中国航天的独辟蹊径

从“两弹一星”到载人航天工程，中国人用几十年的时间走出了一条不断跃升的航天之路。回顾中国航天发展史，既有集中力量办大事的制度优势，更离不开广大科技工作者的聪明才智。在破解诸多技术瓶颈时，中国科学家们的奇思妙想常令人拍案叫绝。

减燃料反而打得远

1964年6月，刚从苏联留学归来的年轻中尉王永志作为总体设计组组长，参与了中国自行设计的中近程导弹东风二号的第二次试飞工作。当时，发射阵地所在的戈壁滩骄阳似火，液体推进剂注入导弹后，在高温下膨胀汽化，燃料储箱内不能灌进足量的燃料。若不及时补救，势必导致导弹射程无法达到预定目标。

此时，不少专家建议，再补充燃料以加大推力。无奈导弹的燃料储箱容量有限，无法继续加注。就在这时，王永志突然站起来说：“我认为只有泄出一些燃料，才能提高导弹推力，加大射程。戈壁滩天气炎热，对推进剂密度会有影响。导弹发射时推进剂温度高，密度就要变小，发动机的节流特性也要随之变化。经过计算，要是从导弹燃料储箱内泄出600公斤燃料，这枚导弹就会命中目标。”

“本来导弹射程就不够，你还要往外泄燃料？”现场质疑声一片。

面对质疑，王永志毫不气馁。当晚，他鼓足勇气敲开了技术负责人钱学森的房门，将自己的计算过程、补救方案详细阐述了一遍。钱学森研究过相关数据，认为王永志泄出燃料的意见有道理，于是下令按这一方案实施发射。

1964年6月29日，减少了600公斤燃料的东风二号点火升空，连续发射了3发，都进入了目标区，发射成功！

“模拟人”代替猴子

1992年9月21日，中国载人航天工程立项。1992年11月，60岁的王永志被任命为中国载人航天工程的总设计师。

按常规思路，在正式载人飞行前，要经过大量的地面试验和无人飞行试验，来验证飞船的安全性和可靠性。美苏两国在首次载人飞行前，都进行了多次无人飞行试验，而且都进行了动物搭载试验。

在航天员系统的复议会上，与会人员大多认为，先送动物上天做试验比较保险。相关专家还提议，可以以云南猕猴为训练对象。为此，要先成立一个动物研究实验室，再买猴子进行训练，估计需要花费3000万元，整个过程大约需要一年的时间。

王永志对此提出质疑。他认为，猴子的代谢能力差，消耗氧气比较慢，在相同的时间里，6只猴子的氧耗量才相当于1个人。飞船是按照搭载3个人来设计的，那么就要18只猴子来模拟。18只猴子上了天，还不得“大闹天宫”呀？他进一步分析指出，飞船升空时会失重，有噪声，猴子要是受惊，因为害怕不吃不喝怎么办？飞船按设计可以在太空自主飞行7个昼夜，如果猴子7天7夜不吃不喝，肯定就死了。到时候他们怎么证明究竟是飞船的问题，还是猴子的问题？

王永志根据试验飞行的原理指出，动物试验能起到的作用，其一是测定其耐受失重、超重的情况，其二是依靠动物不断消耗氧气、排出二氧化碳，来考核飞船自动补充氧气和消除二氧化碳的能力。凭借当今的科技水平，要实现这个目的，只要做一个可以模拟人进行代谢的装置就足够了。这番有理有据的分析，说服了相关专家。

会后，中国科学院大连化学物理研究所承担了研制模拟人进行代谢的装置（以下简称“模拟人”）的任务。这套装置利用物理和化学原理，能模拟3个人的代谢规律及航天员的脉搏、心跳、呼吸、体温、血压等多项生理参数。“模拟人”的生产全程仅耗资600万元。

2002年3月，中国发射了第3艘无人飞船神舟三号，“模拟人”首次上天。经过太空旅行后，“模拟人”记录的数据显示，中国飞船完全可以达到支持3人飞行7天的供氧要求。此外，“模拟人”还提供了其他生理数据。

王永志回忆起这件事时非常感慨：“载人航天，我们比美苏晚40年启动。如果不创造性地前进，中国什么时候才能赶上40年的差距？！”

仿自虾壳的航天服

航天员若要出舱行走，需要舱外航天服。然而，舱外航天服的技术门槛很高。神舟五号发射成功后，某外国航天机构就曾宣称，中国的航天器虽然上了天，但要想实现太空行走，不是那么容易的事。2004年7月，中国决定自主研发舱外航天服，一场攻坚战就此打响。

当时，能查到的资料很有限，引进国外技术需要巨额资金，更何况有些关键技术是用钱也买不到的。研究人员有的只是一些产品说明书，以及网上的公开资料。

根据他国经验，在技术储备缺乏的情况下，即便拥有世界一流的研发团队，研制舱外航天服也至少需要8到10年。彼时距神舟七号发射的预定时间只剩下不到4年。最终，中国的科研人员硬是用最短的时间完成了这项任务。

在研制舱外航天服的过程中，上肢部分的结构问题成了拦路虎。航天员出舱活动的目的是到舱外进行维修、安装等，因而舱外航天服的上肢部分非常重要，既要保证气密性和强度，又要让关节灵活自如。这个难题曾让舱外航天服总设计师李潭秋苦恼不已，经过无数次的论证、推翻、再论证、再推翻，他仍一筹莫展。

一天吃饭时，工艺师李智望着盘中的大虾，脑中突然闪过一个想法：虾的全身也是硬壳，为什么就能行动自如呢？他拿起一只大虾，仔细观察它的身体构造，发现虾的随动结构之所以好用，是因为层叠的虾壳给了它很大的灵活性。李智心想，若把虾壳的结构搬到舱外航天服的上肢部位，那航天员的活动会不会自如得多？

第二天，李智把自己的想法告诉了李潭秋，李潭秋像是久旱逢甘霖一般，立即组织人员仿照虾的构造试做了一个套接式的关节结构。

这个独特的滚、旋、套、叠结构的活动关节，成为舱外航天服创新的亮点之一，而利用仿生学原理来设计舱外航天服，也成为世界航天史上的首创。

（甜甜的鹅摘自《世界军事》，Raven图）