“拟人耗氧”的日日夜夜(2)

任务的研究背景是我国要发射载人飞船，必须确保航天员的生命安全。但如何知道飞船舱内是否安全？国外已有许多方案，最直接的就是用猴子先模拟航天员上天，如猴子能安全返回，再让航天员乘飞船上天。但该方案有两个缺点，一是经费投入较大、时间周期太长，无法满足我国载人航天工程的进度要求，并且猴子也是有情绪的，如发射等关键时刻受到惊吓，有可能无法配合实验工作。其二，这种方案是国外的旧方案，大家非常倾向于走一条创新之路，设计一个“模拟人”去检验飞船舱内生命保障系统的可靠性。当时国内已有一些方案在论证，但存在安全隐患问题。宿双宁希望化物所设计出更安全和可靠的方案，特别要求重点针对航天员呼吸耗氧和产热两项关键指标。

要在飞船舱内给定的有限空间和重量的前提下，万无一失高可靠地完成耗氧和产热任务，非常具有挑战性。我们提出利用固体耗氧材料模拟人体呼吸耗氧和产热的方案，不到两个月研制出一种新型高耗氧容量的固体耗氧材料，争分夺秒完成了原理样件的设计和实验。经考核评审，该方案脱颖而出，被选为正式方案。原总装后勤部机关和总体单位与化物所签订了研制任务书。第一次签订了百万元以上的研制合同，大家都非常高兴。

初战告捷，但后续实验中很快出现了意想不到的问题。一次实验中，尾气突然出现了刺鼻的气味！经反复排查发现，是原料以及反应过程中的残留杂质所致。大家通过原材料质量控制以及工艺优化，彻底解决了拟人耗氧反应过程中尾气排放的安全性问题。第一个难题刚刚解决，第二个拦路虎接踵而至，耗氧材料的强度要求之高超出了我们的估计，而耗氧容量和强度在此时就像跷跷板，你高我低，很难平衡。

时间紧迫，大家天天连轴转，终于研制了一种强度相对较高，同时耗氧容量也能达到要求的耗氧材料。当时我和两位同事兴冲冲地扛着刚刚研制出的反应器组件到北京进行联试，结果振动实验开始，似地动山摇，严酷程度远比我们想象的剧烈。实验结束后，我们迫不及待地打开反应器组件进行检查，发现安装在反应器里的颗粒状的固体耗氧材料被彻底震成了粉末状，反应器里的其他部件也稀里哗啦乱作一团。大家当时灰头土脸，恨不得找个地缝钻下去。

联试失败后，我们扛着反应器组件，连夜乘火车返回大连，压力很大，一路上思考新的设计方案，几乎一夜未眠。大家非常担心由于自己的工作问题，延误了总体工程进度，损害化物所和中国科学院的声誉。反复分析失败的原因后，我们提出利用耐高温弹簧限位的方法克服火箭发射时的振动和冲击，并重新对反应器组件结构进行优化。最终，全系统顺利通过了严酷的振动和冲击实验，按照工程进度要求，保质保量研制出满足航天飞行的“拟人耗氧反应器组件”，并成功应用于我国的神舟飞船，为我国载人航天，特别是为保障航天员的生命安全，作出了重要贡献。

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