中國(guó)研究人員正利用3D打印技術(shù)，為航天員未來(lái)的太空行走制作更安全的航天服。中國(guó)航天科技集團(tuán)公司一院211廠工藝研發(fā)中心最近利用3D打印技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了艙外航天服通風(fēng)流量分配管路和法蘭產(chǎn)品的一體化成形。

這樣做可以提高產(chǎn)品的可靠性，保證航天員艙外活動(dòng)的安全，并提高航天服的研制進(jìn)度。研究人員還將進(jìn)一步開展風(fēng)管外部剩余連接件與風(fēng)管的整體成形研究。據(jù)悉，這一技術(shù)已經(jīng)得到中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心的認(rèn)可。

       中國(guó)計(jì)劃2016年發(fā)射第二個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室“天宮二號(hào)”，并在2022年前后建成空間站。

中國(guó)航天員在太空中有時(shí)穿厚厚的白色航天服，有時(shí)又穿很輕薄的藍(lán)色航天服。航天員的太空“服裝”主要有三種：艙內(nèi)航天服、艙內(nèi)工作服，以及艙外航天服。艙內(nèi)航天服是飛行中飛船出現(xiàn)壓力應(yīng)急時(shí)，航天員及時(shí)穿上它，以保證航天員能夠安全返回。而在飛船上升和下降時(shí)，航天員會(huì)穿艙內(nèi)航天服。

身著艙內(nèi)航天服的楊利偉出發(fā)登艙前揮手致意。

航天員在空間站或飛船入軌后正常飛行時(shí)，脫去艙內(nèi)航天服后會(huì)穿艙內(nèi)工作服。與艙內(nèi)航天服相比，艙內(nèi)工作服較輕便，利于航天員完成各種工作。

正在天宮一號(hào)內(nèi)執(zhí)行任務(wù)的神舟十號(hào)航天員聶海勝、張曉光、王亞平。

而艙外航天服，是航天員出艙活動(dòng)時(shí)必須穿的保護(hù)服，其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，具有加壓、充氣、防御宇航射線和微隕星襲擊的作用，配備了通信系統(tǒng)、生命保障系統(tǒng)等。

艙外航天服

此外，備戰(zhàn)“太空制造”的中國(guó)首臺(tái)航天多激光金屬3D打印機(jī)已經(jīng)在上海航天設(shè)備制造總廠誕生。

該廠研究室主任、中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長(zhǎng)王聯(lián)鳳說(shuō),那些品種多、批量小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件適合3D打印,比如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)上奇形怪狀、內(nèi)部有S形的氣道或水路的閥門。3D打印機(jī)可以將原來(lái)需要很多零件組成的部件作為一個(gè)整體打印出來(lái),提高了零部件的可靠性。他舉例說(shuō),在制造某火箭上的一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)零件時(shí),“用傳統(tǒng)方法,需要兩個(gè)班次的工人24小時(shí)不間斷工作兩周才能生產(chǎn)出來(lái),而3D打印只需16個(gè)小時(shí)。”

王聯(lián)鳳說(shuō),中國(guó)目前的3D打印技術(shù)緊跟國(guó)際前沿,雖然與最先進(jìn)水平有差距,只要國(guó)家戰(zhàn)略需要,技術(shù)上是可以實(shí)現(xiàn)“太空制造”的。

上海航天設(shè)備制造總廠研制的多激光金屬3D打印機(jī)如一個(gè)銀灰色柜子。

上海航天設(shè)備制造總廠研制的多激光金屬3D打印機(jī)

王聯(lián)鳳說(shuō),真正在太空中使用的3D打印機(jī)在原理上是一樣的。但太空3D打印還要經(jīng)過(guò)零重力條件下的測(cè)試等。這一階段的3D打印機(jī)都是搭載在航天器上的。由于發(fā)射能力所限,打印機(jī)要盡量做小做輕。

他說(shuō),目前太空3D打印還有很多難點(diǎn)需要突破。如打印材料的種類還有待擴(kuò)展,很多材料還處于研發(fā)階段。很多打印出的零件精度和表面粗糙度,以及性能指標(biāo)還難以達(dá)到傳統(tǒng)加工方法的水平。