[发明专利]一种舱内应急压力服内尿液导出系统

说明书

本申请提供一种舱内应急压力服内尿液导出系统，包括穿戴式尿液收集器、四通换向阀及尿液容器，穿戴式尿液收集器设在压力服内，与人体连接；穿戴式尿液收集器通过第一管路连通压力服并通过第二管路连至四通换向阀，四通换向阀设四个端口；尿液容器的两端分别连接第三管路及第四管路，第三管路及第四管路分别连至四通换向阀；四通换向阀的一个端口连第五管路的一端，第五管路的另一端连至航天器舱壁的尿液排出口上；尿液容器内设有弹性分隔膜，尿液容器内对应弹性分隔膜的两侧分别设为第一腔体及第二腔体。本申请的有益效果是：通过压差将尿液容器内的尿液排出航天器外，安全可靠，结构简单，可满足登月任务失压环境下航天员的长期生命保障需求。

技术领域

本公开涉及载人航天技术领域，具体涉及一种在登月任务中，发生失压后，航天员长期穿着航天服生保过程中，将尿液导出航天服并排出舱外的系统。

背景技术

在载人航天任务中，舱内应急压力服也称为舱内航天服或发射、返回服，是保障航天员生命安全的重要手段之一，在航天器的发射段和返回段，航天员均需要穿着应急压力服，舱内环控生保系统通过供气管路向应急压力服内部通风，以带走航天员体表的代谢产热，在舱内发生失压等严重事故时，随着压力的下降，应急压力服逐渐切换至闭合的工作模式，由舱内环控生保系统向航天员头盔部位进行供氧，满足航天员的呼吸和部分散热需求。航天器在轨道发生失压时，航天员一般可在1h内穿着应急压力服，完成航天器状态设置，并进行自主返航。在以往的载人航天任务中，发射段、返回段时间很短，即使是轨道失压事故，航天员穿着应急压力服的总时间也不会很长，只需要忍耐较短的时间即可返回地面。但是对于以载人登月为代表的未来有人深空探测、长期驻留任务，如果航天器发生失压等严重故障，返回地表可能需要长达一周的时间。此时，如何解决航天员在舱内应急压力服内的排尿问题，是未来载人登月任务中必须解决的问题之一。

目前载人航天器的设计中，大部分的太空厕所只能在舱内压力正常时使用，在压力应急状态下不具有使用条件，而只能在航天服内置吸收装置以应急，无法排出航天服外；在出舱过程中，由于时间较短，一般也采用临时吸收、储存的方案(如尿不湿)。

在阿波罗计划中，由于同样面临了长期生保的问题，采用了储存/排出两种设计，储存主要靠航天服内部的尿袋，可以容纳1L液体，排出主要依赖航天器上的接口，通过真空将尿液抽出，但是由于系统使用时需要与真空系统相连，难以保证其在出现异常时的可靠性。

因此，设计和发明一种在航天员长期穿着航天服生保过程中，将尿液导出航天服排出舱外的系统具有积极的现实意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在航天器发生失压，进入压力应急状态时，解决航天员长期穿着应急压力服生保过程中的尿液收集和排出问题，具有卫生、可靠、安全的特点，为未来以载人登月为代表的有人深空探测任务提供支撑。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种舱内应急压力服内尿液导出系统，包括穿戴式尿液收集器、四通换向阀及尿液容器，所述穿戴式尿液收集器设置在舱内应急压力服内，与人体连接，用于收集人体尿液；所述穿戴式尿液收集器上设有第一管路，所述第一管路用于将穿戴式尿液收集器内的尿液导出，所述舱内应急压力服上设有贯穿应急压力服内侧及外侧的第一快接插头，第一管路的端部连接在第一快接插头的一端，第一快接插头的另一端连接有第二管路；所述四通换向阀包括第一端口、第二端口、第三端口及第四端口，四个端口两两连通，切换四通换向阀可切换连通端口的状态；所述第二管路远离第一快接插头的一端连接至所述第一端口；所述尿液容器的两端分别连接第三管路及第四管路，所述第三管路远离尿液容器的一端连接在所述第三端口，第四管路远离尿液容器的一端连接在所述第四端口；所述第二端口连接有第五管路，所述第五管路远离尿液容器的一端连接至航天器舱壁上的尿液排出口上；所述尿液容器内设有弹性分隔膜，尿液容器内对应弹性分隔膜的两侧分别设为第一腔体及第二腔体，所述第三管路与第一腔体连通，第四管路与第二腔体连通。