在中国航天科技集团公司的坚强领导下，科研人员向神舟七号飞船的技术高峰奋力攀登。

　　与以前的神舟飞船相比，神舟七号最大的不同是航天员将出舱进行太空行走。

　　具体过程可以概括如下：飞船满载3名航天员飞行乘员组发射升空，乘员组中的2名航天员进入飞船轨道舱，身着舱外航天服完成出舱活动准备，其中的1名航天员出舱进行太空行走，并完成预定的空间科学实验操作。这一过程意味着，“神七”绝不是“神五”“神六”的简单重复，而是有着极大的技术跨越。

　　“出舱行走”，虽短短的四个字，却需要进行一系列的新技术。作为神舟七号飞船研制的抓总单位，中国航天科技集团公司空间技术研究院的科技人员进行了一系列的创新和攻关。根据任务的要求，“神七”在设计上较之前的飞船进行了多项改动，三年中进行的各种试验达80多项。增加气闸舱功能、舱外航天服支持、相关出舱程序设计、首次三人满载返回等都属于“神七”研制的关键环节。

　　气闸舱：一舱两用省空间

　　相比以前的飞船，“气闸舱”首次亮相可谓最浓墨重彩的一笔。要完成太空行走，必须在飞船上增加“气闸舱”的功能，这也是“神舟七号”最大的亮点。根据飞船的总体设计，这一功能由飞船的轨道舱来实现。

　　“神六”上的轨道舱仅是航天员在太空中的生活舱，航天员的工作和生活都在这个舱段进行。而到了“神七”，轨道舱要一舱两用，使其成为生活舱和气闸舱的结合体。所以这个舱段对“神七”来说是一舱两“名”，根据其支持航天员太空生活的功能，称作“轨道舱”；根据其支持航天员出舱行走的功能，称作“气闸舱”。三名航天员中的两名，从返回舱进入气闸舱后，返回舱关闭，气闸舱就变成了密闭的容器。两位航天员就在密闭的气闸舱内互相帮助穿上舱外服，完成吸氧排氮，随后进行泄压后打开气闸舱通向飞船外的舱门，一名航天员进行舱外行走，结束后再按照相反程序返回。“气闸舱功能”包括增添了舱内气压泄除和恢复系统，舱内有线和舱外无线的出舱活动通信系统，出舱活动操作显示界面、照明和摄像装置，舱外航天服接口支持系统等。添置这些新功能后，轨道舱的空间比以前小了一些，但经过精心设计，航天员在其中的空间活动还是可以得到最大的满足。

　　舱外航天服支持：出舱活动更便捷

　　轨道舱对舱外航天服提供的支持包括电、机械、热等几个方面。电支持有服装供电、通信传输、数据传输等，要通过电脐带满足有线连接，通过无线发射机完成无线连接。热支持要满足舱外航天服内热控稳定，除服装自身的热控制以外，轨道舱需要对其提供一定的热能支持，以控制舱外服的热状态。轨道舱内还增加了航天服的穿脱架，相当于地面上的衣架，用于挂住航天服以利于航天员的穿脱动作便捷。为了满足航天员穿脱舱外航天服的需要，研制人员对轨道舱特意进行了舱外服穿脱空间布局，气闸舱内设计了一些扶手、脚蹬器之类的设备，以帮助航天员完成舱外服的穿脱等动作；出舱后的支持设备集中在便于操作的区域，以利于航天员各项动作的完成。

　　为了将航天员舱外行走的壮举及时准确清楚地传回地面，展现航天员舱外行走的英姿，神舟七号飞船在前端和后端分别加载了一台舱外摄像机，能够通过两路图像实时观察和传输航天员舱外行走的情形。“神七”上还增加了为航天员在舱外行走提供光条件的照明设备。

　　出舱程序设计：重视细节保平安

　　出舱程序的设计是保障航天员完成行走的重要环节。由于舱外的环境比舱内环境要复杂得多，按照满足舱外服约束条件，同时保证航天员能够顺利完成出舱程序的原则，神舟七号飞船总体系统设计了分为四个阶段的正常出舱程序，设计了七个关键事件点并保证这些事件点全部都在地面测控范围以内。

　　为了保证航天员舱外行走在连续的测控波段范围内，同时还要在光照条件下以便于图像传输，研制人员特意将神舟七号飞船设计为在晚上发射，航天员在白天出舱行走，飞船在白天返回。这样设计发射时间，可使航天员出舱时间在阳照区，航天员出舱进行太空行走的活动都会被观察得一清二楚；飞船白天返回，不仅便于对航天员的搜救，也便于飞船回收试验队及时对返回舱进行快速处置。

　　除此之外，飞船总体系统还设计了4个应急处理程序和30个出舱故障预案，确保航天员的生命安全以及飞船安全返回。

　　航天员生命安全重于泰山

　　确保航天员的生命安全是神舟七号载人航天飞行任务的重中之重。为保证“神七”发射成功和航天员安全回家，设计人员强化安全意识，不断改进思路，优化设计。在“神七”研制过程中，设计师们非常讲究“安全设计”，哪怕是个细微之处，哪怕是几经验证过的技术，他们也要追求万无一失。

　　座椅提升体现“绿色”理念

　　在“神五”“神六”返回舱里的座椅都采用火工品爆燃提升的设计，而在“神七”返回舱座椅的设计上一改“从前”，设计人员考虑到尽管飞船的密封性已经万无一失，但是座椅下的一个压力燃气包里的有害气体万一要是发生泄露，后果不堪设想。为了保证3名航天员安全返回，最终确定了用“压缩空气”来取代燃气，并相应地增加了一套“气源组件系统”作为动力源。座椅的提升原理没有变化，只是工作介质采用了安全的气体——压缩空气，这意味着即便发生泄露，也不会对航天员的身体产生任何不利的影响。

　　小小舱门责任大

　　飞船的舱门历来被称为“生死之门”，也是研制者关注的焦点之一。无论是航天员出舱进行太空行走，还是返回轨道舱，关好舱门都非常重要。杨利伟首次上太空时，不存在开关舱门的问题；费俊龙和聂海胜再次进入太空，在轨道舱和返回舱中活动，仅仅需要开关一个舱门。而“神七”的任务涉及航天员出舱行走，在执行任务过程中，需要开关好两道舱门。亲身经历过太空飞行的航天员深有体会，开关好舱门，看似简单，实际要完成多项步骤。“神七”上的航天员开关舱门时，要完成开保险锁、开关转动手柄、拉开舱门、给舱门套上保护罩等一套规定动作。

　　考虑到航天员身着出舱航天服，充压后服装体积会增大，因此设计者把“神七”的通往太空的舱门通径变大了，由“神六”时的750毫米加大到850毫米。在沿用了“神六”舱门的工作原理和设计形式等成熟技术基础上，还进行了十多个项目的改进设计。特别是在主传动链设计上，只要有一个尺寸变动，整个舱门设计尺寸都要随之变动，设计人员为此设计出了80多张图。

　　舱门打得开、关得上、密封可靠成为三个非常重要的环节。太空环境直接影响到开关舱门，特别是在真空、失重等太空环境下，将舱门打开，并不像地面开关门那么轻而易举。而且舱门若不能保证密封，轨道舱内就无法复压，这意味着两名航天员将无法脱掉舱外航天服，不能回到返回舱。

　　要百分之百地保证舱门打得开、关得上、密封可靠，必须在地面做真空和高低温环境下的试验验证。2004年，设计人员特意研制了真空热环境舱门开关装置。舱门专用的“真空罐”里，设置了开关舱门的机构，像个机械手在模拟航天员的操作。设计人员为了获得舱门在更为恶劣的太空环境中的数据，在真空环境中，还把温度拉偏到零下45度和零上45度。研制人员通过计算，获得了试验验证数据。自2005年起，研制人员对生产出的舱门和开关机构进行了大大小小的各种试验达数十次。低温环境对舱门开关影响最大，设计人员进一步对舱门进行可靠性试验，在零下20度的低温环境下打开舱门的动作反复做了数百次，得出了可靠数据。

　　气瓶“穿衣”防不测

　　“神七”发射升空后，飞船将在350公里的高度绕轨道漫游，也就是在这个轨道高度，出舱的航天员要进行30分钟的太空行走。同时航天员还要将一颗小卫星释放伴飞，上演一部人、星、船太空翩翩起舞的大戏。根据任务要求，设计师们对飞船外观作了不少新的改进。取消了以往飞船上的留轨功能和附加段，还取消了飞船上的一对太阳帆板，通俗地说过去看到飞船上的四只翅膀，在“神七”上只有两只了。

　　被释放的小卫星位于轨道舱前端，离5个复压气瓶近在咫尺，如果释放小卫星时爆炸螺栓产生碎片，就会像子弹一样打到气瓶身上，一旦气体泄漏，后果不堪设想。为了确保航天员的安全，确保神舟七号飞船的安全，飞船研制人员“奇思妙想”，特意为安装在轨道舱外的5个复压气瓶穿上了“防护衣”。

　　“防护衣”背后也有鲜为人知的故事。研制人员初步选定了五种用于制造防弹衣的防护材料。为更好地检验材料在真空环境下的技术性能，带着这些备选的材料，研制人员专程到有关研究单位进行真空可凝挥发、真空质损等多种试验。经过对试验结果的反复比对，研制人员优中选优，最终确定了保护罩的材料。以前设计制作的防弹衣都是给人穿的，做生物损伤试验时也给动物穿过，但给球状物体设计衣服还是头一回。研制人员拿出几套设计方案，最终瓜瓣型设计方案获得大家一致认可。为了保证防护衣与气瓶配合“默契”，研制人员从打样、修改到试穿，反反复复，不厌其烦。样衣做出来了，安全性能格外引人关注，为此，研制人员多次进行实弹打靶，现场分析，终于获得了可靠数据。

　　长二F改造：使“乘客”更加安全舒适

　　载人航天工程的另一大系统——运载火箭系统，由中国航天科技集团公司运载火箭技术研究院为主研制。用于发射神舟七号飞船的长二F火箭，与发射“神舟六号”时的火箭相比，技术状态原则上保持不变，只是为了提高可靠性和舒适性进行了局部的改进。为了提高可靠性和舒适性，长二F进行的两大技术攻关，分别是“8Hz”问题和“415s”问题。

　　从杨利伟的不适改起

　　2003年10月，航天员杨利伟搭乘“神舟五号”升空时，曾在一个短暂的时间内感到非常不适。长二F火箭研制人员在了解到这一情况后，立即分析数据查找原因。数据分析显示，火箭在上升期间曾出现过短暂的共振现象。为此研制人员对发射“神舟六号”飞船的长二F火箭进行了改进。“神六”上的航天员没有产生特别的不适感，但技术人员通过对遥测数据的分析，发现火箭从起飞126秒开始还是出现了逐渐增大的纵向单频振动，频率约为8Hz （以下称为“8Hz”振动）。如果这一问题不解决，“神七”上的航天员还有可能产生像杨利伟那样的感觉。因此，火箭系统“两总”系统决心在发射“神七”的火箭上解决这一问题。

　　经过进一步分析，研制人员发现“8Hz振动”现象是助推器动力输送系统导致的比较典型的纵向耦合振动。火箭“两总”组织研制人员对“8Hz”问题进行了深入的理论研究。为抑制这一现象，开展了稳定性分析方法研究和振动抑制设计工作，确定了使用变能量蓄压器来抑制振动的方案。为验证分析结论和所采取措施的有效性，型号队伍分别进行了变能量蓄压器研制试验、管路试验以及点火控制线路验证试验；根据确定的改进方案，完成了新蓄压器以及点火控制线路的设计、生产和总装测试。

　　增压管路铝改钢

　　长二F 第六发火箭成功发射后，型号队伍在后续遥测结果分析时发现火箭飞行至415秒附近时出现异常现象，二级尾舱热环境参数出现较大幅度跳变或趋势转折，姿控系统、箭体轴向加速度以及动力系统等部分参数也在这一时段内出现了一定的变化。

　　为了解决这个问题，在两年半的时间内，研制者组织国防科大、中科院等单位开展了理论研究。经过研究，发现了在415s过载和加速度的跳动现象，得到了正常飞行不会产生这种异常现象的结论。但是，为了确保万无一失，火箭“两总”系统还是决定进行改进。经过真空喷流试验，确认415秒现象是由增压管路故障造成的。为此，火箭“两总”系统组织设计了二级增压管路铝改钢的技术方案，进一步提高了火箭的可靠性。

　　经过中国航天科技集团公司飞船和火箭研制者艰苦卓绝的攻关，神舟七号飞船载人航天飞行任务按计划有条不紊地实施着。2008年9月27日，凝聚着13万中国航天科技集团公司员工智慧和汗水以及承载着13亿全中国人民殷切期望的神舟七号飞船和长二F火箭与航天员圆满完成了太空漫步的任务。中国航天员漫步太空的画面传遍世界的每一个角落。它庄严宣告：中国的神舟、神箭珠联璧合、不辱使命，完成了载人航天工程第二步第一阶段的战略任务，同时也为未来的空间交会对接、空间实验室奠定了坚实的基础。