中國航天的獨辟蹊徑

從“兩彈一星”到載人航天工程，中國人用幾十年的時間走出了一條不斷躍升的航天之路。回顧中國航天發展史，既有集中力量辦大事的制度優勢，更離不開廣大科技工作者的聰明才智。在破解諸多技術瓶頸時，中國科學家們的奇思妙想常令人拍案叫絕。

減燃料反而打得遠

1964年6月，剛從蘇聯留學歸來的年輕中尉王永志作為總體設計組組長，參與了中國自行設計的中近程導彈東風二號的第二次試飛工作。當時，發射陣地所在的戈壁灘驕陽似火，液體推進劑注入導彈后，在高溫下膨脹汽化，燃料儲箱內不能灌進足量的燃料。若不及時補救，勢必導致導彈射程無法達到預定目標。

此時，不少專家建議，再補充燃料以加大推力。無奈導彈的燃料儲箱容量有限，無法繼續加注。就在這時，王永志突然站起來說：“我認為只有泄出一些燃料，才能提高導彈推力，加大射程。戈壁灘天氣炎熱，對推進劑密度會有影響。導彈發射時推進劑溫度高，密度就要變小，發動機的節流特性也要隨之變化。經過計算，要是從導彈燃料儲箱內泄出600公斤燃料，這枚導彈就會命中目標。”

“本來導彈射程就不夠，你還要往外泄燃料？”現場質疑聲一片。

面對質疑，王永志毫不氣餒。當晚，他鼓足勇氣敲開了技術負責人錢學森的房門，將自己的計算過程、補救方案詳細闡述了一遍。錢學森研究過相關數據，認為王永志泄出燃料的意見有道理，于是下令按這一方案實施發射。

1964年6月29日，減少了600公斤燃料的東風二號點火升空，連續發射了3發，都進入了目標區，發射成功！

“模擬人”代替猴子

1992年9月21日，中國載人航天工程立項。1992年11月，60歲的王永志被任命為中國載人航天工程的總設計師。

按常規思路，在正式載人飛行前，要經過大量的地面試驗和無人飛行試驗，來驗證飛船的安全性和可靠性。美蘇兩國在首次載人飛行前，都進行了多次無人飛行試驗，而且都進行了動物搭載試驗。

在航天員系統的復議會上，與會人員大多認為，先送動物上天做試驗比較保險。相關專家還提議，可以以云南獼猴為訓練對象。為此，要先成立一個動物研究實驗室，再買猴子進行訓練，估計需要花費3000萬元，整個過程大約需要一年的時間。

王永志對此提出質疑。他認為，猴子的代謝能力差，消耗氧氣比較慢，在相同的時間里，6只猴子的氧耗量才相當于1個人。飛船是按照搭載3個人來設計的，那么就要18只猴子來模擬。18只猴子上了天，還不得“大鬧天宮”呀？他進一步分析指出，飛船升空時會失重，有噪聲，猴子要是受驚，因為害怕不吃不喝怎么辦？飛船按設計可以在太空自主飛行7個晝夜，如果猴子7天7夜不吃不喝，肯定就死了。到時候他們怎么證明究竟是飛船的問題，還是猴子的問題？

王永志根據試驗飛行的原理指出，動物試驗能起到的作用，其一是測定其耐受失重、超重的情況，其二是依靠動物不斷消耗氧氣、排出二氧化碳，來考核飛船自動補充氧氣和消除二氧化碳的能力。憑借當今的科技水平，要實現這個目的，只要做一個可以模擬人進行代謝的裝置就足夠了。這番有理有據的分析，說服了相關專家。

會后，中國科學院大連化學物理研究所承擔了研制模擬人進行代謝的裝置（以下簡稱“模擬人”）的任務。這套裝置利用物理和化學原理，能模擬3個人的代謝規律及航天員的脈搏、心跳、呼吸、體溫、血壓等多項生理參數。“模擬人”的生產全程僅耗資600萬元。

2002年3月，中國發射了第3艘無人飛船神舟三號，“模擬人”首次上天。經過太空旅行后，“模擬人”記錄的數據顯示，中國飛船完全可以達到支持3人飛行7天的供氧要求。此外，“模擬人”還提供了其他生理數據。

王永志回憶起這件事時非常感慨：“載人航天，我們比美蘇晚40年啟動。如果不創造性地前進，中國什么時候才能趕上40年的差距？！”

仿自蝦殼的航天服

航天員若要出艙行走，需要艙外航天服。然而，艙外航天服的技術門檻很高。神舟五號發射成功后，某外國航天機構就曾宣稱，中國的航天器雖然上了天，但要想實現太空行走，不是那么容易的事。2004年7月，中國決定自主研發艙外航天服，一場攻堅戰就此打響。

當時，能查到的資料很有限，引進國外技術需要巨額資金，更何況有些關鍵技術是用錢也買不到的。研究人員有的只是一些產品說明書，以及網上的公開資料。

根據他國經驗，在技術儲備缺乏的情況下，即便擁有世界一流的研發團隊，研制艙外航天服也至少需要8到10年。彼時距神舟七號發射的預定時間只剩下不到4年。最終，中國的科研人員硬是用最短的時間完成了這項任務。

在研制艙外航天服的過程中，上肢部分的結構問題成了攔路虎。航天員出艙活動的目的是到艙外進行維修、安裝等，因而艙外航天服的上肢部分非常重要，既要保證氣密性和強度，又要讓關節靈活自如。這個難題曾讓艙外航天服總設計師李潭秋苦惱不已，經過無數次的論證、推翻、再論證、再推翻，他仍一籌莫展。

一天吃飯時，工藝師李智望著盤中的大蝦，腦中突然閃過一個想法：蝦的全身也是硬殼，為什么就能行動自如呢？他拿起一只大蝦，仔細觀察它的身體構造，發現蝦的隨動結構之所以好用，是因為層疊的蝦殼給了它很大的靈活性。李智心想，若把蝦殼的結構搬到艙外航天服的上肢部位，那航天員的活動會不會自如得多？

第二天，李智把自己的想法告訴了李潭秋，李潭秋像是久旱逢甘霖一般，立即組織人員仿照蝦的構造試做了一個套接式的關節結構。

這個獨特的滾、旋、套、疊結構的活動關節，成為艙外航天服創新的亮點之一，而利用仿生學原理來設計艙外航天服，也成為世界航天史上的首創。

（甜甜的鵝摘自《世界軍事》，Raven圖）