開(kāi)欄的話
給航天員當(dāng)“眼睛”的航天面窗、盾構(gòu)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)編制、破解高層建筑救火的無(wú)人機(jī)綜合裝備……近年來(lái)中國(guó)科技“上天入地”,很多卓越成就的背后,都閃耀著河南創(chuàng)新的光芒。為深入落實(shí)省第十一次黨代會(huì)建設(shè)國(guó)家創(chuàng)新高地的要求,本報(bào)即日起推出“大國(guó)重器背后的河南人”系列報(bào)道,生動(dòng)展現(xiàn)河南本土科技研發(fā)力量的風(fēng)采,敬請(qǐng)關(guān)注。
劉春太教授在實(shí)驗(yàn)室。受訪者供圖
河南科學(xué)家有話說(shuō)
格物而致知,科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題的解決都在細(xì)節(jié)上,都在持續(xù)的精益求精中。
——鄭州大學(xué)橡塑模具國(guó)家工程研究中心執(zhí)行主任劉春太
河南日?qǐng)?bào)記者 史曉琪
2008年9月27日,中國(guó)航天員翟志剛身著我國(guó)自行研制的“飛天”宇航服在太空中留下了中國(guó)宇航員的身影。中國(guó)成為第三個(gè)掌握太空出艙技術(shù)的國(guó)家。
“當(dāng)?shù)灾緞偼高^(guò)頭盔上的航天面窗看到太空,向太空伸出雙臂,意味著中國(guó)航天工作者開(kāi)始向太空伸出廣闊的觸角。作為航天面窗的研制者,我們無(wú)比自豪!”不負(fù)重托為國(guó)爭(zhēng)光的初心,是中國(guó)科學(xué)院院士、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局局長(zhǎng)、時(shí)任鄭州大學(xué)校長(zhǎng)申長(zhǎng)雨他們一次次穿越坎坷攀登高峰的無(wú)窮動(dòng)力。
2021年9月17日,神舟十二號(hào)載人飛船返回艙順利著陸。在太空,聶海勝等3位航天員戴著鄭大研制的航天面窗,兩次在艙外作業(yè)時(shí)間均超6小時(shí),經(jīng)歷了長(zhǎng)期太空環(huán)境下作業(yè)的考驗(yàn),也刷新了中國(guó)航天員單次飛行任務(wù)太空駐留時(shí)間的紀(jì)錄。
2021年11月7日,神舟十三號(hào)航天員翟志剛和王亞平,在“感覺(jué)良好”的心情中,再次在艙外作業(yè)6個(gè)小時(shí)以上。王亞平也成為我國(guó)首位出艙女航天員。
“神舟十二號(hào)、十三號(hào)上兩套面窗產(chǎn)品也是我們團(tuán)隊(duì)研制的。從2006年開(kāi)始,我們已持續(xù)工作15年,完成了我國(guó)多代航天服面窗的研制?!?1月14日,鄭州大學(xué)橡塑模具國(guó)家工程研究中心執(zhí)行主任劉春太自豪地說(shuō)。
“持續(xù)工作15年”,云淡風(fēng)輕幾個(gè)字,凝結(jié)著多少“從0到1”背后的曲折和波瀾,凝結(jié)著多少“山窮水盡”到“柳暗花明”背后的堅(jiān)持和堅(jiān)守。
看似普通的航天面窗,科技含量非常高,對(duì)材料、成型、模具,甚至制造環(huán)境都有著近乎苛刻的要求。它不僅是航天員的“眼睛”,也是航天員生命保障最關(guān)鍵的部件之一。
“航天面窗必須零缺陷。任何缺陷都會(huì)讓航天員暴露在太空中,面臨失壓、缺氧、低溫和輻射4大生命危險(xiǎn)?!眲⒋禾f(shuō)。
在無(wú)任何經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況下,鄭州大學(xué)橡塑模具國(guó)家工程研究中心科研團(tuán)隊(duì)一次次滿(mǎn)懷熱情地摸索,一次次面對(duì)殘酷的失敗,一次次在失望甚至絕望中重新再來(lái),開(kāi)展一系列國(guó)際首創(chuàng)的理論和試驗(yàn)研究,包括爆破試驗(yàn)、高沖擊理論和試驗(yàn)、光學(xué)控制理論和試驗(yàn)、低溫性能保持和試驗(yàn)、殘余應(yīng)力監(jiān)測(cè)和控制等,最后采用光學(xué)級(jí)樹(shù)脂,結(jié)合數(shù)值模擬技術(shù)、精密模具優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù),采用注塑成型方法,自主可控地研制出我國(guó)第一代出艙面窗產(chǎn)品。2008年,該團(tuán)隊(duì)作為全國(guó)20家獲獎(jiǎng)單位之一,榮獲“中國(guó)載人航天工程突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。
“我印象最深的是,再有不到一年‘神七’就要發(fā)射了,而我們研制的面窗卻在做水下試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)了不可接受的缺陷,”劉春太說(shuō),“只能歸零處理,所有都得從頭再來(lái),那種挫敗感讓人一輩子都忘不了。”
對(duì)祖國(guó)樸素而深沉的感情,是支撐他們永不言棄的力量。
“2008年‘神七’發(fā)射成功后,2010年美國(guó)專(zhuān)門(mén)出了一個(gè)關(guān)于中國(guó)航天服的報(bào)告,指出中國(guó)的艙外活動(dòng)只持續(xù)了不到20分鐘,沒(méi)有經(jīng)歷長(zhǎng)期的艙外作業(yè)考驗(yàn)。新一代航天面窗的研制面臨更大挑戰(zhàn)?!眲⒋禾f(shuō)。
2012年,鄭州大學(xué)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)研究院等高校和科研院所,承擔(dān)了國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目“高聚物成型模擬及模具設(shè)計(jì)制造中的關(guān)鍵問(wèn)題研究”,以新一代航天面窗研制為背景,經(jīng)過(guò)4年研究取得了一系列成果,并成功應(yīng)用到新一代航天面窗的研制中,使航天面窗有了更長(zhǎng)的壽命、更高的安全可靠性。
載人航天未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是載人月球探測(cè),我國(guó)對(duì)載人月球探測(cè)已形成總體共識(shí)和初步方案,相關(guān)工作正在穩(wěn)步推進(jìn)。
新的難關(guān)亟待攻克。比如月球探測(cè)中的月塵問(wèn)題,帶靜電的呈鋸齒狀和不規(guī)則形狀的月塵,化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng),有時(shí)還帶磁性,會(huì)強(qiáng)烈吸附到航天器和月面作業(yè)的宇航員服裝表面,產(chǎn)生機(jī)械阻塞、表面磨損、熱控問(wèn)題、密封失效諸多巨大危害,此外還要解決防輻射問(wèn)題,這對(duì)航天服材料提出了很高要求。
“研制適合月面工作的航天服材料,是我們下一步的工作重點(diǎn)?!眲⒋禾f(shuō)。
除此之外,他們團(tuán)隊(duì)正在探索國(guó)家戰(zhàn)略超大超厚深腔殼體注塑成型和模具技術(shù),研發(fā)全球最大的注塑機(jī)、最大的注塑模具和注塑產(chǎn)品。
為科技強(qiáng)國(guó)貢獻(xiàn)更多河南科技工作者的力量,是他們闖關(guān)爬坡的不竭動(dòng)力,也是他們孜孜以求的質(zhì)樸夢(mèng)想。