“飞天”舱外航天服诞生记
中国制造的“飞天”航天服。
秦宪安 摄
这是一个年轻而富有朝气的集体,他们在不到4年的时间,发挥出每一个人的智慧,刻苦攻关,研发出了中国第一套舱外航天服。
2004年7月,从决定研发舱外航天服的那一刻起,一场在中国航天员科研训练中心的攻坚战就打响了。
研发舱外航天服的领头人——责任总设计师李潭秋,45岁;“主力”队员刘向阳,主任设计师,37岁;其他成员,多是20多岁、大学毕业没几年的青涩男女。
按照研制规律而言,舱外服的研制最起码也需要8年时间,而一支平均年龄不足30岁的青年团队却只用了不到4年时间,就攻下了这个堡垒,研制出具有中国特色、国际先进水平的舱外航天服。
日本女性行,我们更应该行
张万欣,舱外航天服总体主任设计师,她是中心最年轻的女主任设计师之一。
1993年,张万欣从南京航空航天大学毕业来到研究室,开始参加舱内航天服的研制工作。如今当年学校一同分来的同学中,只剩她还在这块载人航天的阵地坚守。
2000年5月,中心推荐张万欣作为访问学者去国外学习舱外航天服技术。她在上海外语学院苦读一年外语,而这门外语她是从零开始学习。此时张万欣已30岁了,连这门外语的字母都不会写,不知道从哪里下手,很着急。然而凭借努力,一年后,她的外语水平已基本满足需求。
国外一年的学习生活,张万欣第一次系统地学习了舱外服技术基础理论,为今后承担任务打下基础。从第一堂课只能听懂30%到最后毕业论文顺利通过,张万欣付出了难以想象的艰辛。
2004年7月,我国研制舱外航天服工作启动,张万欣是舱外服总体方案编写人员。
当张万欣作为技术人员和同事一起再次赴国外学习时,身材瘦弱的她吃了很多苦。穿上舱外服后,肩的部分就到了上臂的位置了,女性手小,操作起来非常吃力,眼看要过不了关,她和另一女同事很着急。教员为了鼓励她们,说前段时间,在这里训练的一个日本女航天员,身材比你们还瘦小,但人家所有操作都很到位。
航天员是千挑万选出来的,体质和操作能力显然和普通人不能同日而语。然而张万欣和同事听了心里还是不是滋味:日本女性行,我们更应该行。在反复训练中,她和同事终于经受住这次考验,让外国同行竖起了大拇指。
李冰,刚刚成为孩子的母亲。即便在怀孕期间,她也和大伙儿一样,穿梭在各个试验现场。产假还没休完,她就把孩子交给老人,急冲冲地回到岗位。李冰说,一个人一生中遇到这样伟大事业,遇到这样的挑战,是多么难得和幸福的事,所有的付出都是值得的。
40多岁的司怀吉,是从郑州农学院特招到中心工作的。今年春节前,正值低压试验服综合测试,连续的超负荷工作,司博士血压突然升高,晕倒在办公室。大家赶紧把他送到医院,然而第二天,他带着药,又上班了。
今年3月,司怀吉的眼睛突然看不见了,视力下降到0.1以下,而调来之前他可是1.5的好视力。司博士住院了,诊断结果是长时间劳累,用眼过度形成眼睛葡萄体发炎,需要用激素治疗。就这样,司怀吉的服药杯里的药品种类越来越多,他装着药又来上班了。
恋爱的初样与正样
许多年轻人都是在航天服研制期间结婚的,但他们根本不可能享有婚假。
2006年春天,对张学志来说,特别难忘,因为在这个春暖花开的日子,他有了中意的女友。他总说,“我的爱情是跟舱外航天服一起成长起来的”。
2006年9月30日,舱外航天服正式转初样阶段,张学志特意在10月1日请了两天假,把女朋友带回哈尔滨老家,让妈妈看看。张妈妈笑着认可了这段恋情。张学志说,我的爱情和舱外航天服一起转入初样。
2007年,舱外航天服转正样,张学志和女朋友的爱情也瓜熟蒂落,转了正样,他们终于将红红的结婚证书领回了家。
年轻人结婚的多了,室领导开玩笑地提出了一个似乎不近情理的“要求”:结婚可以,但生孩子不可以,等神七任务完成了再要孩子!
如果别人不敢进舱外航天服,我们进
作为舱外航天服的设计者,他们对自己研制的舱外航天服有着特别的感情,舱外航天服从无到有,从不成熟到成熟,他们亲手一点点把它做好。
今年4月底,设计师们把服装拿去做接口匹配联试,几轮测试下来,顺利通过。
当初,舱外航天服进行低压舱试验时,好多人提出质疑:这么短时间内研制出来的服装可以信赖吗?毕竟科学是有规律性的。要知道,在低压近似真空的环境里,舱外航天服的气密性是最重要的,它直接影响航天员的安全。
舱外航天服设计师的话掷地有声:请你们相信,肯定没问题,它就像我们自己的孩子,自己最了解。我们多次测试过它的气密性,如果别人不敢进舱外航天服,我们进。
为了掌握舱外航天服的工效要求,李潭秋总师亲自试穿服装,此时服装正处于试验阶段,一旦出现故障,在有40千帕的余压的服装中,会有一定危险,可他全然不顾。
今年5月和6月,当模拟航天员穿着中国人自己研制的舱外航天服两次在低压舱通过了人——服装,人——飞船——服装的验证试验,试验现场沸腾了,因为这证明我们的服装是经得起考验的。
从钳工到设计师
李志其貌不扬,却是个特别的人。
他的特别是因为他的经历。谁也无法想象,一个当年只有高中文凭的钳工,日后会通过自己的努力成为富有创新思想的航天高科技人才。
李志1980年高中毕业到中心实验工厂当钳工,后来上级选派他去天津轻工学院(现为天津科技大学)工业艺术工程系学服装工艺、结构设计、造型设计。
1993年年初,中心组建航天服加工车间,李志正式调入航天服工程研究室。此时正值载人航天工程起步,中国人要着手研制自己的航天服,李志在反反复复的实践中,成长为航天服加工的行家里手。
航天服不仅重在设计,实现设计要求的工艺也非常关键。在舱外航天服的研制中,关节的活动性,始终是一个世界性的难题:怎样又能保证轴承的密封性,又能满足关节的灵活性。李志用心钻研,他发现国外的航天服所用的波纹结构,是靠挤压变形,所需力量大,活动起来不轻松。
那段时间,李志在服装加工中心没有少鼓捣他的新“结构”。织物、金属、钢丝,怎样才能实现充压状况下,只需很小的力量就能保证活动灵便,又可以随着动作定位,不往回弹呢?
他巧妙地在肩肘部都用了一个科学的结构,相应的指标比国外同类产品要好。软质织物赋形难,金属活动性不佳,但稳定性好,李志将两个品性大相径庭的材料完美结合在一起,成就了舱外服最具中国特色的结构。
李志带领的航天服加工中心是一支敢于挑战的队伍。
设计师把产品设计出来是在纸面上,需要设计师和加工人员共同商讨才能赋予产品生命,要先从工艺实现,要让服装活起来,总装是重点。
从舱外服正样总装开始,李志和大家说:从现在起咱们不能见太阳了!
在李志看来,好的产品有“魂”。产品做得好坏和人有决定性关系,比如做手套,就要想每一个指节,各指头之间关系,这样做出的手套才是活的。做任何一个产品是没有直线的,都是曲面的,它是异形的结构,只有对产品理解越深,产品才会做得越好。
穿着防弹衣做实验
罗江的名字从来都和“危险”两字挂钩,他负责的产品是飞船和舱外服上最重要的也是最危险的产品:气瓶。这个产品,从来都是系统中天字第一号关键部件,可靠性必须达到百分之百。因为一旦气瓶出问题,将是灾难性的。它是飞船中少有的要求百分之百可靠的指标。纯氧是极其易燃易爆的,气瓶内加工工艺稍有疏漏,即使一个细小的毛刺都会因受力不均而导致爆炸。
一个氧瓶在高压下,放在振动台上,其当量相当于5枚手榴弹。而要遇到一点火星,其后果就不敢想象了。
做氧瓶的振动实验让工程技术人员煞费苦心,在京内外联系了十多家具备条件的单位,都无人敢应,给再高的报酬也不干。
最后,在离市区180多公里的一个地处空旷山区的研究单位总算答应做这项实验。
而罗江,每一次都是主动请求参加氧瓶振动实验。
第一次实验,罗江是和室里的两位老专家芮嘉白、孙德凯一起去的。试验时,他们穿着借来的防弹衣、钢盔。其实这只能是心理安慰,要真的出事,这些东西根本不管用。出发前,他们很坦然地跟家里把该留的话都留了。
“实验时,前面是装氧瓶的车,后面就是专用的救护车。瓶子到哪里,救护车就跟到哪里。”罗江说。
属于中国人的舱外航天服就这样经过艰辛的努力终于研制成功了。当中国航天员科研训练中心的科研人员去俄罗斯参加联合试验时,俄罗斯的专家说了“三个没有想到”:第一没想到研制周期比他们在原有基础上做的时间还短;第二没想到起点这么高,全采用数字信号,数据失真少,可靠性高;第三没想到,俄方的研制专家都五六十岁岁,而中国的科研人员都是二三十岁的年轻人。
李潭秋总设计师常对年轻的设计师们说,我们是国内唯一干舱外航天服的单位,相当于国家队。而翟志刚完美的出舱活动,中国的舱外航天服的成功证明,这群年轻人无愧于国家队这个称号。