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重而不笨,,貴如黃金:解碼助力出艙的“飛天戰(zhàn)袍“——走近航天員中心研發(fā)與總裝測試部服裝車間

   2021-07-09 110


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(xiàn)在工藝上就是復雜且精密。  

艙外航天服的軟結(jié)構(gòu),,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(jù)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(jīng)是他們的最快速度了,。  


頭盔面窗:  

制作需要經(jīng)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(jié)構(gòu),,呈曲面型,直接關(guān)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(jīng)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(chǎn)流程入手,,改變生產(chǎn)工序,采用先預埋空心針再進行內(nèi)外層面窗粘合的方法,,徹底解決了密封膠穿刺產(chǎn)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(xiàn),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(jié)為例介紹說,,因為結(jié)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(jié)就有3道工序,,一套艙內(nèi)航天服上肢有76處孔需要打結(jié),,僅這個活就得干兩三天。  

必須用手工嗎,?能不能用設(shè)備替代呢,?車間主任李楊說:“從目前的技術(shù)能力看,還真不行,。沒有任何一個機械比手更靈活,。”  


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(chǎn)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(shè)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(nèi)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,。”林波說,。  

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(jié)構(gòu)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(chǎn)品有100來個,,由30多個外協(xié)單位分別生產(chǎn),,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(shù),。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,。”岳躍慶說,,“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,?!?nbsp; 



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