东华智慧闪耀“天宫二号”飞天路



东华智慧闪耀“天宫二号”飞天路

9月15日晚，“天宫二号”空间实验室在酒泉卫星发射基地成功发射升空。东华大学有两项科技成果闪耀“天宫二号”飞天路，东华智慧和实力又一次成功服务于国家航天事业。它们分别是东华大学纺织学院研发团队的“半刚性电池基板玻璃纤维网格”成果，以及东华大学服装·艺术设计学院航天员服装研发设计团队的相关成果。

1 “天宫”“玻璃翅膀”再升级

当太阳能帆板在太空正常展开的刹那，标志着“天宫二号”发射取得成功。

常人也许想不到，航天器这对太阳能“翅膀”的高性能电池片居然附着在玻璃纤维上，它们被东华大学纺织学院陈南梁教授团队编织成半刚性的网格材料，出色地为“天宫二号”提供能源动力。早在2011年，陈南梁教授团队的这一科研成果就已成功助力“天宫一号”顺利飞天。而这次用于“天宫二号”的半刚性玻璃纤维网格材料，在之前的基础上进行再升级，打造出2.0版。据陈南梁教授介绍，此次升级主要针对生产装备进行改造，包括决定网格材料花纹结构的横移机构、均匀送出经纱的送经机构，以及使得线圈相连穿套的编织机构。可别小看这样的改造，织出来的玻璃纤维网格材料过不过硬、够不够强、能不能承受恶劣的外太空环境的考验，其源头都在生产机器和工艺上。经过一系列的机器和工艺改良及优化，应用于“天宫二号”的半刚性玻璃纤维网格材料的结构精度、强度和稳定性都得到了很大提高，织物疵点数由原来的1个/(3 m)降为1个/(10 m)，总体强度也较之前提升了10%，从而有力地确保了此次“天宫二号”飞天任务的顺利完成。

从助力“天宫一号”“天宫二号”成功飞天，到研发北斗导航卫星“星载天线金属网”，再到致力于服务“天舟”货运飞船，陈南梁教授团队一直坚守着东华纺织人的“初心”，在服务国家重大战略发展的道路上走得笃定而从容。

2 科技+时尚——“东华设计”助力打造中国航天员新形象

“神舟十一号”载人飞船发射升空，与“天宫二号”空间实验室进行对接，2名航天员将在轨驻留33天，这是迄今为止我国载人飞行时间最长的一次任务。10月16日上午，在执行“神舟十一号”载人飞行任务的2名航天员与记者的见面会上，景海鹏和陈冬身着东华大学服装·艺术设计学院航天员服装研发设计团队(以下简称“设计团队”)研制的秋冬常服帅气亮相，“东华设计”将伴随航天员们踏上征程。

设计团队承担中国航天员中心的科研项目研究任务，设计研发了保障航天员在太空和地面工作和生活的全过程的系列专用服装，既包括航天员在轨工作和生活时穿着的工作服、运动服、休闲服等，也包括在地面工作和生活时穿着的常服、任务训练服、专用服饰等多个种类。这些专用服装不仅要确保能实现多项特殊功能，还要融入中国特色的设计元素，为航天员增添时尚气息。

中国航天员专用服装是以功能性和工效性优先、兼具美观性的多功能服装，设计团队在设计上紧扣“飞天梦”和“中国梦”时代主题，无论在面辅料还是在色彩图案上，甚至服装细部缝迹线，都融入了中国特色的时代元素，展现了中国航天员作为“中国梦”的太空筑梦人和守护者的美好形象。

特别是此次执行“神舟十一号”飞行任务的航天员穿着的秋冬常服，一方面突破了以往单一的用色模式，在天空色湖蓝的基础上加入象征地球天际线和外太空的色调元素，其深浅明暗的变化搭配让服装看起来更加立体饱满、更富有层次感；另一方面，在工艺上以立体直线条为主，前肩上隐喻航天飞行轨迹的“S”型弧线与前胸处象征胜利的“V”型直线拼条呼应，呈现了粗细曲直的和谐之美。男款服装展示了中国航天员的威武庄重，女款服装则在展现中国女性飒爽英姿的同时也突出了东方女性的柔美气质。

除了服装本身，航天员佩戴的一些服饰徽标及领带和围巾也都在设计任务之列，并且所有的服饰用品的设计都要依据服装的色彩和造型进行系统规划。其中，航天员荣誉徽标的主线条犹如在湛蓝的宇宙中航天器飞行的轨迹，给人以向上奋飞的动感，五角星的数量则表明了佩戴者执行载人飞行任务的次数。一年来，设计团队的徽标设计工作组和航天配饰品设计工作组，分别在视觉传达设计和纺织品设计领域为航天员服装增色添彩，通过航天员专用服装这样的综合载体，用艺术设计彰显了“飞天”的内涵与风采。

除了发射和返回阶段外，航天员在空间实验室内将根据工作任务的不同阶段和场合换上不同类型的专用服装，开展在轨工作、生活和运动。设计团队设计研发的中国航天员在轨运动锻炼服装、非工作日休闲服装等成果，在“太空180”大科学试验中得以应用，并于9月15日搭载“天宫二号”进入太空，静待“神舟十一号”搭载的航天员前来取用。

航天员的空间实验室任务类服装看似平常，实际上也大有讲究。以此次设计的运动锻炼服装为例，其由可拆卸组合式上衣与裤装构成，用于航天员在“天宫二号”空间实验室进行“太空跑台运动、骑自行车运动”时穿着，既符合功能科技要求，又具有时尚外观设计，成为了“太空酷跑服”。

进入“天宫二号”空间实验室用于保障航天员健康的运动锻炼服装对舒适工效等功能的要求特别高，每件衣服的质量误差超过1 g就不合格，特殊部位的尺寸误差超过2 mm就须返工。要满足所有的这些技术指标要求，不仅需要服装艺术设计领域的人才，更需要工程技术学科力量的加入。

全系列航天服及配饰的款式、颜色、图案、质地等，不仅彼此之间要相互匹配，还要与舱室环境相融，在体现中国特色文化元素和时代特征的同时，体现航天员群体的职业特点和精神风貌。各具功能的不同类型的服装，有的能够帮助航天员在长时间的太空飞行中对抗因失重而导致的肌肉萎缩，有的能够呵护航天员调节他们的情绪和心情，同时还要考虑在舱内光线环境下进行摄影、摄像和图像传输的显示效果，可谓是“一样菜必须满足百家胃”。

据悉，“神舟十一号”与“天宫二号”对接后，将对上述科研成果的各项技术指标与稳定可控性进行验证，同时为下一步的工作积累科研数据。设计团队无暇休息庆功，已全力准备迎接新任务和新挑战。

早在20世纪70年代，东华大学就开始关注高性能纤维对国家战略项目的重要作用，为碳纤维、芳纶、高强高模聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维等多种高性能纤维的研发奠定了基础。航天员专用服装系列化设计项目技术总指导、中国工程院院士、东华大学俞建勇教授介绍，从20世纪90年代我国正式宣布开启载人航天工程伊始，20多年间东华大学先后完成了航天级高纯黏胶基碳纤维、舱内外航天服暖体假人研制、航天员尿收集装置研制、半刚性太阳能电池帆板玻璃纤维网格基板、中国航天员专用服装系列化设计等十余项科研成果，并成功应用于国家头号战略武器研发、神舟系列载人航天工程及“天宫一号”“天宫二号”工程。国家战略需求随着时代变迁而不断变化、转移，东华大学服务国家战略的情怀始终未变。

(摘编自东华大学校方微信)