9月27日,航天員將穿著我國研制的“飛天”艙外航天服進(jìn)行首次太空行走!此刻,“中國牌”的艙外航天服將成為眾人關(guān)注的焦點(diǎn)。
艙外航天服不是簡單意義上的一件衣服,而是“一個(gè)小型的太空飛行器”,是航天高科技的集合體。中國航天科技人員以不可思議的速度——用了不到4年時(shí)間,打造出了這件能抵御太空惡劣環(huán)境的“天衣”。
從無到有,它的研制過程可謂歷經(jīng)艱辛、步步坎坷,衣服上任何一個(gè)部位的攻關(guān)都非常不易。
最大限度利用國內(nèi)已有成熟技術(shù)
2004年7月,艙外航天服研制項(xiàng)目正式立項(xiàng)。
“接到任務(wù),大家感覺心里像壓了一塊石頭,異常沉重!被貞洰(dāng)時(shí)的情況,中國航天員訓(xùn)練中心艙外航天服研究室主任劉向陽至今記憶猶新。
命令如山,沒有退路。面對這個(gè)全新的項(xiàng)目,按常規(guī)做法,顯然是行不通的。怎么辦?經(jīng)過冷靜思考,項(xiàng)目組調(diào)整思路:最大限度利用國內(nèi)已有的相關(guān)成熟技術(shù),將相關(guān)成果拿過來進(jìn)行整合、集成創(chuàng)新。
于是,項(xiàng)目組利用各方面的優(yōu)勢力量,花了半年左右的時(shí)間進(jìn)行論證。“這個(gè)‘紙上談兵’的過程,大大加快了研制進(jìn)程!眲⑾蜿柹钣懈杏|地對記者說:比如艙外服上用的泵,以前飛船上就有,雖然兩者之間有區(qū)別,但我們只需在原有技術(shù)基礎(chǔ)上,把這個(gè)泵做到小型化、做到可靠性更高,就能滿足艙外服的要求。
搶時(shí)間瞄準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)
軀干是整個(gè)艙外服的核心部分,技術(shù)難度非常大。
考慮到軀干是個(gè)不規(guī)則的異形結(jié)構(gòu),最初定的方案是采用復(fù)合材料。經(jīng)過反復(fù)論證,該方案存在許多不足,專家組決定采用鋁合金成型的新方案。
方案更改了,設(shè)計(jì)圖紙也得推翻重來。當(dāng)時(shí),已是2006年的“五一”,時(shí)間十分緊迫,軀干沒有定型,上肢、下肢、背包等研制工作也都難以全面展開。
為了搶時(shí)間,他們把設(shè)計(jì)圖紙的技術(shù)人員、軀干生產(chǎn)廠家的工作人員集合在一起,進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。15天,他們連續(xù)作戰(zhàn),把設(shè)計(jì)圖紙帶工藝審查全部完成。
軀干定型非常復(fù)雜,既要保證足夠的強(qiáng)度,又要保證精度。于是,項(xiàng)目組設(shè)計(jì)人員下到車間一線,和工廠人員日夜加班,整整花了3個(gè)月“精雕細(xì)琢”出第一個(gè)軀干。
把創(chuàng)新的靈感發(fā)揮到極致
出艙活動的目的是到艙外進(jìn)行維修安裝等活動,上肢部分非常重要,既要保證很高的強(qiáng)度,又要讓關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)靈活自如。
可這似乎是對不可調(diào)和的矛盾。要保證強(qiáng)度,就要充氣加壓,這樣服裝就會膨脹,上肢就會變得僵硬,活動阻力很大;反之,靈活了,安全強(qiáng)度又無法保證。怎么辦呢?這實(shí)在讓研究人員頭疼了一回。
一天晚飯,望著眼前盤中的大蝦,愁眉不展的工藝師李智突然找到了靈感:蝦全身也是硬殼,為什么就能行動自如呢?他仔細(xì)觀察蝦的身體構(gòu)造,發(fā)現(xiàn)是層疊的蝦殼給了蝦很大的靈活性。
大伙恍然大悟。于是,他們通過研究蝦背的構(gòu)造,利用仿生學(xué)原理,創(chuàng)新出套接式的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),既保證了強(qiáng)度又滿足了出艙活動的需求。
調(diào)動大家的積極性和責(zé)任心,把創(chuàng)新的靈感發(fā)揮到極致,就沒有攻不下的難關(guān)!服裝胸前的氣液控制臺是服裝氣液控制的核心,體積很小。如此小的區(qū)域,要集中20多個(gè)閥門,難度之大可想而知。設(shè)計(jì)師發(fā)揮想象力,利用高度集成的工程原理精巧設(shè)計(jì),不僅滿足了服裝功能的需要,還使操作更加人性化。
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