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681 开发课(1 / 2)


为应对超低压和紫外线威胁,产生的氧气面罩需求,参照物既不是潜水装具也并非太空服体系。

它就是个单纯的,保持呼吸压力的设备,唯一的功能是抽取外部空气给面罩内增压。

但功能单一并不意味着容易做,实际这东西的难度远高于抗低压服。

王齐自己一阵折腾,让李想拿着文件去给人上分析课,主要是为了缩短研发周期。

首先明确需求。

低压低温环境下,后脑勺和头颈连接处会不会冻着,有没有必要做成一体化?

答案是不但没必要,而且不能一体化。

流放地的混血情况过于复杂,没办法用一个统一标准,把所有族群的脑袋都塞进去,所以脑袋防护只能是面部与头部分开。

第二个问题,呼吸器和护目镜有没有必要分开?

这就不能分了,一旦分开,两者无法包覆的地方受低气压和紫外线共同影响,时间长了病变风险过高。

于是得出产品初步形态,既包覆头部正面的状态,为适配足够多的种群,设计上要有一定的内部空间余量。

接下来从使用和生产角度分析如何更简单的实现它。

呼吸面罩,最简单的结构,是一整块玻璃罩,加一定的橡胶密闭结构,再加上压力阀结构。

但从使用角度看,这个结构非常差劲,因为内部水汽凝珠无法处理,别说没有相关技术储备,就算有疏水涂料或表面微结构,这种防雾层也会随着使用磨损,进而带来额外的再生产压力。

所以口鼻处和眼部观察窗要分开。

得出第一个具体信息,只有护目区需要一块大小合适的透明材料,而对比王国各类材料后,这种透明材料只能是玻璃。

玻璃因其比铁还高不少的硬度,能保证足够长的使用周期内不发生影响观察的磨损,这一点塑料无论如何也比不上。从防紫外线的角度,镀膜玻璃是无机物,也会比塑料这类大分子更遭得住摧残。

护目区有了,呼吸部自然而然的得出结论——直接整合一个类似防毒面具的结构。

该项目一旦上线需求会非常大,生产力不宜过渡集中在单一厂家,才能保证足够大的成品产出量,因此防毒面具用到的材料应该有所变化。

同时具有加工效率高、牢固、耐磨,材料的选择只有一个,金属。

整个面罩,应该具备一个冲压主体金属框架,以橡胶和护目玻璃结合并隔离呼吸区,同样,金属和呼吸阀的连接也由橡胶完成。

到这里,氧气面罩有一块冲压金属件、一块玻璃、三个橡胶结构(含面部接触),绑带的制造压力可以忽略,剩下最后呼吸阀。

呼吸阀的选择有两种,猪鼻式和双阀式。

猪鼻式的优点是模块化程度更高,便于换装,缺点是重心过于前倾,绑带会让人不太爽。

双阀两个阀门分别位于脸颊两侧,重心位置更合理,绑带受力更小,人体舒适度更高,缺点是它会让整个面罩多一个橡胶圈,而橡胶的塑形,麻烦程度远高于金属冲压,多一个圈都可能拉低整个项目产能。

氧气面罩需求出现的时候,早期应该以满足大多人基本需求为第一目标,可以牺牲一点舒适性,以保产量为主。

这一轮,单阀式胜出。

呼吸阀状态也定下了,接下来是功能性。

如何实现增压?

增加动力结构,或者单纯的机械设计,从生产角度来看,貌似是后者有利。

机械结构保障呼吸部压力,是要把阀门设计成固定压力,比如说内部压力达到1000百帕,它才会打开阀门放出气体,吸气也是一样,设定一个内部压力值,在压力降到一定程度时,开启内向阀。

可是麻烦也在这里,单纯的机械结构,无法在外部只有500百帕的情况下,让面罩内的吸气气压超过500百帕太多,如果出现大气压力继续下行,等于是个废物。

在这里下功夫,唯一可能的突破口是特斯拉阀结构。

这是一种没有可动结构的阀门,能实现气体和液体顺向流动加速,逆向减速甚至瞬时内无法流出的效果。不过整个王国只有短暂折腾过脉冲发动机的红石飞机制造厂接触过。

它最大的问题是它本身是全通结构,依赖分流弯管给逆向流体施加制动力,内外有压力差的情况下,无法实现长时间封闭逆流。

用在脉冲发动机上靠着赖脉冲效应本身每秒2000次以上的点火频率,特斯拉阀的效果和活动止回阀没有区别,并由于删除了活动件,大大增加了脉冲燃烧室的连续工作可靠度。

而用在呼吸阀上就麻烦了,人和人的呼吸频率差异很大,有的人呼吸周期几秒,有的二十秒甚至更长,用特斯拉阀实现压力保持,需要对应不同数量的气流分叉口,在工业制造上无法实现。

到此处明显是简单问题复杂化了,既


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