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[科普中国]-载人航天器居住系统

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设计原则

航天员居住区是载人航夫器乘员舱的重要组成部分之一。整个载人航火器乘员舱的布局和装饰是裁人航天器总体设计的重要内容之一。按照用途的不同,乘员舱可以分成若干个功能区域,包括工作区、医监医保区、出舱活动准备区、仪器安装区、睡眠区、餐饮区、卫生区、文娱体育活动区,等等。前4个区域可归并为作业区,后4个区域可归并为生活区。作业区和生活区要相对集中,便于航天员开展生活和工作。

航天器内部空间布局设计时,应考虑以下一些社会性因素:

人的隐私性

每个人都有其隐私,在密闭狭小的空间中,尤其要考虑私密性的设计。例如个人卫生活动等,适当的私密空间的设置会增强航天员的隐私感,满足其心理需求。

内部环境设计

这一设计需利用人文学、心理学、工效学的相关常识,例如,通过空间限位器,保持社会地位相同的人相对有同样的高度;在一个相互交往的团体中,尽可能让他们有相似的方法,最好保持近似垂直的方位;交谈空间或娱乐空间的设计应使乘员能彼此相距0.5~12m和方位角90°~180°等。

针对航天员的岗位不同有所区分

例如,对于指令长,可以体现其作为乘组领导人员的地位和作用,利用其私密空间的大小和位置的设计,在潜意识中营造其在乘组中的核心地位感等。1

具体要求

不同功能区的布局和装饰要求不同。就居住区而言,其空间结构与装饰设计的总原则应有利于保障航天员充分地休息和睡眠、居住区的空间结构布局应考虑工效学和工艺美学要求,具体表现为:

1.航大员居住区应安排足够的空间和合适的位置,供航天员休息和睡眠。

2.居住区环境温湿度、风速等热环境适宜,噪声尽可能小,舱内各物体表面光滑、无锐边和棱角。

3.居住区的空间构型和设备线条应符合工艺美学要求;各种装饰和色彩搭配应满足心理学要求和美学要求,整体和谐并对航天员的心理起到舒缓、安定的作用。

4.居住区内为航天员设计限位装置和把手等,并应设置适当的位置存放航天员任务期内的衣物和睡具。

5.床铺和睡袋必须相对舱体固定,为航天员设置束缚装置,为航天员营造安全、稳定、舒适的休息和睡眠环境。1

分析步骤

综合分析各种没计要素及要求,乘员舱居住区的布局总体上应达到对航天员起到正性心理支持的作用,促进航天员之间的相互交往,有利于航天员高效开展工作。在设计中,应采用人因工程的技术和方法,对航天器的布局进行详细分析。分析应按以下步骤实施:

1.确定功能

确定飞行系统应当具备的功能,以满足飞行任务巾全体航天员工作生活所需。

2.功能分配

将这些功能分配给飞行中的设备、航天员乃至地面支持中心。

3.确定航天员的任务和操作

确定完成这些功能时,航天员应分配的任务和可能执行的操作特点,包括操作的频率、持续时间、顺序、所需空间、特殊环境要求、隐私和个人的审问要求等。

4.设计航天器布局

根据上述分析,设计出航天器的布局,为航天员提供安全、高效以及舒适的工作和生活环境。1