专家详解载人对接：1根头发都可能造成泄漏

18日17时许，航天员景海鹏顺利开启圆形的轨道舱舱门，进入对接通道，随后景海鹏成功开启天宫一号的实验舱舱门，以飘浮姿态首先进入天宫。航天员刘旺、女航天员刘洋也以同样姿态进入天宫。这是中国航天员第一次到正在太空运行的目标飞行器里“串门”，他们将在这里工作生活6天左右。

“很顺利，很圆满，一点都没有偏差！”中国航天科技集团五院载人航天总体部机械工程总体研究室副主任、35岁的郝平，通过电视直播关注着航天员“串门”的全过程，他对舱门的表现十分满意。

有一点压力差，打开舱门时就会费劲

在太空中开门、关门，可不像地球上那样简单。2008年神舟七号飞船成功飞天，翟志刚开启轨道舱舱门准备进入太空时，由于轨道舱舱内压力较大，用力拉了好几次后，舱门才打开。另外，国外还曾出现过交会对接后，舱门打不开的情况。

“这次也准备了舱门万一打不开等意外情况的各种预案，但压力控制得很好，预案全都不需要启用。”郝平说。

神九有3个舱门：位于对接机构内侧的前舱门、出舱舱门和返回舱舱门，天宫则只有一个舱门。

郝平说，交会对接成功后，神九位于对接机构内侧的前舱门、天宫一号的舱门之间，形成一个密闭通道，起初是真空状态。航天员首先要通过飞船上携带的空气，向通道内复压，同时打开对接通道平衡阀，保证两侧压力平衡。

“航天员在太空不是特别好用力，如果有一点压力差，打开舱门时就会费劲。” 郝平说。

神九一侧的舱门，航天员是通过手柄打开的。考虑方便航天员操作，按照单臂可开舱门的力度设计，尽量使航天员能够用比较小的力把舱门打开。

“这就产生了一个矛盾：神九要在太空飞好长时间，舱门内两个密封圈的压缩量越大，贴合得越好，密封性越强，但这同时会导致舱门开关力增大。” 郝平说。

如何解决这个矛盾？从神八开始，为找到一个合适的密封圈压缩率，研究人员做了大量的试验，最后确定的密封圈压缩率为大于7%。

舱门密封性能，关系到航天员生命安全，是非常重要的。为了保证高可靠性，专家们进行了大量的试验和测试。在保证密封性能的情况下，要求舱门开关次数不小于200次。“实际上能到300次，200次以内的可靠性是很高的。”郝平说。

舱门如果夹了一根头发，漏率可能就不满足要求

对接通道两侧，神九和天宫的舱门上都有舷窗，航天员可以通过舷窗观察对面的情况。郝平介绍，在设计时，这是对舱门技术状态的一个很大的更改，为此，把原来舱门上的机轮结构整个都挪到别的地方去了。

舱门设计上，还有一些特殊的要求。例如，开启角度不小于100度，使对接通道能够完全呈现出来。门轴有阻尼设计，不是特别光滑，以确保开关不会很随意，航天员不小心碰一下、或有点风，不会使门突然关上。

天宫一号的舱门，和神九几乎完全一样。景海鹏通过舱门钥匙，打开了这个舱门。这是天宫一号的舱门首次在太空中开启。“这把钥匙很关键，钥匙忘带就白去了。”郝平笑着说。

航天员离开天宫时，关闭舱门，也不是一件简单的事情。郝平说，航天员有一个秘密武器：无尘拭布——类似于湿巾，需要进行塑封，保持一定湿度，还要求防火，没有有毒气体释放。航天员要用无尘拭布，对天宫和神九的舱门密封圈先后进行清洁。“如果夹了一根头发，漏率可能就不满足要求。”

经过3年研制，研究人员付出了大量心血

郝平说，神九和天宫上的舱门，从初样到正样，经过了大约3年时间的研制，研究人员付出了大量的心血。

他举了一个例子：神九舱门上加装了一个摄像机，人们就是通过这个摄像机，观看到对接全过程的。摄像机装上去后给舱门增加了负载，如何保证舱门不会变形、破坏，专家们做了大量计算、试验，证明舱门可以承受得住摄像机。

郝平说，这个摄像机在交会对接前，利用专门设计的蝶形螺丝，安装在另外一个地方，对准舱内。交会对接前，航天员可以很轻松地把它拿下来，换到舱门上去，两头的接口完全一样，以减少在轨操作的复杂性。

这个设想产生后，相关团队一起努力，设计单位和生产单位前后用了几个月时间，终于解决了这个难题。(刘毅)