舱外航天服暖体假人系统替航天英雄“吃螃蟹”

　　中国“神舟七号”航天员翟志刚向太空迈出了第一步。16点59分，他结束太空行走，返回轨道舱。“神舟七号”飞船顺利着陆后，翟志刚说：“中国航天员进行了首次出舱活动，使命光荣，充满挑战，结果圆满，我为祖国感到骄傲！”。“神七”的成功出舱活动是中国航天事业发展史上一个新的里程碑。而在这一切成就的背后，凝结着无数幕后英雄的智慧与汗水，正是他们默默无闻的工作为整个航天事业的发展奠定了基础。荣获2009年度中国纺织工业协会“纺织之光”科技奖二等奖的“舱外航天服暖体假人系统”就是中国航天幕后英雄们的杰作之一。

　　 谁第一个穿上了“神七”的航天服？答案是“暖体假人”。东华大学张渭源教授和他的项目组成员完成的“暖体假人”研究，为“神七”舱外航天服测试提供了重要依据。

　　专心实验终成功

　　2007年2月里的一个普通日子，中国航天员科研训练中心的实验室里，来自东华大学的张渭源教授和他的项目组成员，正屏气凝神地观测着计算机屏幕上显示的“舱外航天服FTD17暖体假人系统”数据的变化。当初制作“神七”航天服的整个系统共分18个项目，之所以将该项目命名为FTD17，是因为由东华大学服用性能测试国家重点实验室研制的暖体假人，是整个航天服制作系统中的第17个项目。

　　 每一分钟，“暖体假人系统”软件会重新报出一个有关能量代谢和假人各部位表皮温度的数据。这个看似枯燥、机械的报数过程，其实关系到整个航天服设计的成败。“神七”的舱外航天服与我国以前生产的航天服有很大区别。“神五”和“神六”的航天员所穿的都是舱内航天服。“神七”的舱外作业耗时20分钟，舱外环境之恶劣非一般人所能想象，两分钟内温差就达到300度，大气压为0，有无数流体粒子的撞击，航天员在太空里脆弱得像一个婴儿，而“神七”的舱外航天服必须成为一道阻挡一切威胁的坚固屏障。但是，让宇航员率先试穿航天服，有着巨大的风险，此时，张渭源教授和他的团队研制的黑色假人就承担了替航天英雄“吃螃蟹”的光荣任务。假人项目的成败在于它能否真能模仿人在不同状态下的代谢反应以及应有的皮肤温度。结果，毫无疑问，张渭源教授的项目成功了。

　　张渭源回忆当时的情景，显得很自豪：“当时的情况是紧张的，因为实验一旦失败，航天中心的损失就会高达数百万元人民币。不过，我们的成果还是一次就通过了航天员研究中心的数据审核。”

　　“暖体假人”身何处

　　曾经为“神七”航天服制造立下汗马功劳的“暖体假人”，现在被静静地放置在东华大学服用性能测试研究室内。这个实验室由厚重的隔温层包围，最低温度可达-50℃，最高达50℃，并且有吹风设备，是假人最初的“训练场”。在神七假人的旁边是它的“兄弟”––为“神五”度身定做的“暖体假人”，身型看上去和当年的杨利伟简直是一个模子里刻出来的。按照张渭源教授的说法，暖体假人严格按照宇航员的身型，由东华大学从事雕塑艺术研究的老师徒手打造。他们必须用向航天服里填塑料泡沫的方法来确定假人的精确体积，为的是不损坏贵如黄金的航天服。

　　 身高仅1.68米的“神七”假人由纯铜制成，外壳上裹着黑色的油漆，看上去其貌不扬，很难将它与高新科研成果联系在一起。但其实，它的每一处关节和每一寸皮肤都暗藏玄机。“不管是什么肤色，人类的皮肤对热量的吸收率为99%。如果把假人涂成白色，那么对热量的吸收率只能达到50%左右，会大大影响测试效果，因此通体全黑，则能保证假人对热量的吸收率与人类相仿。”在假人的皮肤和内脏部位都密布着加温仪和记录仪，一旦启动电源和电脑中的控制软件，假人的头部和四肢会迅速达到32℃，内脏部位会达到37℃，符合正常人的身体指标。

　　很多高新技术是从军用转为民用的，但根据张渭源教授的说法，这项高新技术的诞生道路却是“反弹琵琶”––从民用科技转化而来。在此之前，张渭源已经造出了专门测量服装热度舒适性的“Walter”出汗假人，以及专门为测试南极考察队服装的“暖体假人”。

　　学成而归 报效祖国

　　1983年，张渭源以访问学者的身份来到美国马里兰大学，主攻服装工程与特种服装研究，他的导师就是在行业内大名鼎鼎的“特种服装之父”诺曼·郝勒斯(Norman Hollies)。受名师指教三年，张渭源怀着一腔报国热忱，投入到为我国南极考察队研制“暖体假人”的科研中。在获得成功后，《解放日报》刊登了这条消息。过了不久，当时的中国纺织大学(东华大学前身)的校园里出现了两个穿着军装，四处打听张渭源的航天部人员。他们揣着那期的《解放日报》慕名而来，一开口就直截了当地要求素未谋面的张渭源为“神五”航天服研制暖体假人。

　　“这是好事情，能为学校争光。但是风险也是很大的，他们也邀请了另一所学校参与这个项目，但是那个学校不知道什么原因，失败了。”张渭源很明白接下这个担子的压力，为了完成这个艰巨的任务，他为项目组的人员制定了周密的计划和时间安排。数年如一日埋头于科研工作中的张渭源，如今已经年近古稀，却并没有时间像普通老年人那样种花养草，陶冶性情，“我没有什么兴趣爱好”。正是这种执着的工作精神，暖体假人系统研究终于取得成功，为中国航天事业的发展做出了贡献。

　　FTD17作为舱外航天服地面大试验的核心设备，成功应用于“飞天”舱外航天服的测试和设计中。“神舟7号”首次出舱活动成功后，受到中国载人航天工作办公室、中国航天员科研训练中心的表彰，FID17为保障中国航天员的首次出舱活动任务发挥了关键的支撑保障作用。