文／占 康 付毅飛

載人航天，人命關天。

“每一起事故的背后，都有9次輕微事故和300起未遂先兆，以及100起事故隱患?！薄俺晒κ遣钜稽c點失敗、失敗是差一點點成功。”“質量第一，生命至上”這些標語在中心的訓練大廳、試驗廠房、實驗室到處可見，這些質量理念也深入航天員科研訓練中心所有科研人員心里。

該中心主要承擔著載人航天中最具載人特色的航天員系統(tǒng)和環(huán)控生保分系統(tǒng)研制和試驗任務，與航天員的生命安全息息相關。該中心始終堅持一切以人的安全為最高目標，堅持把質量建設作為生命工程來抓。

正如航天員口中說的“視質量如生命的你們”，在備戰(zhàn)空間站任務中，全體科研人員把對航天事業(yè)的熱愛，傾注在了每一件產品之中，誓把最好的愛留給航天員。

47道工序做出完美面窗

2008年9月27日，航天員翟志剛穿著我國自主研制的“飛天”艙外服完成首次出艙活動任務，標志著我國成為美俄之后第三個獨立掌握出艙活動技術的國家。

這120公斤重的艙外服，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，保護航天員的生命安全，抵御外太空的高低溫、真空、強輻射等環(huán)境因素。

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，由中心研裝部服裝車間生產。

頭盔面窗有多層，最里層名為雙層壓力面窗，它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。要做到絕對安全可靠，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，涉及的工藝規(guī)程文件摞起來約10厘米厚。

這些工序包括除塵、粘膠、縫合、密封等等，聽起來簡單，但流程相當復雜，嚴格、細致。就拿面窗除塵來說，就分兩步。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。

粘膠要分多輪逐步進行，每次粘膠完，都要將其放到恒溫恒濕箱里進行膠固化，再進行氣密性測試以及低溫露點測試，可視區(qū)還要進行充分的氮氣置換，防止夾層中殘留的水汽在低溫情況下起霧影響視線。

這一套嚴密的工序是研裝部副部長鄧小偉帶著車間工人花了近一年的時間研制摸索，做了10多套樣品后確定的工藝標準?？臻g站任務中新型艙外服、新型面窗，一切都在摸索中前進。

鄧小偉說：“空間站任務中，出艙活動時間長，對服裝性能要求更高，我們更需要提高質量意識，提高標準?！?/p>

在雙層壓力面窗制作過程中，某次，在對可視區(qū)夾層進行氮氣吹除時，通過一根空心針透過密封膠層輸送氣體?？稍卺樤氲倪^程中，有兩粒膠的碎末隨之進入密封的面窗夾層。

這兩個碎末也就沙粒大小，吸附在面窗夾層下沿，理論上對視覺沒什么大的影響，卻成了技師的“眼中釘”“心頭刺”。他們嘗試了各種辦法，最終只能將碎末掃除到邊緣區(qū)域，就是無法吸出。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這個問題。

一個面窗尚且如此精益求精，一套由100余個單機產品組成的艙外服在單機研制生產和系統(tǒng)總裝過程中要經過嚴格的自檢互檢專檢三道程序，還要進行環(huán)境試驗、壓力性能試驗和工效驗證與評價等，確保質量萬無一失。

“祖國高于一切，生命高于一切。”這個質量格言深深烙印在艙外服“制衣匠”們的心里。

殫精竭慮只為寶貴的水

以往，航天員在太空生存所需的氧氣和水都從地面攜帶，也就是非再生式環(huán)控生保系統(tǒng)。而在空間站上，航天員在軌時長超過3個月以上，僅靠地面補給已不能滿足任務需要。因此，在空間站天和核心艙內，環(huán)控生保系統(tǒng)將首次應用物化再生環(huán)控生保技術，也就是艙內的氧氣和水實現循環(huán)使用。這是空間站任務的四大關鍵技術之一，該系統(tǒng)是由該中心環(huán)控生保室進行研制。

再生生保技術原理是在空間站通過冷凝干燥組件可收集航天員的汗液、呼出的水汽，再通過凈化裝置轉為可供飲用的再生水，尿液也能收集處理為可飲用的純凈水。與此同時，電解制氧系統(tǒng)可利用循環(huán)水電解制氧。此外，艙內二氧化碳收集起來和電解水產生的氫氣反應，又能獲得水，提高物資使用的閉環(huán)度。原理有了，但如何從技術到工程突破是一項世界性難題。團隊成員用十年磨一劍的精神，上下求索，一路攻關，實現了這一技術，在空間站核心艙上得以應用。

微重力條件下，水氣分離是個難題。無論是電解制氧、水處理、尿處理，冷凝水收集，尿液收集都要用到水氣分離裝置。

太空中的水氣分離裝置，沒有現成產品，國際上也沒有經驗可以借鑒。各研制團隊根據自身產品特點，自主研發(fā)不同原理的水氣分離裝置。

他們走訪了國內十幾家大學和科研院所，與多位行業(yè)內權威專家進行探討，召開技術研討會。經過數千次的試驗，暴露問題，解決問題，不斷地改進材料和結構，直到滿足壽命、可靠性和穩(wěn)定性等要求。

水氣分離裝置的研制從設計、研發(fā)、測試到正樣花費近十年的時間，尤其是產品測試的時間要按照空間站任務指標的1.5倍余量進行考核，從而不放過任何蛛絲馬跡。

據動態(tài)水氣分離器設計師鄧明君介紹，光電機軸承產品的某種未定型材料的壽命測試就耗費了6600余小時。

2019年4月的一天，鄧明君一如往常進行正樣產品的性能測試，作為核心部件的動態(tài)電機通電后開始運轉，顯示面板顯示電流轉速功耗數據一切正常，對比出廠測試數據，并無異常。可是，鄧明君并沒因此就放松警惕。突然，他發(fā)現電機運行噪音似乎有點異常，以往的電機噪聲平穩(wěn)而細膩，而這時的噪聲似乎有一絲“瑕疵”，盡管容易被其他設備的噪音所掩蓋，但沒逃過他敏銳的耳朵，在經歷了近千次的試驗后，他對噪音都聽出了道道。

鄧明君又湊近聽，并用手觸摸電機，能感覺到一絲異常振動。

他果斷停止試驗，并上報領導后決定將電機進行拆解。果不其然，軸承內圈出現了細微的裂紋。迅速對設計圖紙進行更改，對產品進行返修、再測試、再驗收，有效避免了正樣產品帶著隱患上天。

所有產品研制都經歷從單機性能測試、環(huán)境試驗、性能復測、子系統(tǒng)聯(lián)試、整艙電性能試驗、人機匹配試驗等重重過程。另外，還要進行全面和重點相結合的復查，各個現場的數據判讀。一系列質量管控措施無一不體現了“航天員在我心中、航天員安全在我手中”的承諾。

奮戰(zhàn)6年研發(fā)太空跑步機

保障航天員在軌生命安全的艙外航天服和環(huán)控生保產品固然重要，保障航天員在軌健康的醫(yī)監(jiān)醫(yī)保設備同樣重要。比如，在空間站任務中首次亮相的太空跑臺。

大家還記得在神舟十一號飛行任務中，景海鵬和陳冬太空跑步的情形嗎？當時，他們做的就是跑臺束縛系統(tǒng)技術驗證。景海鵬和陳冬穿上束縛裝置，在簡易跑步裝置上試驗了多次以后，終于輕松自如地跑起來，從而驗證了束縛裝置的可行性。

太空跑臺的功能是什么？研究表明，航天員在太空失重環(huán)境中容易產生心肺功能減弱、血量減少、下肢肌肉萎縮、骨流失等問題，長期下去會影響航天員的健康和在軌工作能力。太空跑臺就是針對這些不利影響而采取的一項防護手段。

太空跑臺與咱們所見的跑步機外觀類似，不同的是，由于太空的微重力環(huán)境，跑臺要有隔振設計、束縛帶和力負荷加載裝置等。

對中心航天員健康保障工程室的跑臺設計團隊來說，橫亙在他們面前的“攔路虎”就是隔振設計。為什么要進行隔振設計呢？由于跑步時，人體足底需要承受3—6倍自身體重的沖擊力，會對空間站產生嚴重的影響。他們研究后發(fā)現，采用隔振設計，將沖擊力降到30公斤以內，既保持跑臺自身的相對穩(wěn)定性又不影響空間站上其他設備的運行。

沒有任何經驗借鑒，太空跑臺設備研制整整用了6年，這其中隔振設計從理論研制到工程實現就跨時4年左右。

如何模擬太空失重環(huán)境得到精確的設備參數值？研制團隊想方設法將跑臺懸吊起來，人躺在坐墊上，將腿部懸空束縛在跑臺上，躺著跑步，然后在跑臺各個方向測沖擊力。他們選取了不同性別、年齡、身高、速度的情況全面科學采集數據。反復測試，反復調整設備參數?！爱敃r試驗在工廠的一個空蕩蕩的車間里進行，正值冬天，車間沒有暖氣，門還敞開著，大家在現場凍得瑟瑟發(fā)抖?！眻F隊設計人員余新明回憶說。就這樣持續(xù)了一個月，終于捕獲了正確的設備參數。

太空跑臺初樣研制完畢后，團隊人員又碰到下一個“攔路虎”。跑臺使用時產生輕微噪聲，不符合空間站噪聲標準，怎么辦？項目副總師劉偉波自帶領團隊人員前往廠家。他們用噪聲計測，趴在跑臺各處用耳朵仔細分辨，最后定位到數十個具體噪聲源部件，經過一遍遍調整，一次次拆裝，一場場測試后，噪音下降到一定數值后，就不再下降了，但離標準還差一點點。

團隊人員殫精竭慮，噪音值就是“紋絲不動”。眼看著快山窮水盡了，廠家人員說：“跑臺使用時才產生噪音，又不是全天候都有，而且就差一點，大不了戴個防噪音耳罩，影響不大。”“不行，為了航天員的身心健康，必須給他們創(chuàng)造舒適的環(huán)境，我們要盡力減少噪聲源！”劉偉波堅決表示反對。

于是，他們采取愚公移山的笨方法，把1000來個零配件逐一進行審查、完善裝配工藝。功夫不負有心人，在所有的零配件工藝都優(yōu)化了一遍后，噪音數值終于達標。

靠著這種對待載人航天產品研制工作的嚴慎細實、對待產品質量的精益求精，航天員健康保障室不斷打造出一件件航天員生理監(jiān)測的精品產品，不斷研磨出一臺臺健康監(jiān)視的耐用設備，為航天員的飛天之旅保駕護航。