太空飛行器安全工作壓力是指保證乘員艙安全的正、負壓力差。載人太空飛行器從起飛到返回地面的整個過程中，乘員艙的外部壓力從地面大氣壓力降至真空，再由真空升高到地面大氣壓力。乘員艙要經受變化著的內、外壓力差。乘員艙殼體既會受到正壓力差(艙內壓力高於外部壓力)的作用，也會受到負壓力差(艙內壓力低於外部壓力)的作用。
基本介紹
- 中文名：太空飛行器安全工作壓力
- 外文名：Spacecraft safety operating pressure
- 學科：航空工程
- 領域：航天
- 釋義：保證乘員艙安全的正、負壓力差
- 套用：載人航天
簡介,異常減壓,異常減壓的危害性,異常減壓的原因,防止異常減壓事故發生的措施,
簡介
載人太空飛行器從起飛到返回地面的整個過程中，乘員艙的外部壓力從地面大氣壓力降至真空，再由真空升高到地面大氣壓力。乘員艙要經受變化著的內、外壓力差。乘員艙殼體既會受到正壓力差(艙內壓力高於外部壓力)的作用，也會受到負壓力差(艙內壓力低於外部壓力)的作用。在艙壓為地面大氣壓力標準時，正壓力差會達到1個大氣壓。在艙壓為低壓標淮時，例如美國載人飛船的乘員艙的大氣壓力僅為地面大氣壓力標準的1/3，,負壓力差可達到地面大氣壓力標誰的2/3。因此，任何載人太空飛行器的乘員艙必須設計安全工作壓力，並保證艙壓控制在安全範圍內。在艙內供氣系統發生故障而造成向艙內泄壓時，必須保證艙壓低於109.9 kPa〔最大正壓差)的安全工作壓力。
異常減壓
異常減壓(或稱壓力應急)是指載人太空飛行器乘員艙或壓力服內的壓力發生異常下降，並以航天員無法耐受的速率下降，不能維持航天員生存所必須的環境壓力條件，從而對航天員的生命構成威脅。
異常減壓的危害性
當乘員艙或壓力服發生異常減壓時，航天員被暴露到低壓和缺氧的環境中，其危害程度主要
取決於減壓速度和減壓後的壓力。減壓速度越快，減壓後的壓力越低，危害越嚴重。主要危害如下：
（1）氣脹性損傷在迅速減壓時，人體空腔器官內的氣體突然過度膨脹造成機械性損傷，嚴重時可能危及生命安全。
（2）減壓病它是當環境壓力以一定的速率降低到與初始壓力相比低於某一數值時，人體內溶解的氣體(主要是氮氣)因低壓過飽和游離出來形成氣泡而引起的綜合症狀。有人將減壓病分為三類：1類表現為頭痛或輕微疲勞；2類表現為肌肉、關節、筋鍵和皮膚疼痛以及淋巴症狀等；3類表現為心一肺症狀和中樞神經系統障礙，嚴重時會引起意識喪失或機體主要部分癱瘓等後果，危及生命安全。
（3）缺氧異常減壓引起的缺氧為急性缺氧和暴發性缺氧，此時人的呼吸循環代償功能和意
識喪失，直至死亡。
（4）體液沸騰當人體暴露在6. 27千帕的低壓環境時，體內的液體開始沸騰，組織氣腫，循環障礙，危及生命安全。
異常減壓的原因
載人航天中引起異常減壓的因素很多，主要有：
（1）流星體和空間碎片與太空飛行器碰撞擊穿艙壁；
（2）太空飛行器乘員艙本身的破裂和泄漏；
（3）環境控制與生命保障系統故障；
（4）出艙活動過程中造成的異常減壓；
（5）滅火、消除艙內嚴重污染時造成的異常減壓。
防止異常減壓事故發生的措施
（1）建立流星體和空間碎片的探測、監視和預報系統，建立流星體和空間碎片的通量模型，以此為依據選擇太空飛行器的發射時間和飛行軌道參數，使其與流星體和空間碎片碰撞的可能性
最小。
（2）套用故障模式及影響分析，找出造成艙壓泄漏的各種可能的原因及部位，在設計上有針對性地採取防範措施。
（3）乘員艙艙體各部位的強度設計和密封結構設計，應充分考慮各種載荷及環境因素的影
響，並嚴格地進行試驗考核。
（4）環境控制與生命保障系統和航天服應具有很高的可靠性，並有針對異常減壓的冗餘系
統，具有一定的應付異常減壓的能力，保證航天員的轉移或應急返回地面。
（5）在減壓滅火或消除艙室污染時，應有相應的安全控制和防護措施。
（6）加強航天員的訓練，防止發生操作失誤。
乘員艙一旦發生減壓後，保證人員安全的防護措施主要有:
（1）乘員艙發生減壓後具有一定程度的故障查尋和修復能力。
（2）乘員艙發生減壓後應有另外艙室，暫時保證航天員的生命，以便有時間採取措施修復泄漏的艙或等待救援。
（3）乘員艙應設定壓力監測和報警裝置。
（4）乘員艙減壓應是轉入應急救生的依據之一，應有相應的應急救生措施。
