5月30日9時(shí)31分,神舟十六號飛船搭載3名航天員在酒泉衛星發(fā)射基地成功起航。在神舟十六號飛船中,中國航天科技集團公司五院510所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)510所)承擔了結構與機構、熱控、測控、儀表與照明、環(huán)控生保等5個(gè)重要分系統中共計43臺套產(chǎn)品的研制。這些設備與飛船在軌正常工作及航天員的生命安全都息息相關(guān)。
艙門(mén)快速檢漏儀保障出艙安全
在空間站任務(wù)中,航天員要從神舟十六號飛船進(jìn)入空間站,其間多次穿艙活動(dòng)需打開(kāi)和關(guān)閉艙門(mén)。維持航天員在艙內生存的氣體絕對不能泄漏,艙門(mén)是否密封良好具有決定性作用,因此精準快速檢測艙門(mén)的密封性至關(guān)重要。
艙門(mén)檢漏儀的作用就是檢測神舟飛船艙門(mén)是否達到密封狀態(tài),它通過(guò)內部的核心傳感系統,感受壓力和溫度的變化,在很短的時(shí)間內判斷艙門(mén)是否關(guān)閉完好,并向航天員提供“艙門(mén)已關(guān)好,可以脫航天服”的指令。
“早期的神舟飛船是整艙加壓,通過(guò)檢測整艙艙壓變化來(lái)判斷艙門(mén)的密封性,這種方法雖準確可靠,但缺點(diǎn)是耗時(shí)長(cháng)?!?10所高級工程師董義鵬介紹,510所研發(fā)的艙門(mén)快速檢漏儀正是在這一背景下進(jìn)行改進(jìn)的,實(shí)現了對神舟飛船艙門(mén)和對接面的快速準確檢漏,填補了國內在該領(lǐng)域的空白。目前,艙門(mén)快速檢漏儀已經(jīng)成為載人航天器的“必需品”,為航天員艙內活動(dòng)提供堅實(shí)的安全保障。
艙內艙外照明點(diǎn)亮神舟之路
神舟十六號載人飛船將會(huì )與空間站實(shí)施交會(huì )對接,航天員進(jìn)入空間站生活和工作。由于空間站在軌飛行會(huì )周期性經(jīng)過(guò)地球陰影區,經(jīng)歷很長(cháng)時(shí)間的黑暗,因此在交會(huì )對接中照明問(wèn)題就非常重要。
510所高級工程師楊軍介紹,510所承擔了載人飛船艙內照明設備和交會(huì )對接照明設備研制任務(wù),不僅為航天員艙內工作、生活提供照明,也為載人飛船與空間站在陰影區的交會(huì )對接提供攝像輔助照明。
為了滿(mǎn)足空間復雜惡劣環(huán)境要求,神舟十六號飛船艙內照明設備(近距離泛光照明)和交會(huì )對接照明設備(遠距離透光照明)采用了先進(jìn)的固態(tài)照明光源。這種光源的優(yōu)點(diǎn)是耐沖擊、抗振動(dòng)、功耗低、穩定性高,但受限于發(fā)光材料的性能,固態(tài)照明對高溫環(huán)境和低溫環(huán)境都比較敏感。
“為此,510所研制團隊進(jìn)行了長(cháng)期大量的技術(shù)攻關(guān),最終解決了對溫度敏感的問(wèn)題?!睏钴娬f(shuō),在空間環(huán)境適應性的難題上,為降低紫外輻照、總劑量輻照、原子氧等空間特殊環(huán)境對產(chǎn)品壽命及可靠性的影響,研制團隊先后突破了空間二次光學(xué)系統設計、在軌抗特殊空間環(huán)境設計、敏感器件抗力學(xué)環(huán)境設計等技術(shù)難題。
載人飛船進(jìn)入地球陰影區時(shí),航天員在艙內仍可以正確判讀儀表數據、手動(dòng)開(kāi)關(guān)指令,為交會(huì )對接的成功增添一份保障。
儀表板減振器保障儀表設備穩定可靠
儀表板作為飛船儀表設備的承重部件,它的整體框架式構型就如同一個(gè)“家”一樣,不僅為儀表顯示設備和主要手控設備這些“兄弟姐妹”提供獨立的“私密空間”,而且為它們提供了準確可靠的安裝接口。
“這個(gè)‘家’通過(guò)4個(gè)金屬橡膠減振器實(shí)現與飛船艙壁的可靠聯(lián)接,4個(gè)金屬橡膠減振器就像4個(gè)‘忠誠的軟甲衛士’,結構上既有金屬的固有特性,又有橡膠的彈性?!?10所高級工程師曾政菻介紹。
在飛船發(fā)射、飛行和返回過(guò)程中遇到巨大振動(dòng)、沖擊等情況時(shí),儀表板減振器能夠為飛船上的儀器設備提供必要的力學(xué)工作環(huán)境,例如在發(fā)射、返回過(guò)程中保證設備生存,在飛行過(guò)程中改善儀表板上設備的力學(xué)工作環(huán)境。
操縱棒是航天員手臂的延長(cháng)器
在飛船發(fā)射和返回過(guò)程中,航天員的身體被牢牢束縛在座椅上,身體不能前傾以完成對儀表板上各設備的操作,為解決這一難題,操縱棒應運而生。
操縱棒把手是根據航天員手掌正常抓握狀態(tài)進(jìn)行賦型設計的,外部輪廓曲面完美貼合航天員掌心,極大滿(mǎn)足航天員操作過(guò)程中的舒適度要求。操縱棒桿體設計為可無(wú)極伸縮式,航天員可以根據現場(chǎng)條件在一定范圍內任意調整操縱棒的長(cháng)度。同時(shí)桿體采用高強度碳纖維材料,比強度高,手感舒適,外觀(guān)光澤,極具美感。(記者 頡滿(mǎn)斌)
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