苏联联盟号飞船太空遇难，杨利伟“神舟”中两次惊魂，都和它有关

苏联联盟号飞船太空遇难，杨利伟“神舟”中两次惊魂，都和它有关

由于选用了合适的密封胶， 联盟MS-09飞船“漏气”事件最终有惊无险，但并不是每次航天事故都能这么幸运。历史上，因为飞船密封性问题引发的最为惨烈的事故是前苏联的联盟11号。在这次太空遇难事件中，三名航天员全部丧命。

↑10月19日，在哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场，俄罗斯“联盟MS-02”载人飞船发射升空。 新华社/美联

根据当年参加现场救援的相关人员回忆，救援人员在出事飞船着陆后迅速进行救援，但是当他们打开舱门时，眼前看到的却是三位端坐的宇航员，他们睁着眼睛，面无表情，脸上能够隐约看到暗色斑块，鼻子和耳朵有大量出血。经事故调查，产生灾难的原因是返回舱的压力阀被返回舱与轨道舱分离过程中产生的强烈震动震开，引起密封性破坏，导致返回舱内空气泄露，压力骤降，最终夺走了三名宇航员的生命。

中国航空制造技术研究院材料应用研究部李言博士说，很多时候单一性能指标满足需求并不能作为判断密封胶合格的标准。事实上，应用于飞船返回舱当中的密封胶除具有耐高低温交变和良好弹性外，还必须具有优异的耐烧蚀和绝热特性。其中任何一个性能指标不能满足需求，都有可能成为航天事故的潜在威胁。

李言告诉记者，根据密封胶使用部位的不同，要求各异，选择合适的密封胶至关重要。例如，用于火箭导弹和卫星等航天器上的密封胶，除需要满足一般工业用密封胶的性能外，还需要满足他们处于发射状态和发射、在轨道上运动及重返大气层等经历的各种特殊环境要求。而舰船搭载的导弹必须具有长期耐海水和盐雾侵蚀能力；用于飞机伺服机构的密封胶，需要满足120到180摄氏度高温下耐航空液压油的要求，然而用在地球同步轨道上运行的航天器，其环境交变温度为则是-157摄氏度到120摄氏度……

用于有关部位的密封胶不仅需要具有适应严酷的交变温度特性，还必须具有耐高温粒子及电磁波辐射特性，并且在高真空环境下没有或极少有挥发物及可凝性挥发物释放出来，以免污染航天器上的高精度的光学仪器和有关部位。与之相反，应用于液氢液氧发动机系统的胶黏剂，必须具有耐超低温（-253摄氏度到183 摄氏度）的优良特性。

李言告诉记者，科技创新使人们曾经的梦想成为现实，胶黏剂领域的科研人员将持续不断地努力以推进新型功能化胶黏剂的创新发展。目前我国的功能化胶黏剂在种类、特殊性能、质量等都有了巨大的进步，有些已经处于世界领先地位。

“神州”一项重要改进和胶有关

神州五号载人航天航天员杨利伟在一次接受媒体采访时提到，当年他在整个飞行过程中经历了两次最惊心动魄的时刻。

第一个惊魂时刻是在火箭升上到三四十公里的高度，火箭的燃料与飞船舱体产生共振，附加到杨利伟身上是个高达6G的低频共振。人体本身对10HZ以下的低频振动非常敏感。杨利伟回忆说，当时他感觉自己的五脏六腑都要炸裂，内心一直处在心悸的状态内。幸运的是，这种从内到外的无法承受之重，在持续了26秒之后，慢慢减轻。

事后，经科研人员确定，这种共振主要来源于火箭的振动，而当时的减振材料没有有效抑制共振的产生。一旦这种低频共振真的与内脏的振动形成最大幅度的叠加，人体的内脏就可能无法承受，危险至极。

第二个惊魂时刻是在飞船返回地面的时候，因为飞船速度非常快，尽管通过降落伞以及反推发动机大大降低了飞船接触地面的速度，但仍然存在很大的反冲力。据杨利伟回忆，神舟五号飞船在第一次降落之后发生回弹，造成舱内巨大的震动，致使他嘴角撞向了麦克风。

“如果回弹冲击的问题不解决，航天员在减振中不是嘴角而是其他致命部位撞到硬物，情况会怎样？”李言说，这两次惊魂时刻都与阻尼胶黏剂有关。如果当时神州五号飞船使用的阻尼胶黏剂能够满足减振需求，就不会出现这两次惊魂时刻。让人欣慰的是，研究人员在了解到杨利伟的感受和遭遇后随即进行攻关，反复试验，最终经过长达五年的创新发展，使得共振问题在神舟七号飞船中得以彻底解决。

胶黏剂还是飞机的“守护神”

飞机在经历较长时间服役后，其结构的完整性往往受到极大的影响，造成这种影响的因素有以下三种：一是应力损伤，主要是长期使用引起的疲劳损伤。二是环境损伤，是由使用环境对结构的作用而引起的，其表现为腐蚀问题。三是意外损伤，例如飞鸟碰击、雷击及地面人为的撞击等。随着时间的推移，在疲劳、腐蚀和意外这三个因素中，腐蚀和意外的危害越来越突出，对飞机结构的影响和对飞机安全的威胁也越来越严重。而功能化胶黏剂就是飞机的“保护神”。

李言说，功能化胶黏剂轻薄方便，高性能压敏胶底胶使功能化胶黏剂与飞机表面之间能够形成牢固、可靠的结合层，使用和施工非常方便，不需要专门的技巧和工具。而且这类功能化胶黏剂多采用无溶剂技术制造，所以在室内长期使用时不会释放出对人体有害的易挥发有机成分。无论是民用飞机或者军用飞机，只需轻松地将不同种类的功能化胶黏剂贴敷于飞机表面，就可以使飞机免受风、雨、雪、冰雹、水汽、砂砾等的撞击和腐蚀，从而提高飞机防腐蚀以及抗意外风险能力。

功能化胶黏剂还能保护飞机雷达天线罩。据统计，一架飞机平均每飞行1000小时，总会遭受一次雷击。如果不幸，雷击发生在飞机的“头部”，飞机发生事故的概率将大大地增加。这是因为飞机的雷达装置一般安装在飞机的最前端，然而现在随着飞机轻量化的发展，飞机的主体材料是由复合材料组成，这种非金属材料根本不能承受雷电击中时瞬间产生的3000摄氏度的等离子高温，将直接在飞机表面发生灼蚀，从而引发通讯故障。没有了通讯系统的飞机相当于人失去了双眼，它的何去何从，将全靠天意，后果不堪设想。于是在制造飞机时，常用一种透明聚氨酯保护罩对飞机雷达天线罩进行保护。比如，美国战斗机F-16就在发动机入口等多处采用一种聚氨酯保护罩。我国也有相关科研团队利用环氧树脂作为基体树脂，制备出一种防雷击的环氧导电胶膜。在模拟雷击实验中，研究人员发现，将该防雷击环氧导电胶膜贴敷于飞机“头部”，雷击损伤深度降低为未贴防护胶膜时候的三分之一。

飞机腹部在起飞和降落时非常容易受到飞机起落架所抛起来的石块的冲击而造成损害。美国C-130运输机就用到了一款具有优异的弹性和抗冲击性的聚氨酯胶带。这种胶带可以将石块带来的冲击耗散掉，从而长期保护C-130运输机不受伤害。

李言说，具有耐磨损、耐刺穿、耐冲击、防雷击等特性的功能化胶黏剂可以用来保护飞机免受风、雨、雪、砂砾、微尘、冰雹的侵蚀。并且，这类功能化胶黏剂已经在美国的波音747、F-16战斗机、C-130运输机和AH64攻击直升机等多种型号的飞机中得到广泛使用。

高铁车厢里的舒适也离不开胶

除了航天器，胶黏剂在高铁上也大展身手。我国是世界上高速铁路运营里程最长和商业运营速度最快的国家。只要坐过高铁的人，都会有一种体会，在高铁车厢里面的环境是舒适和安静的。但是，这种安静并不是与生俱来的，而是科技创新的产物。

有网友曾实拍过，高铁在行进过程中巨大的轰鸣声比飞机起飞还恐怖，而坐在高铁车厢中的乘客却根本没有这样的感觉，大家看手机玩游戏打扑克不亦乐乎，这主要得益于一种阻尼胶黏剂。李言说，在巨大的噪音向高铁内部传递过程中，一旦遇到阻尼胶黏剂，外在振动和声波带来的能量将直接被耗散掉，从而为坐在高铁内部的乘客提供安静而舒适的环境。

有人曾在高速行进的高铁窗台边缘放置一枚一元硬币，这枚硬币可以屹立不倒。这是什么原因呢，其实，在高铁高速行进过程中，车厢各部件对外界环境的变化非常敏感。一个小小的颠簸，就可能对乘客安全造成威胁，而这必须通过阻尼胶黏剂来助力将外界带来的颠簸振动耗散掉。未来高铁发展趋势是“更快、更稳”，这就对高铁专用阻尼胶黏剂的性能提出了更高要求。

来源：北京晚报 记者 蔡文清

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