重而不笨，貴如黃金：解碼助力出艙的“飛天戰(zhàn)袍”

李國(guó)利　占康　黎云

7月4日，神舟十二號(hào)航天員劉伯明、湯洪波從空間站天和核心艙節(jié)點(diǎn)艙成功出艙，身上穿著的我國(guó)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(dòng)的鎧甲。它像一個(gè)人形飛船，充上一定的壓力后，可保護(hù)航天員的生命安全，抵御外太空的高低溫、強(qiáng)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(lái)的？筆者來(lái)到航天員中心研發(fā)與總裝測(cè)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(gè)月

艙外航天服是航天員生命安全的保障。生命安全無(wú)小事，體現(xiàn)在工藝上就是復(fù)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(hù)層等，既能抵抗太空風(fēng)險(xiǎn)，又能穿著舒適、行動(dòng)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(gè)小時(shí)，而裝配一套艙外服需要近4個(gè)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(guò)47道工序

艙外服上的頭盔面窗，是航天員進(jìn)行出艙活動(dòng)時(shí)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(gè)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(duì)安全可靠。

“且不說(shuō)它的承壓材料要經(jīng)過(guò)多少輪的選擇、測(cè)試，光密封加縫合就耗時(shí)兩個(gè)月，一共完成47道工序?！敝行难邪l(fā)與總裝測(cè)試部副部長(zhǎng)鄧小偉說(shuō)，就拿面窗除塵來(lái)說(shuō)，先吹洗，再不間斷擦拭兩小時(shí)左右，直到肉眼看不到一絲灰塵。

有兩個(gè)沙粒大小的碎末，吸附在面窗夾層下沿，理論上對(duì)視覺(jué)沒(méi)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(yù)埋空心針再進(jìn)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(wèn)題。

“波紋袖”：既舒適又靈活

縫紉車間的王其芳工齡最長(zhǎng)，一干就是21年，她手下的針線活走針緊密、順直，美觀又嚴(yán)謹(jǐn)。縫紉組組長(zhǎng)楊金興說(shuō)：“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(dòng)的操作主要靠上肢實(shí)現(xiàn)，所以制作時(shí)既要考慮活動(dòng)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(lái)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(shuō)，因?yàn)榻Y(jié)點(diǎn)是多條線的交錯(cuò)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(gè)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(shuō)：“從目前的技術(shù)能力看，還真不行。沒(méi)有任何一個(gè)機(jī)械比手更靈活。”

艙外手套：尺寸公差不超過(guò)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(gè)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(zhǔn)，尺寸公差也不超過(guò)1毫米。郭濃介紹說(shuō)，更重要的是，由于航天服的特殊性，不能反復(fù)拆縫，走針的時(shí)候務(wù)必小心，力爭(zhēng)一次到位。

也正因?yàn)榇耍鶟夂屯聜冊(cè)诳p制的時(shí)候，必須做到手到哪眼到哪，時(shí)間久了，練就出一雙雙火眼金睛。

“我們這里的工匠，個(gè)個(gè)視力都是2.0?！崩顥铋_玩笑說(shuō)。

液冷服：全身上下鋪線100米

航天員在艙外活動(dòng)時(shí)會(huì)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(xì)密的小孔，供42根液冷管路線均勻穿過(guò)，每?jī)煽组g穿1厘米的線，全身上下鋪設(shè)100米左右，就得穿20000個(gè)孔，尤其是頭部的蛇形分布線路，得穿出個(gè)太極圖。

氣密層：反復(fù)刷幾遍膠

在真空中，人體血液中的氮?dú)鈺?huì)變成氣體，造成減壓病，必須給航天服加壓充氣，否則就會(huì)因體內(nèi)外的壓差懸殊而造成生命危險(xiǎn)。

因此，航天服的氣密性要求極為嚴(yán)苛。車間的林波師傅介紹說(shuō)，比如為艙外航天服氣密層刷膠，也不是簡(jiǎn)單地刷，要觀察溫濕度、刷膠時(shí)間、薄厚度要適量均勻。

“刷完晾，晾完刷，要反復(fù)刷上幾遍?！绷植ㄕf(shuō)。

粘膠組組長(zhǎng)莫讓江說(shuō)，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(duì)表面進(jìn)行活化，稍微處理不當(dāng)，表面就有可能造成損傷。而透明色的材料導(dǎo)致肉眼幾乎看不見(jiàn)特別小的損傷，等到后期加工完再充壓測(cè)試就為時(shí)已晚。

金屬“硬軀干”：不能有0.1毫米細(xì)微毛刺

艙外航天服有個(gè)金屬結(jié)構(gòu)的硬軀干，外形像是一個(gè)鎧甲，背后掛有保障生命的通風(fēng)供氧裝置。李楊介紹說(shuō)，光單機(jī)產(chǎn)品有100來(lái)個(gè)，由30多個(gè)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(gè)米粒大的小孔，和配套的各種不同規(guī)格的螺絲，組長(zhǎng)岳躍慶帶著組員們用鑷子夾著酒精棉一點(diǎn)點(diǎn)仔細(xì)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?！痹儡S慶說(shuō)。

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(lái)，岳躍慶練就了“好手功”。他說(shuō)，哪怕是0.1毫米的細(xì)微毛刺，都能摸出來(lái)。

背包門：航天員“生命之門”必須密封嚴(yán)實(shí)

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(yán)，將直接威脅航天員的生命。

岳躍慶介紹說(shuō)，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(shí)要天衣無(wú)縫。

為此，他們用卡尺一點(diǎn)點(diǎn)地量，精度精確到幾十微米。最終，他們用極精準(zhǔn)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(shuō)，“艙外航天服里有氣液、通風(fēng)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(biāo)識(shí)可視角度便利。”