航天飛行中的噪音,已經成為航天員的隱形殺手。美國航宇局關于工作區的噪音規定是58分貝,俄制曙光號動力控制和燃料儲存艙的噪音是72.5分貝,中國神舟五號飛船上升時艙內的噪音達到120分貝……在這樣的噪音環境中,互相說話需要提高嗓門,而且很難聽見重要的警告信號。一些實驗裝置安放在艙壁上密布的容器里,像抽屜一樣包圍著航天員,連續的嗡嗡聲會引起疲勞,一些在軌受控爆破實驗發出的尖銳聲響會令航天員受驚而出現操作事故。
航天飛行中的噪音,是個世界性難題。減少噪音對航天員的影響有兩種辦法:一是改進飛行器內的設備,使噪音的絕對值降低;二是對航天員進行個體防護,不使航天員暴露在噪音環境中。
排除航天飛行噪音——世界性的難題
噪音問題在以前沒有受到足夠重視,盡管對載人航天飛行有過關于噪音控制的分貝數規定,但臨到飛行要開始時,由于經費和時間都不允許改造或重新制造航天器,航天員不得不義無反顧地踏上征程,忍受著航天飛行噪音的折磨。在飛船狹小的空間里有幾百種儀器在不間斷地工作,即便改進飛行器的設備所減少的噪聲也是有限的,在艙內噪音無法大幅降低的情況下,只能采用對航天員進行個體防護的方法進行防護。
一方面要想辦法降低噪音,另一方面還要確保航天員清晰得到操控指令,同地面控制中心保持聯絡。美俄進行載人航天飛行的航天員主要采取耳塞降噪,但這樣一來,互相談話、聽警報信號都很困難,再說,長時間戴耳塞也很累人。中國要進行載人航天飛行必須要設計出一種既能降噪還要保持正常的語音信息傳遞的專用防護耳塞,而且還要讓航天員無感不適,達到抗壓、降噪、消疲勞的效果。魚和熊掌不可兼得,擁有幾十年載人航天經驗的美俄都無法解決的難題擺在了中國科研人員的面前。為了確保中國載人飛行任務的圓滿成功,中國航天員科研訓練中心成立專門項目組執意解決這一世界性的難題。
“神舟五號”防護耳塞橫穿出世
中國航天員科研訓練中心耗巨資建造了世界頂尖級的噪聲實驗室,監測出飛船艙內噪音譜,從數百種原材料中最終遴選出醫用硅膠作為原材料,經過嚴格的壓力和使用效果測試,根據人體耳朵的形狀設計出三凸緣結構的專用防護耳塞。航天員戴上這種耳塞,不僅可以有效降低噪音,而且不影響航天員通過通訊帽與地面進行通話,成功地實現了降低噪音且保持正常語音信息傳遞的神奇效果。在神舟五號飛船飛行任務中,這種防噪音耳塞經受住了嚴峻考驗。神舟五號飛船上升時,艙內噪音達到了120分貝,楊利偉戴著防噪音耳塞,使噪音降低到100分貝左右。別小看了這減掉了的幾十分貝,相當于聲音減小了一半。
2005年10月17日,神舟六號載人飛船成功發射。神舟六號飛船在軌飛行時,艙內的噪音維持在70分貝左右,相當于繁忙的高速公路上的噪音。處在這樣的噪音環境中,如果說短時間還可以忍受的話,那么對費俊龍和聶海勝來說,要在這樣的環境中生活多天,就可能影響到他們的工作和生活,甚至可能對身體產生危害。但中國航天員又一次佩戴著“神舟五號”防護耳塞圓滿完成了任務。在剛剛結束的神舟七號載人飛船飛行任務中,“神舟五號”防護耳塞又一次陪伴中國航天員遨游太空。
功能多樣、技術領先
“神舟五號”防護耳塞作為國密技術獲得國家發明專利權,并且彰獲全軍科技進步二等獎,多次獲得航天員科研訓練中心突出貢獻獎。“神舟五號”防護耳塞采用科學的三凸緣結構設計,選用質地柔軟的醫用硅膠為原材料,經過精密的加工工藝研究而成。它能與耳道自動吻合,佩戴舒適,無壓迫感,耐高低溫、不變形、透氣性好、經久耐用;“神舟五號”防護耳塞降噪性能良好,能自動調節耳內氣壓變化,有效消除、緩解乘坐飛機引起的耳朵疼痛與不適,經中國計量科學研究院等權威部門檢測“神舟五號”防護耳塞平均降噪32分貝,在降低噪音的同時保留語音信息的有效傳遞,已達到國際領先水平。
“神舟五號”防護耳塞還具有良好的防水抗壓性能,可以廣泛適用于游泳、潛水、沐浴等環境。當潛水者潛到水下3米時,往往會感受到耳朵疼痛,那是水壓變大的原因造成的。佩戴一般的潛水耳塞,空氣被密閉于耳塞與耳膜之間,下潛時密閉空間被壓縮,導致耳膜外凸引起疼痛,而“神舟五號”防護耳塞以其獨特的抗壓性能,使潛水者潛至水下10米而無感不適。神舟七號航天員在深達8米的水槽模擬失重訓練和出艙活動任務訓練時所佩戴的也是“神舟五號”防護耳塞……
本著“軍為民用,造福大眾”的原則,首次進入民用市場。2008年4月,在重慶舉行的第八屆重慶高新技術交易會暨第四屆中國國際軍民兩用技術博覽會上“神舟五號”防護耳塞一出場就吸引了眾多的眼球。它不僅僅是航天員佩戴的航天產品,而且更具有很強的實用價值——也正是促成其軍品轉民用的重要原因。2008年5月12日,四川汶川發生里氏8.0級地震后,100副“神舟五號”防護耳塞送達中央電視臺新聞中心,隨后被轉送給工作在地震災區第一線的新聞記者。央視記者在嘈雜的環境中出色的完成了新聞報道任務,向世界及時報道了地震及抗震救災的最新情況,成為高科技航天產品的第一批“民用受益者”。