Terry Persun,科技记者
由Solid Concepts建造的透明宇航服被用于对NASA新宇航服将包含的许多特性进行静态测试。
美国航天局一直在研究他们的新型Z1宇航服,最近推出了一些正在测试的早期原型。虽然NASA的几个小组参与了宇航服的制作,但NASA格伦过去在太空飞行软件、电力和通信方面的参与是一个加分项。这个小组被称为PAS(电力、航空电子和软件),正在为下一代宇航服开发通信、航空电子和信息学(CAI)以及动力子系统。他们的努力支持了先进EVA系统开发项目,该项目由约翰逊航天中心领导,并得到了格伦、工业界和学术界的支持。
两个整个Z1原型Mark III Space Suits,以及从腰部到腰部的半套装通过Solid Concepts Inc.(Poway,CA)提供的服务来原型。固体概念的工程师使用他们的专有量化铸氨酸氨基乙烷工艺与复杂的软工具和核心一起生产,以生产完成套装所需的组件。他们使用过照片固化立体凝视用于图案的CNC加工零件,铂固化硅胶工具,用于模具,可折叠泡沫和模具芯,以处理复杂的底切几何形状,刚性晶体清澈的聚氨酯材料,用于实际成品。
宇航服展现了一些独特的能力,使其成为未来任务的理想选择。首先也是最重要的是,宇航员进入位于宇航服的后面,这样穿起来更快更容易。宇航员通过后舷窗进入太空服。它被称为Suitport,与宇宙飞船配套,使宇航员能够从飞船内部进入太空服进行舱外活动。另一个优点是,当使用低到无大气时,该港口比传统气闸节省更多的空气。
这种配置不需要“常见化”,其涉及使用升高的氧水平去除血液中的氮,以防止在较低压力下的减压疾病 - 这可能需要长达一个小时才能完成。西装将自动处于车辆的内部压力。因此,通过纳入后扶手,它允许未来的航天器和山地陆战士仅在需要维护时使用气闸系统或者潜水口存在问题。
在原型Z1宇航服中,宇航员入口位于宇航服的后面。这套宇航服与航天器配套,使宇航员能够从航天器内部进入宇航服进行舱外活动。
在宇航服的后面是一个巨大的背包,它可以作为一个舱口,锁在另一艘宇宙飞船或类似于漫游者的飞行器上。该背包将携带宇航员的所有生命支持技术,并将提供氧气、通风和所有机载电子设备,如头盔电子显示器、航空电子系统和特殊传感器,以测量宇航员在EVA活动期间的代谢率,并允许研究人员评估数据。
预计新诉讼将支持未来勘探任务的EVA频率和持续时间的增加。没有便携式寿命支持系统背包,套装的重量仅为158磅。其他特点包括腰部,臀部,上腿和脚踝处的轴承,以允许宇航员在执行任务时更大的移动性,例如在韧性地形中检索土壤和岩石样本。
整套衣服各包含5块聚氨酯,而半套衣服包含4块聚氨酯。这14个透明部件严格用于地面测试。NASA的格伦用半套宇航服上的集成音频系统进行了声音测试。其他测试,如流动可视化测试,烟雾通过宇航服通风模拟正常的空气流通给宇航员,预计将由JSC完成。这些测试将允许设计师确定是否有良好的均匀流动,或不希望的,停滞的区域在宇航服。
当这些西装被送到格伦集团时,还没有“准备好使用”。一些压缩限制器仍然需要安装在约翰逊航天中心,这是在制造部件之前就计划好的。在这一点上,这些单元在组装后进行了压力测试。由于壁厚较薄,只有一个单元出现了小裂缝,Solid Concepts对此进行了修复。
对于最终诉讼组件的考虑将包括对外层空间的应力和应变下的表面平坦度和翘曲的担忧,这就是适用于诉讼在发育早期测试的压力和流动的原因。随着这些担忧以及对准。由固体概念产生的套装严格用于测试目的。它们是僵硬的,而不是灵活,就像最后的西装一样。最终的套装已经设计成纳入临时外覆盖物,该外壳隐藏着将用于保留空气的氨基甲酸酯涂覆的尼龙层的重型工程的内裤,以及允许西部适用于固定其形状的聚酯层。
随着火星任务的到来,旧宇航服的升级版应运而生。对于NASA的工程师来说,这个项目特别繁重,因为他们不知道太空服将被用在哪里,这意味着它必须为任何事情做好准备——去月球、火星或小行星旅行。Z-1原型机目前正在真空室中进行测试,其设计用途是多种多样的:探索外星表面,漂浮在空间站外,甚至可以抵御深太空的辐射。
Z-1原型航天服在FY12完成,便携式生命支持系统(PLSS) 2.0也将在FY12完成。Z-2太空服和PLSS 2.5系统预计在FY14制造。如果获得适当的资金,这一被称为Advanced EMU (AEMU)的联合系统将于2017年投入使用。
铸造困难
在建造Z1原型马克III太空服时面临着许多挑战。以下是Solid Concepts (SCI)在设计和制造过程中所面临的一些障碍,其中许多都需要专利设计和制造调整来解决:
•复杂的几何图形:
要求SCI制作复杂的核心组件,在适合套件的独特形状的零件内产生空隙。由于每个部分都在一件中生产,因此没有可用的切片选项。
•不同的厚度:
组件不仅必须有不同的壁厚,从最小的0.030英寸。——3.00。那but they also faced inaccessible 3-in. undercuts that traditional molding could not perform.
•长固化时间:
由于重量和尺寸的零件,也导致孔对准,安装表面,插入位置不准确时,第一次铸造。
•额外的构建:
核心和成型稳定器,以及许多其他夹具被创建来保持平面度,校准精度,和整个构建的完整组件。
•后期处理:
由于完成测试的性质,每个组件必须通过一系列的手工抛光级以获得最大的清晰度和最佳表面光洁度。
坚实的概念Inc.
www.solidconcepts.com.
提交:3D打印•添加剂制造•立体光刻那快速制作零件




