? 神舟七號載人航天飛行圓滿成功,實現了我國空間技術發展具有里程碑意義的重大跨越,同時凸顯了相關領域的科技水平。其中,與飛天相關的高科技紡織品也備受矚目。
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高科技打造“飛天”艙外服
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? ? 9月27日16時35分,中國航天員翟志剛穿著我國研制的“飛天”艙外航天服出艙活動,使我國成為繼俄羅斯、美國之后第三個掌握此項技術的國家,而這套航天服也成了眾人矚目的焦點。
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? ? ?中國載人航天工程航天員系統總指揮、總設計師陳善廣在接受媒體采訪時介紹說:“整個艙外航天服是這一次出艙活動的焦點,也是難點。因為這套服裝是航天員從艙內走到艙外的保障,它對于空間的環境也要進行相關的防護,包括宇宙輻射的環境,面臨著高低溫劇烈交變的環境,特別是真空和低壓環境,這都需要航天服裝能夠提供環境防護。同時這套服裝還要為航天員提供視覺的功效保障,因為出艙活動還要進行相關的觀察和操作,需要良好的視覺保障;另外還要有良好的功效保障,要求我們的艙外航天服能夠讓航天員方便靈活地進行太空中各方面的操作,所以艙外航天服研制是一個非常難的項目。”
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? ? 我國用4年時間研制的太空艙外航天服“飛天”,重量有l20公斤,價值3600萬元。它從內到外,共分6層:由經特殊防靜電處理過的棉布織成的舒適層在最里面;橡膠質地的備份氣密層和復合關節結構組成的主氣密層組成封閉空間;滌綸聚酯面料的限制層,可以承載內部余壓;隔熱層則通過熱反射來實現隔熱功能;最外面的防護層,其外層防護材料具有防輻射、防紫外線、抗驟冷和驟熱等功能。因為出艙的航天員可能會遇到向著太陽的一面是200多攝氏度高溫、背著太陽的一面是零下l00攝氏度的低溫。這種驟冷、驟熱的變化必須要使用特殊的材料及防護層,因此研制難度相當大,堪稱國內最具科技含量和最昂貴的服裝面料。此外,我國研制的航天服,為保證氣溫維持在12.8攝氏度,內層裝有水冷式的布料裝置,以除去過量的熱。據介紹,這次設計的航天服,特地安裝了一個纖維罩,包含免提裝置通訊用的麥克風及喇叭,配合航天服中的傳輸器及接收器,可以使宇航員與地面控制中心及其他的宇航員通話。
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航天內衣貼身又貼心
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? ? 裝備在神七宇航員身上的航天內衣、生理測試衣、防寒服、鞋襪、手套等l0多個宇航產品,都是由北京銅牛集團有限公司研發制造的。從2001年起,銅牛集團開始與航天部門合作研制宇航員的航天內衣。此次“神七”飛天,銅牛與航天員中心針對神舟七號的新任務、新要求,為宇航員設計研發了適用于艙內和艙外的,具有舒適、保暖、透氣、防水、防靜電、防菌、防塵、隔熱等多種特殊性能的多個宇航產品。
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? ? 北京銅牛集團公司教授級高工冼漢微告訴記者,在“神七”上首次應用的連體內衣,采用純棉高支紗織造面料,每件重量在200克以內,既輕薄又堅固。他們為艙外服研制的腕關節氣密件骨架織物、艙外服襯墊織物等,充分挖掘了各自原料的潛力,并在織造工藝上取得了突破。宇航員水上防寒服,外層是梭織防水織物,內層填充羊毛絮片,整體具有防凍傷和防水功能……此外,功能連體內衣和艙內用鞋等產品正在研制之中。冼漢微說,航天產品有著近乎苛刻的工藝和質量要求,每個產品都有屬于自己的“身份證”:主料、輔料、配料都必須有檢測報告,加工制作時要求人員和機臺固定,每件產品的每道工序都有責任人,確保質量。
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? ? 值得一提的還有“神七”款航天員生理信號測試背心,它用料不多,但其中玄機不少。據銅牛集團品牌運營中心設計部部長胡靜介紹,生理測試背心作為測試航天員身體指標的傳感器的載體,一要貼身,保證數據轉輸的穩定和準確;二要具有高度的抗污、抗菌、抗靜電、阻燃功能,以滿足日常訓練和執行任務的需要;三要穿著舒適,具有吸濕排汗功能。其中,很多功能要求是互相排斥的。為此,從2006年6月起,銅牛集團就組成了由總工程師負責的攻關小組進行攻關實驗,解決了以上難點問題。與此同時,為適應“神七”航天員出艙的需要,攻關小組在“神六”款面料的基礎上進行了改進,增加了相應的功能。此外,相比“神五”、“神六”款生理測試背心,“神七”款背心在款式上進行了多處改進:一是巧妙設計傳感器的導線分布,使之更平整,既提高了穿著的穩定性,保證測試數據更準確,又使航天員穿著時更舒適;二是局部細節設計更合理,如體溫測試器不再直接貼身,而是放在載體上;三是根據航天員的體型特征細化了號檔,由“神六”款的3個檔增加為20個檔,更加人性化、舒適化。
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產業用紡織品大顯身手
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? ? “神七”返回艙減速傘、回收傘、繩纜、海上搜救網兜和出艙航天員安全系繩(帶),是維系航天員安全的必要裝備。所使用的紡織纖維材料,具有強力高、重量輕、緩沖性好的特性。據了解,其中大部分材料我國目前已經可以生產,技術日臻成熟。北京同益中特種纖維技術開發有限公司提供此次“神七”飛船發射工程七大保障系統中的海上救援任務的特種纖維。公司負責人告訴記者,為確保“神七”返回艙萬一降落到海上,航天員也萬無一失。我們配合浙江臺帥l某繩纜廠,為海上搜救網兜、纜繩提供了我們研制的高強高模量紡織特種材料,“雖然沒有用上,但能為我國“神七”發射做點貢獻是很自豪的一件事。”他說。
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? ? “神七”返回艙回收傘是由成都海蓉特種紡織品有限公司提供材料制造的。據介紹,回收傘展開面積有l200平方米,所用材料具有強力高、透氣性能好的特性。回收傘與普通降落傘不一樣,結構復雜,研制難度大,我們經過多次試驗和改進,終于達到了設計要求。“在看到我國的航天員平安著陸時,大家感到無比欣慰。”公司一位負責人告訴記者。 據中國產業用紡織品行業協會理事長朱民儒介紹,“神七”飛船上的監控攝像裝置的支架是利用特殊材料制作的。采用碳纖維三維編織技術制作的支架,既保證支架結實牢固,又減少了重量,對有效減輕飛船負荷起到關鍵作用。這項由天津工業大學李嘉祿教授主持研制的特殊工藝和材料,為我國“神六”、“神七”以及將來的“神八”,都做出了巨大貢獻。朱民儒表示,產業用紡織品作為紡織行業的重要產業,為我國的航天事業提供了必要的材料和技術,說明我國的綜合國力進一步增強,科技水平進一步提高。 一代紡織人為實現航天夢的努力,終于有了結果,這是一件讓人高興的事。中國工程院院士姚穆在接受記者采訪時表示,我國在載人航天技術方面已經達到世界先進水平,而飛船的許多地方都用到了紡織高性能纖維材料。如火箭的整流罩、火箭噴火喉口等處用到的碳纖維,發射燃料儲液罐和回收艙中用的芳綸1414和玄武巖纖維等為保證航天器安全發揮了重要作用。這些功能性紡織材料的開發水平說明了一個國家的科技水平。?
《中國紡織報》 記者:張邁建 王冰
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