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舱外航天服重120公斤 穿只需5分钟

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,既能抵抗太空风险,又能灵活行动

2021年07月05日 星期一 新京报
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中国航天员中心航天服工程室主任、航天员系统副总设计师张万欣介绍舱外航天服。央视截图

  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。

  那么,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,走近一群制衣匠的世界。

  

  舱外航天服:重而不笨

  舱外航天服是航天员生命安全的保障。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,既能抵抗太空风险,又能穿着舒适、行动灵活,重而不笨。

  据央视新闻报道,中国航天员中心航天服工程室主任、航天员系统副总设计师张万欣介绍,舱外航天服穿五分钟,脱五分钟。一般情况下,受试人员包括航天员都用不了五分钟,也就在三分钟左右。据了解,仅做一副舱外航天服下肢限制层需要260多个小时,而装配一套舱外服需要近4个月。

  头盔面窗:制作需经47道工序

  舱外服上的头盔面窗,是航天员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,呈曲面型,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。

  “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紧密、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。王其芳以打结为例介绍说,因为结点是多条线的交错处,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,一套舱外航天服上肢有76处孔需要打结,仅这个活就得干两三天。

  背包门: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。

  组长岳跃庆介绍说,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。

  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根液冷管路线均匀穿过,每两孔间穿1厘米的线,全身上下铺设100米左右,就得穿20000个孔,尤其是头部的蛇形分布线路,得穿出个太极图。

  气密层:反复刷几遍胶

  在真空中,人体血液中的氮气会变成气体,造成减压病,必须给航天服加压充气,否则就会因体内外的压差悬殊而造成生命危险。因此,航天服的气密性要求极为严苛。车间的林波师傅介绍说,比如为舱外航天服气密层刷胶,要观察温湿度、刷胶时间、薄厚度要适量均匀。“刷完晾,晾完刷,要反复刷上几遍。”林波说。

  粘胶组组长莫让江说,舱外服气密层的TPU材料表面非常光滑,粘胶前必须涂上一层表面处理剂对表面进行活化,稍微处理不当,表面就有可能造成损伤。

  金属“硬躯干”:不能有细微毛刺

  舱外航天服有个金属结构的硬躯干,外形像铠甲,背后挂有保障生命的通风供氧装置。车间主任李杨介绍说,光单机产品有100来个。

  金属“硬躯干”上有1000多个米粒大的小孔,和配套的各种不同规格的螺丝,岳跃庆带着组员们用镊子夹着酒精棉一点点仔细擦拭,再用放大镜检查是否彻底擦洗干净。“一粒浮尘都有可能酿成大祸。”岳跃庆说。碰到毛刺,岳跃庆就变身整形医生,要给金属表面做“磨皮”手术。多年来,岳跃庆练就了“好手功”。他说,哪怕是0.1毫米的细微毛刺,都能摸出来。

  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。郭浓介绍说,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。

  也正因为此,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。

  据新华社

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