“中国航天日”！你知道吗？太空“出差三人组”已成功返航，咱青岛企业也“出力”了

2022年

中国航天日

4月24日

　　你知道吗？

　　今天是第七个“中国航天日”！

　　随着太空“出差三人组”的回家，

我们的航天员完成了

　　中国航天史上时间最长的一次太空飞行。

　　从2011年到2022年，

　　从神舟八号到神舟十三号，

　　中国航天事业取得的成就有目共睹，

　　这里面还有咱青岛企业的默默奉献！

比如这次，三位航天英雄六个月的太空“出差”生活里，有两个“小家伙”默默陪伴——海尔生物提供的空间站食品冷藏箱和航天医用冷储箱，一个为航天员储存保鲜食品，一个为空间生物医学、生物实验样本提供存储保障。

这已经是海尔航天冰箱“七入太空”，成为中国载人航天项目的“标配”。这打破了国外长达30年的技术垄断，中国也由此成为继美国、俄罗斯之后第三个掌握航天冰箱核心技术的国家。

你一定想知道

　　航天冰箱和家用冰箱有何不同？

　　有怎样的技术难度和独特的“本领”？

青岛海尔生物医疗股份有限公司

副总经理陈海涛

　　为我们揭开航天冰箱的神秘面纱。

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Q1：航天冰箱是干啥的？和家里的冰箱有啥不一样？

陈海涛：是为太空环境“特别定制”的冰箱。航天冰箱是用于太空环境的低温储存设备，根据用途又分为医用冷储箱和食品冷藏箱。

医用冷储箱用来存储空间医学、生物试验样本，以开展在轨医学和生物方面的科研，支撑人员在空间站长期驻留；食品冷藏箱用来存储航天员在空间站每天的食物。

由于太空环境极其特殊，航天冰箱的性能、设计等也跟家用冰箱大有不同。在太空微重力的环境下，物品是漂浮状态，这就需要保持物品稳定的同时又要方便取放。

此外，家用冰箱主要采用压缩机制冷，但在太空微重力的环境下，气体和液体不能靠重力分开，成熟的蒸气式压缩机制冷技术不适用，需要探索其他制冷技术。

Q2：冰箱要上天，到底难不难？

陈海涛：难！轻、强、稳、智、省，处处是坎。

一是“轻”。载人航天项目要求非常高，产品研发都要精确到克。为把航天冰箱做“轻”，我们通过制冷系统选择、结构紧凑性设计、保温层厚度减半等把重量一克一克往下减，实现了箱体重量比项目要求的设计限值还低25%。

二是“强”。火箭发射阶段，神舟飞船会经受振动、冲击、噪声等各种极限考验，这要求航天冰箱具备更高强度结构，承受振动12g和冲击500g的瞬间最大加速度，相当于航天冰箱要承受自身重量500倍的瞬间冲击，这一指标超过了飞机零部件抗振动、抗冲击的要求。

三是“稳”。在发射阶段是“超重”带来的强度考验，进入太空中则是“失重”带来的稳定考验。想象一下空间站里航天员们一打开冰箱，苹果、酸奶到处飘，会带来很大的麻烦，所以航天冰箱要设计得既能固定物品，又能方便航天员取放。为此，我们试验了金属材料、弹簧结构等多种材质和方案，最后设计了一种防护网，方便取放的同时还耐菌，航天员实际使用后反馈不错。

四是“智”。航天员在轨的时候要管理很多设备，要处理的任务非常多。为给航天员“减负”，我们在航天冰箱上应用了物联网技术，冰箱可以连到内部局域网上，航天员通过一个类似PAD的手持终端就能完成开关机、温度设定等，这是国际空间站也没有的方案。更厉害的是，航天冰箱离地球表面约400千米的距离，也可以和地面的国家航天中心联网，航天员休息的时候就有地面工作人员来照看这些设备。

五是“省”。航天设备在轨运行使用的电来自太阳能帆板，节能是航天冰箱研发的重要指标。微重力环境下压缩机制冷技术失灵，我们就探索应用了航天热电制冷系统，把航天冰箱能耗做到普通节能灯的约1/3，比项目要求的还降低了25%。

Q3：研发过程中，有什么事终身难忘？

陈海涛：技术难题、时间进度，都让我敬畏。

第一个是震下来的门。前面说了火箭发射阶段的振动和冲击力是非常大的，所以我们在提报航天冰箱方案的时候，已经提前做了结构加强设计，包括门轴、门锁结构，都是选用高强度的钢材做的，而且做原理试验能走得通，结果在做环境适应性测试时，直接就把冰箱门给震飞了。这让我们重新认识了航天冰箱要面对的特殊环境有多严苛，为了兼顾“轻”和“强”，我们在材料和结构上做了很多尝试，才把这个问题解决了。

第二个是静电击穿的时间点。那时离产品交付只剩一两个月了，在一次摸底实验的时候发生了静电击穿，就是静电放电可能造成硬件击穿。我们当时就想，一定要赶紧找出原因，不然耽误整体项目进度的责任和损失难以估算。那是春节期间，大家都没回家，就在实验室反复验证，在大家都有点绝望了的时候，终于发现这并不是产品本身的问题，而是在实验过程中，里面放了一个模拟负载的装置，它和冰箱发生了静电摩擦，造成了元器件的损伤。所以近10年里，海尔航天冰箱“七入太空”，为保障每一次项目进度，我们团队每一次都是高度紧张、全力以赴。

Q4：这么难的项目，为什么海尔行？

陈海涛：用硬指标说话，吸引更多中国企业共筑“航天梦”。

2006年启动医用冷储箱项目的时候，面对国外航天技术的封锁，中国航天向国内顶尖的、做制冷类产品的公司提出需求。最后，海尔凭借硬指标拿下了这个项目。

以前，航天产品很少有企业参与，因为产品质量要求很高，企业保证起来会有困难。海尔作为企业参与核心装备的研制，不仅交付的产品性能超出了规定指标，而且第一次参与研制的设备就上天了，上天后还非常顺利地完成了任务，并在后面每一次任务里都表现得非常可靠、非常稳定，给他们留下了非常深刻的印象。

在这个基础上，中国航天再做空间站食品冷藏箱的时候，直接选择了海尔。

Q5：我们跟国外比，领先吗？

陈海涛：领先。除了前面提到的航天冰箱能实现舱内联网互动，我们的航天冰箱能耗指标也更优。医用制冷设备是看“单位容积的能耗”这个指标的，就是每单位容积每天运行的耗电量是多少，根据公开的信息，和国际空间站上的同类产品相比，在这个指标上我们做的更好。

Q6：航天员在天宫说过什么有意思的事？

陈海涛：吸尘器在太空也有妙用。

虽然航天冰箱离地球表面约400千米，但可以和地面实时联动。来自太空的每一次反馈，都有地面人员的及时响应。

比如前一段时间，航天员反馈我们冰箱的温度有点高，我们在地面上考虑了各种可能，也和航天员天地联动配合做了很多分析，最终发现问题出在过滤器上，它吸附灰尘会导致温度升高。这个问题我们在设计的时候就考虑过了，知道航天员在空间站里有吸尘器，就建议他们用吸尘器吸一吸过滤器，温度接着就下来了。所以说，他们在轨飞行的过程中，我们时时刻刻都在关注，他们能够顺利完成任务返回，也是我们最大的心愿。

Q7：这次航天冰箱也回家了吗？

陈海涛：没有，带回来的是低温存储装置和生物样本。

在返回过程中，为保证航天员的安全，要严格控制返回舱的重量。为此，医用冷储箱在完成任务后，就被留在神舟飞船里，进入大气层时被销毁，而重要的生物样本则会被转移到低温存储装置中，跟随航天员通过返回舱回到地面，再被及时送检。食品冷藏箱则继续留在天和核心舱执行任务。

Q8：科技创新，您怎么看？

陈海涛：核心技术真的是买不来的，企业是关键技术创新的主力。

我们刚接航天冰箱项目时，只知道有航天冰箱，但谁也没见过，国外技术对中国封锁，我们完全是从零开始。当时就特别深刻的感觉到，核心技术真的是买不来的，还是要靠我们自己去创新，才能不被“卡脖子”。

为了干成这个“卡脖子”的项目，海尔集团给了我们团队非常大的支持，让大家不以盈利为目的去搞科研，我觉得企业特别有担当。从技术人员视角来看，海尔集团这些年的发展一直都聚焦技术，鼓励创新，在做一些很有创新挑战性和发展空间的业务。

今年年初，海尔宣布成立科技创新委员会，未来三年内将建立专项产业基金400亿元，研发投入600亿元，聚焦绿色双碳、安全隐私与合规、专业领域的芯片与操作系统、AIoT/感知与交互、数据生产力五大共性的关键技术，突破行业核心技术难题。我认为，这也是想通过企业的创新来带动行业和社会的变革。

　　从东方红一号到天舟一号,

　　一颗颗卫星、一枚枚火箭、一艘艘飞船,

　　见证着中国航天事业从无到有、从小到大,

　　迈向世界航天强国的历程,

　　展示着中国航天源源不断、

　　催人奋进的力量。

　　传承航天精神，不忘初心，

　　牢记使命，助力科技强国。