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解密!一文告诉您,中国首次亮相的登月服是如何保障航天员在恶劣月面环境正常上下班的

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图片来源:央视新闻微 信公 众号

作者 | Tsinglin  

首发 | CFD学习与应用(ID:CAE_er)


前言

昨天(2024年9月28日),看到一个非常令人兴奋的新闻!据央视新闻报道:中国载人航天工程办公室面向社会发布登月服征名活动,并首次公开中国登月服外观

按照咱们中国人办事的风格,这意味着咱们国家载人登月这个事情已经妥妥的了!

非常有幸自己能够在工作岗位上为中国载人登月事业贡献绵薄之力,看到国家载人航天事业取得的辉煌成绩,也甚感自豪!

月面环境介绍

我们知道,月面热环境相比地面要恶劣复杂的多,主要差异如下:

  • 高真空,月表几乎不存在大气层

  • 微重力,月球重力约为地球重力的六分之一

  • 月面存在多种有害粒子、射线和辐射

  • 月面昼夜温差巨大,月昼期间月面温度最高可达 120℃,月夜期间月面温度最低可达-180℃,温差最大可达 300℃ 

  • 月面没有一年四季变化,只有月夜和月昼交替,每15天交替一轮

如此复杂的热环境,登月服又是如何对航天员进行保障的呢?

月面环境下登月服传热分析

通常情况下,月面出舱活动选择在月昼进行,此时月球表面的主要热源有太阳辐照、月面红外辐射、月面反照、地球红外辐射、地球反照,同时还需考虑月表与登月服靴底之间的热传导,由此得到登月服与月面环境之间的传热关系,如下图所示。而月夜则没有太阳辐照。

登月服热仿真分析

通过热仿真软件建立航天员+登月服的热模型,如下图所示。进而开展不同工况分析获得航天服的漏热量和温度分布。

通过分析表明:在极端赤道月午热环境下,登月服漏入热量为 46 W,对应登月服外表面温度为 327 K;在极端月夜冷环境下,登月服漏出热量为 -121 W,对应登月服外表温度为 170 K。

本文部分内容摘选自载人航天期刊论文《月面热环境对登月服影响的仿真分析》,更多详细内容请上知网搜索下载此论文。

后续小编将采用Thermal Desktop和NX/Simcenter 3D(原TMG)做一个详细分析案例教程,供大家参考学习。

    


来源:CFD学习与应用
航天Simcenter 3D
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-10-12
最近编辑:1月前
Tsinglin
硕士 | 工程师 专注热&流体仿真及实验
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