第十节 航空航天用纺织材料.ppt

第十节 航空航天用纺织品; 用于航空、航天用纺织品根据用途不同，可分为如下几类。 1．个体防护装备用纺织品 包括航天服（太空行走服、舱内服、空间站用防护服）、一般飞行员服（代偿服、抗荷服、抗浸服）。这类纺织品应具有重量轻、强度高、阻燃、透气、不透水和耐辐射等特点。 2．降落伞用纺织品 主要指伞衣和伞绳等，其主要特点应是轻薄、柔软、强质比(强度／质量)高，具有较高的抗撕裂强度、抗灼伤、耐老化和防霉变等。 3．其他航空装备用纺织品 包括拦阻网、空靶等所用的纺织品。; 一、个体防护装备用材料 (一) 航天服 航天服承受的压力为30kpa，宇航服在地面的重量约112kg，航天服由多层材料做成，它使宇航员免受热、冷、化学品、微流星体、压力波动的危害。 1．舱外服(太空行走服) 宇宙外层没有大气压力和氧气，因此舱外服必须具有微流星防护层、压力限制层、承压密封气囊、隔热层、液冷调温和通风层、贴身层等。; （1）防微流星体／防撕裂层 是航天套装最外面的一层，组成热力防微流星体服装的外层，是由Nomex和特氟隆交织，用Kevlar作防裂纱线的织物，可以防止织物撕裂延展。外层保护航天套装依次相邻的各层是压力限制层、承压密封气囊、防磨损和防撕裂层，是保护宇航员免受微流星体击穿。微流星体的密度平均为0.5g/cm3、速度为20㎞/s。; (2) 压力限制层 是由置于密封气囊织物外面的合纤织物构成，使其具有附加的支撑功能并保持其外形。 (3) 涂聚氨酯材料加压密封气囊，酷似现在的实心轮胎，由聚氨酯橡胶密封气压，用尼龙材料限制其膨胀。航天套装中的软外壳(气囊)是用尼龙材料浸渍聚氨酯(至少浸渍6次)制成的一个不渗透的屏障，把航天服内侧的正压纯氧和外侧的宇宙真空隔绝。; (4) 第二层防微流星体层，为氯丁橡胶层，它和热力防微流星体服一样，是防流星体的最后一道屏障，其材质为涂氯丁橡胶的尼龙织物。 (5) 超级隔热层(镀铝涤纶)，是热力防微流星体服紧接外层的五层材料，对宇航员提供防热保护，这几层用的材料是涤纶稀疏织物增强的镀铝膜（铝能反射90%的热量）。航天套装保护宇航员，使其能耐－118℃~113℃极大范围的外界温度，而在宇航组合套装内部保持10℃ ~ 43℃温度。; (6) 液冷(调温)和通风层，罩在宇航员上下身，层内装有乙烯乙酸乙烯酯管道，水在管道中循环流动以控制温度。 (7) 薄纱舒适内衬，是直接和宇航员皮肤接触的织物层，材质轻盈，尽可能使体感舒适，处于宇航员躯体和液冷通风层之间。 航天舱外活动装备的压力限制系统使用的器材为多种物品的组合体，舒适织物以及气密内衬是其重要部件，但是航天套装还必须具有可挠曲性和形态保持功能，同时要维持一定的内压力。; 2. 舱内服 其结构包括通风层、气密限制层、保暖层、内衣。; (1) 通风层 宇航员处于宇航服这样一个密闭的环境中，既要使人体不断排出热量、水汽，同时要确保宇航员呼吸到新鲜空气。因此通风层必须具有如下要求：通风层要保证人体65％～75％的面积有新鲜空气通过，使皮肤保持合适的小气候，不引起局部过热或过冷。气流应沿身体表面缓慢流动，分布均匀、合理，能充分带走热量与湿气，保持舒适，达到热平衡。身体各部分的通风量，要根据各部分的散热量、人体表面积、生理卫生的要求和服装结构来确定。通风管道阻力要小，避免在通风过程中产生噪声；通风结构应柔软且富有弹性，舒适无压迫感；在宇航服加压与不加压的情况下，都应满足通风要求。; 通风层的结构一般有三种。一种是夹层式，它由双层塑料薄膜构成，两层之间有软垫，内层开有许多小孔，通风气流经导管引入两层之间。这种结构的优点是不妨碍动作，不足之处是，当人的姿势改变时，通风气流分布不均匀。另一种为管道式，它是由聚氯乙烯导管系统组成，具有抗压、耐用、柔软等特点，能使空气分布均匀，基本不受人体姿势的影响。还有一种就是蜂窝结构，这种结构与管道式相似，它与内衣结合在一起，由聚氯乙烯和棉制成。制成后放入沸水中，由于其缩率不同(聚氯乙烯的缩率可达55％)，就形成了蜂窝。; （2）气密限制层 气密限制层可使服装内保持一定的大气环境，保护宇航员免受真空环境的危害。因此必须具备如下的性能：较高的气密性（漏气量不超过250mL／min）以保持宇航员身体周围有一定的压力、便于活动、容易穿脱、舒适性好、在加压状态下具有一定的外形和容积，并能保证坐姿和座椅相一致的形状。 气密限制层的结构是气密层与限制层两个层次。采用局部粘结的工艺。气密层采用涂氯丁橡胶的锦纶基布制成，具有耐压、气密性好、耐