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2023-01-31
更新時(shí)間:2022-07-24 16:20:43作者:未知
7月24日,由中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院(簡稱“火箭院”)抓總研制的長征五號B遙三運(yùn)載火箭將“乘客”——問天實(shí)驗(yàn)艙精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道。
記者觀察發(fā)現(xiàn),艙箭分離后,在“乘客”的尾部,有兩條圓形的框架,就好像實(shí)驗(yàn)艙坐在了什么東西上。據(jù)火箭院設(shè)計(jì)人員介紹,這是為載人航天工程空間站建造任務(wù)特地設(shè)計(jì)的一個(gè)大“沙發(fā)”。靠著這個(gè)大“沙發(fā)”,“乘客”和火箭分離時(shí)更加舒適、安全。
空間站艙段對沖擊尤為敏感
為什么要專門設(shè)計(jì)這么一個(gè)大“沙發(fā)”?據(jù)了解,“乘客”被火箭送到預(yù)定位置后,就要與火箭分離,也就是“到站下車”。
火箭院產(chǎn)品化副主任設(shè)計(jì)師孫璟介紹,以往,我國衛(wèi)星、飛船等航天器在分離時(shí),通常采用包帶分離或點(diǎn)式分離裝置。像空間站艙段這類“乘客”具有大、高、重等特點(diǎn),包帶無法固定住這種龐然大物。點(diǎn)式分離在規(guī)模較大的應(yīng)用中,可靠性會(huì)有所降低。
為了讓空間站艙段能夠安全“下車”,研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)過近10年的努力,研制了一項(xiàng)新的艙箭分離裝置,既能“綁”得住大直徑的空間站艙段,又能快速、可靠、無污染分離。
但在做分離試驗(yàn)時(shí),研制團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)新型分離裝置對分離面的瞬間沖擊高達(dá)30000G。這相當(dāng)于重量1噸的汽車以每小時(shí)100千米的速度撞向墻面時(shí)所產(chǎn)生的沖擊力,足以讓車和墻瞬間“粉身碎骨”。
孫璟說,空間站艙段有許多陶瓷、光學(xué)器件,對沖擊的感受尤為敏感,就像嬰兒一樣?jì)赡?。這種量級的沖擊,會(huì)讓“乘客”乘坐“不舒服”,還有可能損壞較脆的零部件。
“沙發(fā)座椅”把沖擊力降低了10倍左右
如何能既確保安全分離,又盡量將分離過程中出現(xiàn)的沖擊環(huán)境等不利影響降到最低,讓“乘客”有舒適的體驗(yàn)?zāi)??研制團(tuán)隊(duì)另辟蹊徑,在不改變艙箭連接形式的同時(shí),改善了艙箭之間的連接受力情況,解決了沖擊問題。
坐車要有“座椅”。研制團(tuán)隊(duì)還為空間站艙段設(shè)計(jì)了一款圓形“座椅”,并且敲定了“座椅”擺放的最優(yōu)位置。
據(jù)介紹,該“座椅”由兩條圓形隔沖框組成,內(nèi)部引入了“顆粒阻尼”等新技術(shù),讓分離沖擊在顆粒體的摩擦和碰撞中,迅速地耗散動(dòng)能,把沖擊降低了10倍左右,做到了國際最優(yōu),使“乘客”在進(jìn)入太空的途中、艙箭分離的時(shí)刻,都感覺像坐在“沙發(fā)”上一樣舒適。
實(shí)際上,2021年4月29日,空間站天和核心艙就坐著這個(gè)“沙發(fā)”前往了太空。今年,問天實(shí)驗(yàn)艙同樣享受了這項(xiàng)服務(wù),由于它更高更大,設(shè)計(jì)人員還為它“定制”了更多項(xiàng)適應(yīng)性的優(yōu)化設(shè)計(jì),保障它在熱環(huán)境、使用以及接口的變化。
記者了解到,增加的這個(gè)大“沙發(fā)”約100多公斤。
新京報(bào)記者 張建林
編輯 劉茜賢 校對 趙琳