航天員坐墊的製造技術隨著3D打印技術的發展也在不斷進步。”近日，天津大學快速成形中心主任崔國起和研究中心的工作人員們(men) 圍坐在電腦前，激動而驕傲地談起他們(men) 為(wei) 神舟十號航天員量身設計的“賦型緩衝(chong) 減振坐墊”。這是“賦型緩衝(chong) 減振坐墊”應用在從(cong) “神五”到“神九”之後，第六次升上太空為(wei) 神舟飛船保駕護航。

為(wei) 每個(ge) 航天員個(ge) 性定製

　　船在升空和著陸時，會(hui) 產(chan) 生較大的加速度和顛簸，對航天員脊椎和頸椎會(hui) 產(chan) 生較大的衝(chong) 擊。“賦型緩衝(chong) 減振坐墊”作為(wei) 航天員大係統中一個(ge) 重要部件，可有效減輕飛船升空和著落時產(chan) 生的加速度和顛簸對航天員身體(ti) 的影響，最大限度地提高航天員升空和著落過程中的舒適性和安全性。

　　“‘賦型緩衝(chong) 減振坐墊’是根據航天員的身體(ti) 形狀量身定做的。設計時，需要‘量體(ti) 裁衣’，僅(jin) 僅(jin) 有腰圍、胸圍、肩寬等簡單的數據遠遠不夠，需要用流動式光學測量儀(yi) 等特殊設備，從(cong) 航天員身上采集大量的數據點，這些數據會(hui) 在電腦中形成數字化的身體(ti) 模型，並按照航天醫學等方麵的要求來設計個(ge) 性化的坐墊。這樣做是為(wei) 了盡可能合理地增加身體(ti) 與(yu) 坐墊的接觸麵積，減少衝(chong) 擊加速度。”天津大學快速成形中心主任崔國起介紹說。

　　崔國起介紹說：“為(wei) 了保護航天員的安全，航天員的坐墊設計有點像澡盆的複雜曲麵形狀。升空過程中，宇航員的腿部和上身是團在一起的，坐墊是用聚安酯等複合材料製造的，平均厚度大體(ti) 在70毫米左右，它可提高舒適性。”飛船返回時，賦形坐墊可在發生撞擊的瞬間，有效分散人體(ti) 的應力。

　　3D打印技術提高性能

　　對航天員量體(ti) ，將他們(men) 的身體(ti) 數據在電腦上形成三維數字模型，是研製坐墊的第一步。隨後，坐墊便通過快速成形係統，也就是我們(men) 常說的3D技術開始打印出立體(ti) 的坐墊。

　　“這次製作神十坐墊時，三維測量的像素從(cong) 80萬(wan) 提高至200萬(wan) ，對航天員量體(ti) 的數據采集點從(cong) 幾十萬(wan) 個(ge) 增加到上百萬(wan) 。”崔國起介紹說，由於(yu) 賦型坐墊從(cong) 量體(ti) 、設計、製作模型、模型驗證，再到模具製作，都主要運用了3D技術。與(yu) 前5代的坐墊相比，神舟十號搭載的坐墊從(cong) 精度，到舒適度、安全度都有了提高。

　　同時，在模型驗證環節省略了一個(ge) 模具的製作過程，而用3D技術代替，也一定程度上縮短了製作時間，提高了設計精度。

延續女性研究團隊

　　“神九返回後，劉洋認為(wei) 我們(men) 的坐墊無論是舒適性還是安全性都很好，她的評價(jia) 也讓我們(men) 更加有了自信。”崔國起說，與(yu) 神舟九號類似，他和研製團隊很早就得知神舟十號飛船仍然將有女航天員的加入。

　　因為(wei) 必須“量身設計”，因此，天津大學快速成形中心特別派出了一支全部由女性科研人員組建研發設計團隊，專(zhuan) 門為(wei) 女航天員進行“量身設計”。由於(yu) 有了為(wei) 劉洋設計專(zhuan) 屬坐墊的經驗，這次為(wei) 女航天員設計坐墊過程仍然十分順利。量體(ti) —設計—製作模型—模型驗證—模具製作，崔國起和同事們(men) 用了3個(ge) 月左右的時間保質保量地完成了任務。

　　15年打造六代飛船坐墊

　　“從(cong) 1998年到現在，研究航天員坐墊已經將近15年了。”天津大學快速成形中心主任崔國起介紹說，1998年，負責神舟飛船設計製造的相關(guan) 單位找到天津大學快速成形中心，希望他們(men) 能夠承擔宇航員專(zhuan) 用坐墊的研製任務。

　　接到任務後，崔國起立即和同事開始探討技術路線，並組織可行性論證。2002年下半年至2003年，該中心終於(yu) 設計出了符合設計要求的賦形坐墊及其製造模具，並首次在“神五”飛船上得到成功應用。