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走进航天员中心研发与总装测试部,解码舱外航天服

“飞天战袍”装配一套需近4个月

来源:南方都市报     2021年07月05日        版次:GA13    作者:新华社

  7月4日,神舟十二号航天员刘伯明、汤洪波从空间站天和核心舱节点舱成功出舱,身上穿着的我国自主研制的“飞天”舱外航天服在太空中格外醒目。

120公斤重的舱外航天服,是航天员执行出舱活动的铠甲。它像一个人形飞船,充上一定的压力后,可保护航天员的生命安全,抵御外太空的高低温、强辐射等。这件比黄金还贵重的“飞天战袍”,是由什么做成的?又是怎么做出来的?记者来到航天员中心研发与总装测试部服装车间,走入一群制衣匠的世界。

舱外航天服是航天员生命安全的保障。生命安全无小事,体现在工艺上就是复杂且精密。

舱外航天服的软结构,包括上下肢和手套,从里到外是舒适层、备气密层、主气密层、限制层和热防护层等,既能抵御太空风险,又能穿着舒适、行动灵活,重而不笨。

据了解,仅做整套舱外航天服下肢限制层就需要260多个小时,而装配一套舱外服需要近4个月……这已经是他们的最快速度了。

  头盔面窗:制作需要经过47道工序

  舱外服上的头盔面窗,是航天员进行出舱活动时观察外界的窗口。

头盔面窗有多层,最里层为双层压力面窗,是整个头盔的承压密封结构,呈曲面状,直接关系到航天员的生命安全,必须做到绝对安全可靠。

“且不说它的承压材料要经过多少轮的选择、测试,光密封加缝合就耗时两个月,一共完成47道工序。”中心研发与总装测试部副部长邓小伟说,就拿面窗除尘来说,先吹洗,再不间断擦拭两小时左右,直到肉眼看不到一丝灰尘。

其中,粘胶要分多轮逐步进行。每次粘胶,都要将其放到恒温恒湿箱里进行胶固化,再进行气密性测试以及低温露点测试,可视区还要进行充分的氮气置换,防止夹层中残留的水汽在低温情况下起雾影响视线。

这一套严密的工序,是邓小伟带着车间工人花了近一年的时间研制摸索、做了10多套样品后确定的工艺标准。他说:“空间站任务中出舱活动时间长,对服装性能要求更高。”

据邓小伟介绍,一套由100余个单机产品组成的舱外航天服在单机研制生产和系统总装过程中要经过严格的自检、互检、专检三道程序,还要进行环境试验、压力性能试验和工效验证与评价等,确保质量万无一失。

  舱外手套:尺寸公差不超过1毫米

  与王其芳同样手巧的,还有做手套的师傅郭浓。他两个月要交付6副舱外手套,几乎每天都在埋头苦缝。

就算是手缝,同样要求精准,尺寸公差也不超过1毫米。郭浓介绍,更重要的是,由于航天服的特殊性,不能反复拆缝,走针的时候务必小心,力争一次到位。

也正因如此,郭浓和同事们在缝制的时候,必须做到手到哪眼到哪,时间久了,练就出一双双火眼金睛。

“我们这里的工匠,个个视力都是2.0。”李杨开玩笑说。

  液冷服:全身上下铺线100米

  航天员在舱外活动时会产生热量,需要穿上给身体降温的液冷服。

液冷服是由弹性材料制成的,全身上下全是细密的小孔,供42根液冷管线均匀穿过,每两个孔间穿1厘米的线,全身上下铺设100米左右,就得穿2万个孔,尤其是头部的蛇形分布线路,得穿出个太极图。

  背包门:航天员“生命之门”必须密封严实

  舱外服的背包门被称为航天员的“生命之门”。在太空环境下,背包门如果密封不严,将直接威胁航天员的生命。

组长岳跃庆介绍,背包门的插销座有4组、插销门有4组,插销座和插销门合上时要天衣无缝。为此,他们用卡尺一点点地量,精度精确到几十微米。最终,他们用极精准的工艺手段使得开背包门省力一半多。此外,他们还凭着毅力和巧劲,硬是把口径只有几毫米的不锈钢小孔打磨得跟镜面一样光滑。

“干就要干到极致。”岳跃庆说。“舱外航天服里有气液、通风管路和电缆,在保证性能的前提下,还得注意各条线路安装美观、整齐,胶痕清理干净,标识可视角度便利。”

  “波纹袖”:既舒适又灵活

  缝纫车间的王其芳工龄最长,一干就是21年,她手下的针线活走针细密、顺直,美观又严谨。缝纫组组长杨金兴说:“她做的航天服上肢是最好的!”

在太空,航天员穿着航天服后活动的操作主要靠上肢实现,所以制作时既要考虑活动的灵活性,还得考虑充压后的承力性。王其芳用一双巧手,做出来的“波纹袖”充压后舒适度和灵活度都是一流的。

她以打结为例介绍,因为结点是多条线的交会处,特别硬,就得用簪子扎孔、穿针,再用镊子把针拽出,光打结就有3道工序,一套舱内航天服上肢有76处孔需要打结,仅这个活就得干两三天。

必须用手工吗?能不能用设备替代呢?车间主任李杨说:“从目前的技术能力看,还真不行。没有任何一个机械比手更灵活。”

  新华社

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