問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙黑科技你知道嗎？問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙是坐著“沙發(fā)”上太空的

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙發(fā)射任務(wù)取得圓滿(mǎn)成功，中國(guó)空間站建造邁入新階段。對(duì)技術(shù)創(chuàng)新和可靠產(chǎn)品的不懈追求是中國(guó)航天的永恒話(huà)題。在長(zhǎng)征五號(hào)B運(yùn)載火箭發(fā)射問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙任務(wù)中，新技術(shù)和新產(chǎn)品、好技術(shù)和好產(chǎn)品層出不窮，不僅助力“問(wèn)天”成功問(wèn)天，待創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化后，也必將帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。我們開(kāi)設(shè)《“問(wèn)天”黑科技》專(zhuān)欄，對(duì)部分代表性的技術(shù)和產(chǎn)品展開(kāi)解讀，看“黑科技”如何大顯身手。

7月24日，由航天科技集團(tuán)一院抓總研制的長(zhǎng)征五號(hào)B遙三運(yùn)載火箭將“乘客”—— 問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道。艙箭分離后，細(xì)心的小伙伴們可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，在“乘客”的尾部，有兩條圓形的框架，就好像實(shí)驗(yàn)艙坐在什么東西上，這是什么？ ?

這個(gè)東西，是一院設(shè)計(jì)人員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)”，顧名思義，坐上去軟軟的?？恐@個(gè)大“沙發(fā)”，“乘客”和火箭分離時(shí)更加舒適、安全。 ?

為什么要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)這么一個(gè)大“沙發(fā)”呢？ ? 眾所周知，“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(chē)”。這個(gè)“下車(chē)”可是有講究的。 ?

一院產(chǎn)品化副主任設(shè)計(jì)師孫璟介紹，以往，我國(guó)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(lèi)“乘客”具有大、高、重等特點(diǎn)，包帶無(wú)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(chē)”， 研制團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)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(wú)污染分離。 ?

很厲害吧？ ? 但是，在做分離試驗(yàn)時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)新型分離裝置對(duì)分離面的瞬間沖擊高達(dá)30000G！ ? 這是什么概念呢？

? 這相當(dāng)于重量1噸的汽車(chē)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(chē)和墻瞬間都粉身碎骨。

? 孫璟說(shuō)，空間站艙段有許多陶瓷、光學(xué)器件，對(duì)沖擊的感受尤為敏感，就像嬰兒一樣?jì)赡邸＿@種量級(jí)的沖擊，會(huì)讓“乘客”乘坐得“不舒服”，還有可能損壞較脆的零部件。 ?

腫么辦？關(guān)鍵的地方來(lái)了！ ?

如何能既確保安全分離，又盡量將分離過(guò)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)兀?? 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(wèn)題。

? 坐車(chē)嘛，肯定要有“座椅”。研制團(tuán)隊(duì)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。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(guó)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(jué)像坐在“沙發(fā)”上一樣舒適！ ?

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(wèn)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。 ?

當(dāng)然，“乘客”能有如此優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)，火箭也是有一部分付出的，增加的這個(gè)大“沙發(fā)”大約有100多公斤的重量。

? 對(duì)于火箭來(lái)說(shuō)，都是不斷減輕自重，增加自己的“肌肉”，以提高運(yùn)載能力。但對(duì)于長(zhǎng)五B火箭來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)無(wú)比健壯的“大力士”，有著足夠的力氣，所以為了讓“乘客”有更舒適的體驗(yàn)，配備這款“座椅”，這也是火箭對(duì)“乘客”的一份溫柔吧。

來(lái)源：航天科技集團(tuán)一院??文/王海露