探访神七飞船：气闸舱是技术难关最大突破

神七飞天五大特色。

　　相对神舟六号而言，神舟七号飞船不再有两对而只有一对“翅膀”――太阳能帆板。外观变化的同时，神七所承载的任务更让人充满期待――航天员出舱、满载三名航天员、众多第一次空间试验，“通过支持这三个主要活动，神七有许多新的设计和改进。”飞船系统总设计师张柏楠说。

　　三任务 设计改进配置优化

　　飞船系统副总指挥秦文波介绍说，飞船原来有两对“翅膀”，像蜻蜓一样，其中一对是安在轨道舱上，这是因为原先设定航天员回来以后轨道舱还要留轨半年。神七取消了轨道舱留轨功能，航天员返回以后，轨道舱不再需要动力，所以没有了太阳能帆板和相应的发动机。

　　围绕航天员第一次出舱活动，轨道舱增加了可供航天员出舱的气闸舱功能。

　　三名航天员同时执行任务也将考验神舟飞船的最大设计指标。尽管从神舟一号开始飞船就是按三人设计，但尚未真正满载三人。满载情况下，必须满足三人的有效供给，包括舱内航天服、供气供氧、睡袋、座椅等，消耗品的量也要增加。满载时对飞船的空间、重量、功耗等影响比较大，这样飞船要进行很多改进。“有些重要功耗要提高效率，用更小的代价满足三人的要求。还需优化配置，使回收能力有更大余量”，张柏楠说。

　　飞船的另一个重要任务是支持空间的科学应用和试验。众多第一次空间新技术试验将在飞船在轨期间完成，包括出舱航天员从飞船外部取回裸露在太空的一块固体润滑材料，在轨释放伴飞卫星并进行中继通信试验等。飞船系统副总设计师潘腾介绍说，飞船的平台设计对此都做了考虑。

　　舱内外 完备设计人性考虑

　　为了保证航天员安全，防止出现类似地面上晕船晕车的空间运动病，飞船内部有一个大气环境，通过对氧气和二氧化碳的控制、大气成分的控制来营造这个环境；一个温度环境，由完善的热控系统来控制；还有一些测控和控制分系统，来保证整个飞船的正常运行。

　　飞船设计方面也征询了航天员的意见。比如颜色的搭配，航天员不太喜欢的颜色，或者太显眼、明亮、刺激性的颜色尽量少用。神七飞船内部的主色调是比较柔和的米黄色。

　　飞船回收系统也进行了大量可靠性试验。飞船系统副总设计师白明生说，火箭、降落伞等返回装置都是按三人状态来设计的，以前上一个人时，旁边也有两个座椅，放两个科学试验的装置，重量和两个人相当。所以返回时的安全性、可靠性没有任何问题。

　　气闸舱 技术难关最大突破

　　飞船在轨的第二十九圈，航天员将出舱活动。持续约30分钟的“太空行走”中，航天员将沿轨道舱外壁活动，取回固体润滑材料试验样品。在真空、失重、温度变化剧烈的太空环境中，如何保证出舱一系列步骤顺利实施，如何在高风险的出舱过程中保障航天员安全？

　　“气闸舱的设计关系到整个出舱活动能否成功，”张柏楠说，“在轨道舱的基础上实现气闸舱功能，是考虑到目前飞船现有三舱的构型比较成熟，为了利用好现有构型，所以想到把轨道舱改成气闸舱，但这也比单独设计气闸舱增加了难度。”

　　“气闸舱设计的难点是泄压和复压的控制，要在出舱活动之前把9个立方米的空气放掉，执行任务之后还要把真空的气闸舱复压为1个大气压。”潘腾说。

　　这个过程中，有三个重要环节：

　　第一个环节是轨道舱的密封，其中关键是舱门，打得开、关得上，还要保证密封性；

　　第二个环节是泄复压设备工作正常，包括泄压口要可靠关闭，可靠打开；

　　第三个环节是恢复到一个大气压的速度不能太快也不能太慢。太慢会延长航天员在危险环境下暴露的时间，增加其他系统的环境压力。太快则会给航天员的身体造成伤害。

　　“做了将近100项实验，突破技术难关用了2―3年的时间。飞船最大的突破就是气闸舱。”潘腾说。(记者 余建斌 蒋建科)

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　　发射时间如何确定

　　神五和神六都在10月中旬的上午9时发射，而神七的发射却选定在9月25日晚9时10分，这是为什么呢？

　　“我们设想在阳光照射的情况下让神七航天员出舱，以保障安全，同时下传图像也更清晰，还希望飞船返回时尽可能在白天。”中国载人航天工程副总指挥张建启解释说。此外，秋分前后对通信卫星有不利因素。综合各种因素，最终确定在9月25日晚上9时10分发射。

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