暖体假人设计评价液冷服中的应用研究.pdfVIP

暖体假人在设计评价液冷服中的应用研究 ● 张万欣 陈景山 李潭秋 赵拥军 李志 (北京航天医学工程研究所．100094) ，要本文从工程实际应用的角度出发，综合国内外液挎服的特点，设计研制了具有自己特色的 多管路直通式垒身藏冷服．并子国内首次利用暖体假^进行了r相应的实验研究。证明了疆体假人 在设计和评价液冷服中的重要地位，同时也为服装设计参数的台理性提供了评价依据，为舱外航 天服液冷服的设计和研制奠定了基础。 关羹词暖体假人．渡冷服．实验‘ 一、引言 Five—level 目前国际上对各种防护服性能评价普遍采用五级步骤分析系统(A syst口for AⅡal邓es)，即织街皮肤模型的生物物理学分析；服装的生物物理学分析(假人测量)／预测模型； 气候舱受控实验(生理数据／主观评分)：有限的现场实验和现场实验。其中前两级属于装备实验， 第三级属于人体实验，均在实验室内完成。由此可知，第一级只能对材料的精热和透湿性能有一 个基本了解，该步骤只对材料的选择起到一定作用，不能评价服装的整体性能。第三级是在人工 控制模拟的气候舱内进行的穿着服装的人体实验，来获揭生理数据与主观感觉，验证第二级的模 型预测结果，对服装的舒适性、生理可接受性和耐受性作出评价，进一步提出服装的设计改进意 见。但是该级实验结果受生理和心理因素等个体差异及测量方法的影响较太。另外还存在着实验 人次选定的问题，太样本实验会在人力物力方面造成大的浪费，而且实验时间长，影响工作进展。 而人次太少又会难以反映总体结论。因此人们在实践中逐步发展和完善了服装测试评价的第二 ’ 级，即服装假人的生物物理分析步骤。用假人技术测试服装的热传递特性，以获得整体结果，为 进一步服装设计与改进提供评价依据【l-o_】。 此外，在设计温度防护服装时，通常要强调不同部位要具有不同的隔热值分布。而结合暖 体最A实验结果就可以对服装进行设汁和评价，并提供改进意见。由此通过瑷体假人着通风一液 冷服实验来解决通风一液冷服各部位流量分配和提高服装散热性能的问题H·5。日。 二、液冷服方案设计与研制 Aircraft EstabliIent)，为排除飞行员的代谢热而研制的。实践证明，渡冷服无论在工程技术还 是在生理效应等方面都具有很多优点，因此液冷服的应用范围不断扩丈，特别是在航天领域，由 ． 于双子星座的五次出舱活动中都明显存在着人体代谢率超出了生命保障系统的热控制能力。因此 在阿波罗计划中为了解决上述问题，特研制了航天用的液冷服。从此确认液冷服应用于舱外航天 服的温度控制系统中““．经过近30多年的研制实践o-m“1，整个航天服温控性能发展己比较完 善，不仅满足了航天员高强度作业时芷常热交换的需要，并且减轻了出汗与疲劳的发生，使出舱 218 活动时间太大得到延长． 本文在综合国外各类液冷服特点的基础上瓶“…¨”，设计制作的液冷服是全身多管路直通 式液冷服。服装按结构分为：基础服装、进水总管、出水总管和换热管路网四部分，如图1。 ● l一迸水 4～出水总管 ● l_基础服装 基础服装的作用是固定管路，井保证管路与身体紧密贴台，增加管路与人体的接触面积，以 实现良好的传导性致冷。因此基础册装材科选用高弹性且剩余延伸率不大的氨纶(sp∞dez)的 网状针织物，按照瑗体假人尺寸裁剪缝制而成。同时为了便于穿脱，服装整体采