筑牢航天员的生命防线    
——记载人航天工程航天员系统副总设计师李潭秋    
本刊记者  游小叶    

        2010年1月13日的《解放军报》刊登这样一条消息：中华人民共和国中央军事委员会主席胡锦涛日前签署命令，给在完成重大科学实验任务中取得显著成绩的单位和个人记功，李潭秋是三位一等功人员之一。
        李潭秋，辽宁庄河人，1963年1月出生，工学博士，研究员，现任载人航天工程航天员系统副总设计师,舱外航天服责任总师。多年从事载人航天工程环控生保和航天服研制,先后主持研制了我国第一套舱内航天服和飞天舱外航天服研制，为我国的载人航天事业做出了突出贡献。获国家科技进步奖一等奖1项，全军科技进步奖一等奖2项（排名第1），二等奖3项，2004年获载人航天突出贡献奖，2005年获航天基金奖，荣立个人一等功1次，二等功1次。 
开启航天事业梦想
        李潭秋是哈尔滨工业大学的优秀学生。哈工大浓郁的学风，正符合李潭秋的天性。他如饥似渴地学习，为他日后出众的科研能力打下了坚实的基础。
        大学毕业后，李潭秋被分到航天部的一个比较清闲的单位，对于满怀报国热情，一心致力于高科技领域研究的李潭秋来说，这显然不符合他的心意。于是，他和几个志同道合的同学一起，考研到了现在这个单位。当时，航天员上天在国人心中还是个遥远的梦想。人体工程的研究也处于刚刚起步的阶段，国内公众知之甚少。在这种情况下，李潭秋选择了航天控制和生命保障专业，开始了自己的奋斗历程。
        1992年，我国启动载人航天工程。为了帮助航天员应对恶劣的太空环境，保证他们安全返回地面，需要为航天员设计专门的航天服。1995年，我国正式起步研制航天服。此时的李潭秋已从大学生成长为硕士、博士，研究了十多年环境控制与生命保障专业的相关知识，十多年的修炼终于到了用武之时。
        1971年6月，苏联发射的联盟11号载人飞船，搭载3名航天员在礼炮1号内停留了23天。当飞船结束考察，奉命脱离“礼炮号”太空站返回地面后，人们惊奇地看到三名宇航员竟然安详地死在自己的座位上。事后经过各方面调查，在返回的过程当中，由于整个飞船的震动，导致返回舱压力阀门非正常打开，气体泄漏。在几秒内，气压下降到致命程度，再加上没有穿舱内航天服，致使体内严重缺氧而死亡。这是苏联载人航天活动中最为悲惨的一次。所以从那以后，舱内航天服就变成了整个天地往返运输系统载人航天的一个标准配制。因此，航天服的研制，是我国载人航天工程的重要内容。
        航天技术在任何国家都属于高度机密，因此，我们的航天服不能从国外引进，只能自己研发。在此之前，我们只能从一些宣传图片和一些发表的论文上了解航天服的构造和基本原理，却无法了解它的内部构造和设备细节。因此可以说，李潭秋和他的团队是在几乎是空白的基础上开始了航天服的研制工作。面对着如此复杂艰巨的任务，李潭秋没有退缩，而是选择了迎难而上。无数个夜以继日的工作,巨大的压力，年富力强的李潭秋两鬓出现了丝丝白发，但他并没有感觉到累。他的心被一种激情占据着——他终于开始实现多年的梦想了。
中国首套航天服诞生
        “航天服不是简单的服装，它实质上是航天员的个人防护系统。”李潭秋说，“在飞船出现意外情况时，航天服将成为保护航天员生命安全的最后防线。”航天服按功能可分为舱内用航天服和舱外用航天服。李潭秋和他的团队首先接到的是舱内航天服的研制任务。
        李潭秋介绍说，飞船在轨道飞行时，航天员一般不穿航天服。但在容易出现事故的飞行时段，必须穿上航天服。当载人航天器座舱发生泄漏，压力突然降低时，航天员及时穿上它，接通舱内与之配套的供氧、供气系统，服装内就会立即充压供气，并能提供一定的温度保障和通信功能，启动舱内航天服系统救生，可在6小时内保证航天员的生命安全，实现应急返回着陆。此外，在航天服上还配有废物处理装置和生理数据测量装置。废物处理装置就是用于尿收集的高性能吸收材料，安置在航天服内衣里；生理数据测量装置则是通过贴在航天员身上的电极测量航天员的心电、呼吸、血压等生理信号并传递相关数据到地面飞行控制中心，供地面医监医生观察分析航天员的身体情况。
        李潭秋简单介绍了舱内航天服的结构。从外形上看，航天服心脏部位有一个可以拧动的圆形装置，这是用来调节衣服内的压力、温度和湿度的；右腹部位置有一根细管，是航天员的通信工具；左腹部处有两条管路，是给航天员供氧和排放二氧化碳的设备。李潭秋说，航天服外层采用的是高强度涤纶材料，可承受高强度拉力。
        航天服式样看似简单，但制作起来难度可不小。据李潭秋介绍，舱内航天服由三部分组成：一是限制层，由耐高温、抗磨损材料制成，用来保护服装内层结构，并使航天服按预定形态膨胀，保证航天员穿着舒适合体；二是气密层，用涂有丁基或氯丁橡胶的锦纶织物制成，有良好的气密性，防止服装加压后气体泄漏；三是散温层，与内衣裤连接在一起，有许多管道，采用抽风或通风将气流送往头部，然后向四肢躯干流动，经肢体排风口汇集到总出口排出，带走人体代谢产生的热量。航天员穿戴的头盔、手套和靴子更加特殊。头盔的盔壳由聚碳酸酯制成，不仅能隔音、隔热和防碰撞，而且还具有减震好、重量轻的特点。为防止航天员呼吸造成水气凝结以及低温环境下头盔面窗上结雾、结霜，需要特殊的气流和防雾涂层。手套与航天服相配套，充气加压后具有良好的活动功能和保暖性能。
        这一切，都是李潭秋和他的团队，经过无数次的设计、改进、实验的基础上完成的。李潭秋说，在一套方案的服装设计加工完成后，首先要工作人员自己去做这些体验，要先选择跟航天员体型相当的人进行试验。在最终关键的一些节点和最终的节点要请航天员来试穿，完成人服匹配。此外，要经历多方面性能的试验，比如说功能试验、环境力学试验、温度试验等验收和鉴定过程，满足全部要求后才可以确定状态。除此之外，还要了解航天员有什么意见，有哪些需要修改完善的地方。李潭秋说，航天员的意见很重要，因为航天员是我们产品的最终用户，所以他们的意见建议对我们产品的改进是至关重要的，我们一般在每次试验或载人飞行任务过后都会与航天员座谈，因为这些产品在地面上进行了若干的试验，但最终是要在失重状态下去使用的，所以失重状态下的一些体验可能就尤其重要。通过座谈，我们要找出来哪些是我们产品本身的问题，哪些是使用过程中出现的问题。
        2003年10月16日，杨利伟身着李潭秋设计的航天服走出神五飞船，顺利地完成了中国首次载人航天飞行。李潭秋的心里格外激动，因为这是中国航天史上第一件我们自主研制的航天服。现在，这套航天服已经被收藏到中国军事博物馆，成为记录中国载人航天事业发展历程的珍贵的文物。
“世界第八大奇迹”
        当杨利伟的航天服成为中国航天史上的国宝后，李潭秋又接受了新任务，为神舟七号的航天员们研制航天服。与神六截然不同的是，这一次航天员们要出舱漫步太空。舱外航天服绝对是中国航天史上一个重量级的挑战。其实，早在舱内航天服研发的同时，李潭秋就敏锐地把握技术发展方向。1998年开始，他就带领课题组开展了舱外航天服工程预研，先后在热防护、关节、系统总体概念方案、冷源技术等多方面开展技术攻关，取得了多项突破性研究成果，为舱外服工程研发奠定了重要基础。
        根据我国神舟七号任务要求，2004年7月舱外服研发团队开始飞天舱外航天服工程研制。这是一支十分年轻的团队，平均年龄才三十出头。要这样一支年轻的队伍承担如此重要的任务，李潭秋现在回想起来，真是感觉有点不可思议。国际通则，航天工程从探索、预演、研制到完成，一般是十年的时间。但是，就凭着一股初生牛犊不怕虎的闯劲，这支年轻无畏的团队，用了不到四年的时间，47个月，研制出来中国第一代舱外航天服。李潭秋说，为了保证任务按期完成，他和他的团队不得不采取一些非常规的做法，承受了极大的风险考验。李潭秋最津津乐道的，是他的团队。他说，他的在舱外航天服的研制能取得成功，首先在于有一个有战斗力的团队。团队最大的特征是敬业，没有上下班的时间概念，只有工作有没有完成的意识。连食堂的大师傅都不能按时回家，因为不知道这些加班加点的科研人员什么时候吃饭。另外就是主动参与意识非常强，经常一起就某个问题进行热烈地讨论，通过这种思想的碰撞，达到启发思路、集思广益的效果，没有人因为这个问题不属于自己的领域而漠不关心。正是这样的一个兄弟姐妹般的氛围，大家虽然累，工作压力很大，但是每个人的心情都很快乐。
        提到这里，李潭秋感慨地说，如果没有国内诸多兄弟单位与合作企业的全力支持，他们是无法完成这个奇迹的。尤其是一些企业，听说是为我国的第一代航天服做贡献，宁可停下手头正在做的活，放着现成的钱不去赚，也要把这不赚钱的活儿先做好。这在市场经济的大潮中，是多么宝贵的精神。李潭秋讲，中国人的这种团结协作精神，是最让他感动的，这也是我们能取得如此巨大成就的保障。
        在浩瀚的宇宙，在全世界人的注目下，中国航天员身穿中国人自己研制的航天服出舱了，李潭秋的心里无比激动。实践证明，我国飞天舱外服整体技术性已达到国际在用舱外服系统的先进水平，并具有多项独创性技术。我国成为世界上第三个掌握出舱核心技术的国家！
        飞天舱外航天服的研制成功，标志着我国已全面、系统掌握了先进舱外航天服系统设计、压力防护、热防护、工效保障、生保系统小型化、关键材料、出舱通信、个人信息处理与显示技术等多项关键核心技术、系统集成与测试试验技术、安全可靠性保证技术，实现了出舱活动核心技术的跨越式发展，为我国空间站以及其它大型空间设施建设、维护维修提供了关键技术支持。更重要的是，通过航天服技术研究和工程研制，积累了丰富的空间个体防护系统的研制经验，锻造了一支战斗力强、知识结构合理、富有协作精神、朝气蓬勃的研发团队，初步建立了我国航天服关键技术研究、系统设计、系统集成、系统测试试验的研发技术体系，为后续研发工作奠定了坚实的基础！
        在为俄罗斯的同行送行的酒会上，俄方专家端着酒杯对李潭秋说：“我上学的时候老师告诉我说世界有七大奇迹，今天有八大奇迹，我们为世界第八大奇迹干杯。”他说的第八大奇迹就是中国用这么短的时间研制了属于自己的第一套舱外航天服。
着手制作“太空女装”
        在神舟九号任务中，我们首次看到了女航天员刘洋的身影，刘洋穿着的舱内航天服，同样是李潭秋团队的杰作。
        舱内航天服是用于航天员在飞船应急状态下航天员最后维持生命的这样的一个设备，那么它除了要维持压力之外，很重要的一点就是要在应急状态下，航天员依然能够完成必要的操作，所以它的适体性要求很高，就是要这个衣服适体，对航天员的四肢尤其是上肢的适体性非常重要，因为这涉及到他穿上以后能不能正常操作，如果不能完成必要的操作就会带来很大的问题。因此，要解决女航天员的适体性的问题，适体性一个是上肢，上肢要不会出现加压以后脱离肢体的现象，脱离肢体以后她就不能操作。还有就是手套，因为女性航天员的手很纤细，那么用原来的手套操作就显得很笨重。李潭秋和他的团队针对女航天员的手型专门制模，研制了女航天员专用的手套，出色地完成了任务。
科技创新永无止境
        载人航天是带动整个国家技术发展的重要工程。借鉴国外很重要，但是更重要的是提高自主创新能力。作为项目带头人，李潭秋已经走在了学科的最前列，因此，他每前进一个台阶，几乎都是全新的，没有前人的成果可以借鉴。李潭秋说，创新意味着要走别人没有走过的路。在科研的道路上，有许多不确定的因素，风险很大，这就需要有深厚的技术积累。没有技术基础的创新是空想，只有强大而深厚的基础科学做支撑，才能有效消除创新中的不确定性，解决前进中的难题。从这方面看，国家现在投入大量的经费用于基础学科的研究，是非常值得的。
        谈到这点，李潭秋很自豪，他与欧洲同行交流的时候，很多专家很羡慕中国，因为我们有自己的载人航天工程，打造了自己的研发平台，使众多的科研人员有了用武之地。所以，我们一定要尽自己最大的努力，研究出比国外更好的技术。就我们舱外航天服来说，总结结构上与前苏联的接近，但是从整体技术上。如头盔的设计、关节的设计、整个电系统的设计都是我们自己的全新的设计，都是国际上独特的技术。
        我国的航天事业，正朝着新的目标前进，这给航天服的研制工作带来了新的挑战。比如，我们要建立国际空间站，长期有人在轨工作生活，新一代航天服要求更高效率，更安全，更舒适，满足长期在轨工作的要求。另外，我国的登月计划已经拉开，这也需要专门的航天服系统与之匹配。
科学永无止境，奋斗没有停息。李潭秋和他的团队，又开始了新的探索。我们相信，他们会以顽强的精神，科学的态度，为党和国家交上完美的答卷。