意义和应用

发布时间:2015-01-30 09:48

  谁第一个穿上了“神七”的航天服?答案是“暖体假人”。东华大学张渭源教授和他的项目组成员完成的“暖体假人”研究,为“神七”舱外航天服测试提供了重要依据。
  2007年2月里的一个普通日子,中国航天员科研训练中心的实验室里,来自东华大学的张渭源教授和他的项目组成员,正屏气凝神地观测着计算机屏幕上显示的“舱外航天服FTD17暖体假人系统”数据的变化。当初制作“神七”航天服的整个系统共分18个项目,之所以将该项目命名为FTD17,是因为由东华大学服用性能测试国家重点实验室研制的暖体假人,是整个航天服制作系统中的第17个项目。
  每一分钟,“暖体假人系统”软件会重新报出一个有关能量代谢和假人各部位表皮温度的数据。这个看似枯燥、机械的报数过程,其实关系到整个航天服设计的成败。“神七”的舱外航天服与我国以前生产的航天服有很大区别。“神五”和“神六”的航天员所穿的都是舱内航天服。“神七”的舱外作业耗时20分钟,舱外环境之恶劣非一般人所能想象,两分钟内温差就达到300度,大气压为0,有无数流体粒子的撞击,航天员在太空里脆弱得像一个婴儿,而“神七”的舱外航天服必须成为一道阻挡一切威胁的坚固屏障。但是,让宇航员率先试穿航天服,有着巨大的风险,此时,张渭源教授和他的团队研制的黑色假人就承担了替航天英雄“吃螃蟹”的光荣任务。假人项目的成败在于它能否真能模仿人在不同状态下的代谢反应以及应有的皮肤温度。结果,毫无疑问,张渭源教授的项目成功了。
  张渭源回忆当时的情景,显得很自豪:“当时的情况是紧张的,因为实验一旦失败,航天中心的损失就会高达数百万元人民币。不过,我们的成果还是一次就通过了航天员研究中心的数据审核。”
  曾经为“神七”航天服制造立下汗马功劳的“暖体假人”,现在被静静地放置在东华大学服用性能测试研究室内。这个实验室由厚重的隔温层包围,最低温度可达-50℃,最高达50℃,并且有吹风设备,是假人最初的“训练场”。在神七假人的旁边是它的“兄弟”––为“神五”度身定做的“暖体假人”,身型看上去和当年的杨利伟简直是一个模子里刻出来的。按照张渭源教授的说法,暖体假人严格按照宇航员的身型,由东华大学从事雕塑艺术研究的老师徒手打造。他们必须用向航天服里填塑料泡沫的方法来确定假人的精确体积,为的是不损坏贵如黄金的航天服。
  身高仅1.68米的“神七”假人由纯铜制成,外壳上裹着黑色的油漆,看上去其貌不扬,很难将它与高新科研成果联系在一起。但其实,它的每一处关节和每一寸皮肤都暗藏玄机。“不管是什么肤色,人类的皮肤对热量的吸收率为99%。如果把假人涂成白色,那么对热量的吸收率只能达到50%左右,会大大影响测试效果,因此通体全黑,则能保证假人对热量的吸收率与人类相仿。”在假人的皮肤和内脏部位都密布着加温仪和记录仪,一旦启动电源和电脑中的控制软件,假人的头部和四肢会迅速达到32℃,内脏部位会达到37℃,符合正常人的身体指标。
  很多高新技术是从军用转为民用的,但根据张渭源教授的说法,这项高新技术的诞生道路却是“反弹琵琶”––从民用科技转化而来。在此之前,张渭源已经造出了专门测量服装热度舒适性的“Walter”出汗假人,以及专门为测试南极考察队服装的“暖体假人”。

香港挂牌全篇之官网    暖体假人是模拟真实的人体在极端恶劣的情况下的数据监测和生命体征,这些条件下人类不可能用真实的人体实验所以采取暖体假人的实验方法是在为合适不过的解决方案了。


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