负压防护服有什么用?

负压防护服的作用是在人体下半身周围建立负压,对其支撑肌肉组织施加纵向载荷,防止其受到长期失重的阻碍。“联盟”号上使用的负压防护服是“凤头麦基”型,制成气密裤的形式,裤腰部分是刚性的。裤腿的风箱外壳由不透气的织物制成。外壳中的几个金属环是用来防止负压建立时裤腿收缩的。波纹管状的褶皱帮助壳体在轴向收缩,同时对人体的支撑——肌肉组织施加载荷。裤腿与铝合金制成的鞋子相连。

腰部配有不透气的“腰”、编织带和仪器。腰部由涂层胶带制成,用带子绑在宇航员身上。该仪器具有真空调节器(节流机构)、真空(安全)阀和真空指示器。

衣服中的真空度(负压)由配备有真空泵的便携式装置提供。真空泵由电机驱动。舱内空气通过真空调节器进入衣服,再从衣服流入泵体内,然后在环境中排队,从而建立衣服内的真空度,实现通风。

拧紧节流机构的盖子可以减少衣服的气体消耗,增加衣服内的真空度。

上述建立下体负压的服装,在结构上有很多优点,比同功能的固定(容积)袋要好。这种独特的服装可以根据防止心血管变化的要求延长减压时间。宇航员穿上这种服装,然后用电缆连接飞船的机载系统。电缆长度是任意的。因此,宇航员几乎保留了在轨道站内活动的自由,可以采取各种姿势来行使他们的专业职责。服装结构保证了可以长时间使用,使用方便,内部通风良好。

这种防护服设计的真空度为8.6千帕(65毫米汞柱),并有一个阀门,防止真空度突然上升超过这个极限。

衣服内建立负压后,只要将波纹部分折叠紧或收紧橡皮绳,就能产生力,作用于身体。在上述力的作用下,身体的腰部和一条腿被压缩;如果加上肩带,其功能可以扩展到整个脊柱。裤腿有一定的刚性,阻碍腿部运动,也就是说,这种服装具有装载防护服的固有性能。

衣服内负压的建立,可以产生一种把头向上的感觉。促成这种感觉的不仅仅是压力的重新分配,还有脚底的压力。在飞机模拟的重力状态下,工作后重力防护服总感觉脚在下面。

作用在身上的压力与衣服内的真空度成正比。真空度在6.6 kPa (50毫米汞柱)左右时,作用在身体上的压力等于450 ~ 550 N,此时腿部活动困难,动能显著增加。但在静止时,真空度低于40 kPa时,动能消耗不变。