7月4日,,神舟十二號航天員劉伯明,、湯洪波從空間站天和核心艙節(jié)點艙成功出艙,,身上穿著的我國自主研制的“飛天”艙外航天服在太空中格外醒目。120公斤重的艙外航天服,,是航天員執(zhí)行出艙活動的鎧甲,。它像一個人形飛船,充上一定的壓力后,,可保護航天員的生命安全,,抵御外太空的高低溫、強輻射等,。
那么,,這件比黃金還貴重的“飛天戰(zhàn)袍”,是由什么做成的,?又是怎么做出來的,?筆者來到航天員中心研發(fā)與總裝測試部服裝車間,走近一群制衣匠的世界,。
航天服:
裝配一套需近4個月
艙外航天服是航天員生命安全的保障,。生命安全無小事,體現在工藝上就是復雜且精密,。
艙外航天服的軟結構,,包括上下肢和手套,從里到外是舒適層,、備氣密層,、主氣密層、限制層和熱防護層等,,既能抵抗太空風險,,又能穿著舒適、行動靈活,,重而不笨,。
據了解,僅做一副艙外航天服下肢限制層需要260多個小時,而裝配一套艙外服需要近4個月……這已經是他們的最快速度了,。
頭盔面窗:
制作需要經過47道工序
艙外服上的頭盔面窗,,是航天員進行出艙活動時觀察外界的窗口。
頭盔面窗有多層,,最里層為雙層壓力面窗,,是整個頭盔的承壓密封結構,呈曲面型,,直接關系到航天員的生命安全,,必須做到絕對安全可靠。
“且不說它的承壓材料要經過多少輪的選擇,、測試,,光密封加縫合就耗時兩個月,一共完成47道工序,?!敝行难邪l(fā)與總裝測試部副部長鄧小偉說,就拿面窗除塵來說,,先吹洗,,再不間斷擦拭兩小時左右,直到肉眼看不到一絲灰塵,。
有兩個沙粒大小的碎末,,吸附在面窗夾層下沿,理論上對視覺沒什么大的影響,,卻成了他們的“眼中釘”,。他們嘗試了各種辦法,最終只能將碎末掃除到邊緣區(qū)域,。為了做出完美的面窗,,他們從生產流程入手,改變生產工序,,采用先預埋空心針再進行內外層面窗粘合的方法,,徹底解決了密封膠穿刺產生多余物的問題。
“波紋袖”:
既舒適又靈活
縫紉車間的王其芳工齡最長,,一干就是21年,,她手下的針線活走針緊密、順直,,美觀又嚴謹,。縫紉組組長楊金興說:“她做的航天服上肢是最好的,!”
在太空,,航天員穿著航天服后活動的操作主要靠上肢實現,,所以制作時既要考慮活動的靈活性,還得考慮充壓后的承力性,。王其芳用一雙巧手,,做出來的“波紋袖”充壓后舒適度和靈活度都是一流。
她以打結為例介紹說,,因為結點是多條線的交錯處,,特別硬,,就得用簪子扎孔,、穿針,再用鑷子把針拽出,,光打結就有3道工序,,一套艙內航天服上肢有76處孔需要打結,僅這個活就得干兩三天,。
必須用手工嗎,?能不能用設備替代呢?車間主任李楊說:“從目前的技術能力看,,還真不行,。沒有任何一個機械比手更靈活?!?nbsp;
艙外手套:
尺寸公差不超過1毫米
與王其芳同樣手巧的,,還有做手套的師傅郭濃。他兩個月要交付6副艙外手套,,幾乎每天都在埋頭苦縫,。
就算是手縫,同樣要求精準,,尺寸公差也不超過1毫米,。郭濃介紹說,更重要的是,,由于航天服的特殊性,,不能反復拆縫,走針的時候務必小心,,力爭一次到位,。
也正因為此,郭濃和同事們在縫制的時候,,必須做到手到哪眼到哪,,時間久了,練就出一雙雙火眼金睛,。
“我們這里的工匠,,個個視力都是2.0。”李楊開玩笑說,。
液冷服:
全身上下鋪線100米
航天員在艙外活動時會產生熱量,,需要穿上給身體降溫的液冷服。
液冷服是由彈性材料制成的,,全身上下全是細密的小孔,,供42根液冷管路線均勻穿過,每兩孔間穿1厘米的線,,全身上下鋪設100米左右,,就得穿20000個孔,尤其是頭部的蛇形分布線路,,得穿出個太極圖,。
氣密層:反復刷幾遍膠
在真空中,人體血液中的氮氣會變成氣體,,造成減壓病,,必須給航天服加壓充氣,否則就會因體內外的壓差懸殊而造成生命危險,。
因此,,航天服的氣密性要求極為嚴苛。車間的林波師傅介紹說,,比如為艙外航天服氣密層刷膠,,也不是簡單地刷,要觀察溫濕度,、刷膠時間,、薄厚度要適量均勻。
“刷完晾,,晾完刷,,要反復刷上幾遍?!绷植ㄕf,。
粘膠組組長莫讓江說,艙外服氣密層的TPU材料表面非常光滑,,粘膠前必須涂上一層表面處理劑對表面進行活化,,稍微處理不當,表面就有可能造成損傷,。而透明色的材料導致肉眼幾乎看不見特別小的損傷,,等到后期加工完再充壓測試就為時已晚。
金屬“硬軀干”:
不能有0.1毫米細微毛刺
艙外航天服有個金屬結構的硬軀干,,外形像是一個鎧甲,,背后掛有保障生命的通風供氧裝置,。李楊介紹說,光單機產品有100來個,,由30多個外協(xié)單位分別生產,,最后從五湖四海聚集到艙外服系統(tǒng)集成總裝車間裝配。
金屬“硬軀干”上有1000多個米粒大的小孔,,和配套的各種不同規(guī)格的螺絲,,組長岳躍慶帶著組員們用鑷子夾著酒精棉一點點仔細擦拭,再用放大鏡檢查是否徹底擦洗干凈,。
“一粒浮塵都有可能釀成大禍,。”岳躍慶說,。
碰到毛刺,,岳躍慶就變身整形醫(yī)生,,要給金屬表面做“磨皮”手術,。多年來,岳躍慶練就了“好手功”,。他說,,哪怕是0.1毫米的細微毛刺,都能摸出來,。
背包門:
航天員“生命之門”必須密封嚴實
艙外服的背包門被稱為航天員的“生命之門”,。在太空環(huán)境下,背包門如果密封不嚴,,將直接威脅航天員的生命,。
岳躍慶介紹說,背包門的插銷座有4組,、插銷門有4組,,插銷座和插銷門合上時要天衣無縫。
為此,,他們用卡尺一點點地量,,精度精確到幾十微米。最終,,他們用極精準的工藝手段使得開背包門省力一半多,。此外,他們還憑著毅力和巧勁,,硬是把口徑只有幾毫米的不銹鋼小孔打磨得跟鏡面一樣光滑,。
“干就要干到極致?!痹儡S慶說,,“艙外航天服里有氣液,、通風管路和電纜,在保證性能的前提下,,還得注意各條線路安裝美觀,、整齊,膠痕清理干凈,,標識可視角度便利,。”