摘要：手枪型电动工具是载人航天开展在轨维修任务等舱外活动必不可少的电动工具之一。梳理舱外活动用手枪型电动工具的扭矩控制器、动力总成、外壳、机构润滑、电控、人机界面及锂离子电池等模块化技术,概括舱外电动工具的持续优化的设计理念,介绍了舱外活动测试与地面验证的专用工具及设施,探讨了舱外电动工具在功能性能协调、空间环境防护、锂电池安全防护、机构润滑以及地面验证试验等方面的研制难点与研究方向,最后对舱外电动工具的未来发展趋势进行展望。

摘要：空间极端环境下,大多数舱外活动必须借助于机械臂.机械臂是国际空间站的主要组成部分,其对空间站的在轨组装、外部维修以及运行起着至关重要的作用,同时机械臂可以减少航天员在舱外的工作时间和频率.通过对国际空间站成员国关于机械臂研究概况的介绍,包括航天飞机机械臂、空间站机械臂、欧洲机械臂、日本实验舱机械臂以及德国机械臂,为中国空间机械臂的设计提供参考.

摘要：在载人航天任务中,航天服压力防护功能是为人体建立起赖以生存的压力环境,压力服作为实现压力防护和工效保障能力的基本载体,是航天服设计改进的核心部分。本文通过回顾压力服在早期技术验证、随登月任务和载人空间实验室、航天飞机任务和空间站建设运营各不同阶段任务需求的发展历程,总结了航天服压力服防护技术的演变特征。针对未来空间探索目标的环境特点以及多目的地的任务规划,开展了后续航天服压力防护技术需求分析。在此基础上,结合压力制度选择、结构实现形式以及材料工艺能力等方面分析,提出了短期可能实现的变压力制度软式压力服和作为长期目标的局部机械反压式压力服的方案构想和关键技术,为未来先进航天服的发展和研制提供参考。

摘要：舱外电动工具是航天员为空间站等大型航天器实施在轨维修,保证航天器长寿命运行的必要工具。概述了舱外电动工具的研究背景与工作环境;介绍了早期空间电动工具的发展;分析了以哈勃望远镜、国际空间站等航天任务所使用的舱外电动工具的技术特点;总结了舱外电动工具的发展与研究方向,提出中国开展舱外电动工具相关研究应关注维修任务体系与工具的统筹规范、工具的高可靠性设计方法等,并应加强模块化手枪型电动工具的研究。

摘要：热控系统是便携式生保系统的一个重要组成部分，其功能是维持航天员的热舒适性状态。舱外活动（ＥＶＡ）时间是影响热控系统设计的主要因素，它和代谢水平一起决定了热控系统的设计能力。热控系统的重量和体积直接影响某一设计方案的可行性。本文介绍了便携式生保系统中热控系统的设计要求和主要性能指标。通过分析，比较了几种热控系统的性能、提出了我国未来便携式生保系统热控系统的设计方案。

摘要：目的根据舱外航天服的实际结构 ,建立舱外航天服的简化的动力学模型。方法考虑舱外航天服的各部分的质量、惯量、各关节活动性能以及航天服施加给航天员的服装力矩 ,对舱外航天服各部分几何形状进行了简化 ,并给出了计算航天服各部分惯量的公式。采用经典Preisach模型定量地描述了航天服服装力矩迟滞曲线特性。结果得到了考虑质量、惯量以及服装力矩的舱外航天服动力学模型。

摘要：载人登月,对航天员穿着的航天服提出了多样化的使用环境要求,特别是出舱活动(EVA)期间的需求。通过航天服的研发,美国对登月航天服压力服、液冷服、生命保障系统和通信电子系统等进行了重点研究,制定了相关指标体系,并进行了权重因数评估,建立了地面模拟试验设备,并通过激光扫描和计算机建模等手段,有力地促进了新型登月航天服的研制。俄罗斯也基于"海鹰"-M航天服,提出了行星压力服设计概念,还特别研究了提供下躯干活动性的相关部件技术。最后,提出了对我国自主研制新型登月航天服的有关建议。

摘要：常用Jack分析软件在失重状态下无法实现对动作的复杂动力学分析和计算。针对该问题,提出一种虚拟人运动分析软件设计方法。依据人体的基本结构和动态特征,结合刚体运动学和机器人学技术,将虚拟人划分成15个体段,使各体段简化为匀质刚体,并建立多刚体动力学模型,应用机器人Denavit-Hartenberg分析方法进行虚拟人的建模和分析,在此基础上,采用标准C语言形式编写虚拟人的运动学和动力学分析算法,利用OpenGL工具开发可视化仿真界面建立虚拟人的三维仿真场景。通过虚拟人飘浮出舱动作的运动仿真验证了平台的可行性和较好的人机交互性。

摘要：介绍第一套航天服的液冷服是在20世纪50年代早期设计的，其设计基于航天员在轨高强度工作时产生大约800 Kcal／h热量的理论预测，必须要将一部分热量立即排出，才能保持人体的热平衡和舒适。通过对舱外活动（EVA）的持续监测已经确定人体产生的最大热量不高于350 Kcal／h。正如几位研究者所建议的那样，在预测和实际数据之间存在很大差异，可以通过改进的液冷服设计进行修正，改进的液冷服设计减轻了服装重量，减少了循环水流量，而且降低了功耗。另外，这些改变可以更有效地控制局部和整体人体舒适性。具有满足各种热防护需要能力的高能效液体冷却／加温服（LCWG）系统研发，是先进航天服设计中首要考虑的事项。

摘要：在实施美国航空航天局未来空间探索远景计划时，将要面对大量各种各样的有害环境因素，乘员需要穿着防护性航天服。特别确定了4个需要穿着航天服的任务阶段，分别是发射、入轨和故障应急飞行、零重力（轨道）应急舱外活动、月面舱外活动和火星表面舱外活动。本研究之前进行了体系结构评估，确定了4种备选航天服构造方案的使用需求，本研究以此为基础提供了概念性设计方案。另外，还定义了用于实现航天服和各种“星座”飞船脐带和物理连接的飞船接口要求的子系统，总结了最终的设计服装及部件概念和飞船接口定义。这项工作是在科罗拉多大学2006年秋季学期开展的，是该校研究生的航空航天工程设计课程的一部分。