原標(biāo)題:揭秘神舟十一號對接天宮:T型密封圈 24把對接鎖
按照計(jì)劃,神舟十一號飛船在軌獨(dú)立飛行2天后,,將與天宮二號實(shí)現(xiàn)交會對接,。飛船與天宮能否成功“握手”,?航天員能否順利進(jìn)入天宮二號,?最關(guān)鍵的就在于對接機(jī)構(gòu)。
交會對接機(jī)構(gòu)由上海航天技術(shù)研究院打造,,為實(shí)現(xiàn)安全可靠的交會對接,,上海航天人做了哪些精心準(zhǔn)備,?
對接機(jī)構(gòu)采用“T”型密封圈
按照此前天宮一號與神八、神九,、神十的交會對接過程看,,此次當(dāng)神舟十一號飛船和天宮二號拉近到對接框接觸的位置后,將啟動飛船的對接鎖主動工作,,與天宮二號的對接鎖配合,,共同完成對接鎖的鎖緊。在鎖緊的過程中,,安裝在飛船的對接框面的密封圈被壓緊,,與天宮的對接框面緊密配合,形成密封的連接通道,,完成密封工作,。
上海航天技術(shù)研究院對接結(jié)構(gòu)研制負(fù)責(zé)人告訴記者,神舟十一號與天宮二號對接,,通道打開后,,航天員相當(dāng)于進(jìn)入了一個(gè)大的密封艙?!爸挥斜WC密封艙100%的密封性,,航天員才是安全的?!睘榇?,上海航天人針對密封圈的研制花了不少心思。
據(jù)透露,,神舟十一號上的密封圈為“T”型結(jié)構(gòu),。上海航天主管密封圈的設(shè)計(jì)師楊國棟說,密封圈的技術(shù)攻關(guān)花了六年時(shí)間,。隨后開始與整機(jī)的各種驗(yàn)證試驗(yàn),,在整個(gè)攻關(guān)過程中,遇到的難題數(shù)不勝數(shù),。最終,,采用了目前的這種外形和尺寸?!斑@種造型可以確保密封圈在空間不受力的情況下,,不會自動脫落;橡膠不會因?yàn)閻毫拥目臻g環(huán)境的作用而失效,;也不會因?yàn)閻毫涌臻g溫度環(huán)境的持續(xù)作用而從安裝框里脫落,。”
產(chǎn)品細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)盡顯人性化
交會對接完成后,,在整個(gè)30天的任務(wù)期間,,航天員將進(jìn)入天宮二號工作,、生活,并開展相關(guān)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn),。對設(shè)計(jì)師們來說,,載人交會對接,一切為載人,。秉承這樣的理念,,產(chǎn)品的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)之處盡顯人性化。
對接機(jī)構(gòu)研制之初,,就對標(biāo)國際,,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。為便于航天員在不同飛行器之間自如進(jìn)出,,上海航天團(tuán)隊(duì)目標(biāo)是研制出能與國際空間站相匹配的異體同構(gòu)周邊式對接機(jī)構(gòu),。
周邊式對接機(jī)構(gòu)適應(yīng)性強(qiáng)、承載能力大,,但是重量大,、對接初始條件要求嚴(yán)格,構(gòu)造也復(fù)雜,。許多纜線,、組件、接插座,、管路都必須安裝在機(jī)構(gòu)的周邊,,十分有限的位置導(dǎo)致系統(tǒng)集成難度很大。但設(shè)計(jì)人員克服困難,,從剛度,、強(qiáng)度要求進(jìn)行布局設(shè)計(jì),并參照人機(jī)工效學(xué)等方面綜合設(shè)計(jì)了一個(gè)直徑達(dá)80厘米的圓形通道,,航天員在太空中就是通過這個(gè)通道進(jìn)入天宮二號,。
航天員參與手動解鎖設(shè)計(jì)
神舟十一號對接機(jī)構(gòu)主任設(shè)計(jì)師姚建告訴記者,在對接機(jī)構(gòu)的故障模式的設(shè)置中,,有14項(xiàng)可以讓航天員通過指令面板參加故障處理,,而唯有捕獲鎖解鎖一項(xiàng)需要航天員手動操作。在對接機(jī)構(gòu)中有3對這樣的捕獲鎖解鎖按鈕,。
在整個(gè)需要航天員的操作設(shè)計(jì)中,,設(shè)計(jì)師們讓產(chǎn)品時(shí)時(shí)彰顯以人為本,比如為方便航天員尋找著力點(diǎn),,手動解鎖按鈕的外型設(shè)計(jì)是球形的,。姚建還說,為了便于航天員操作,還多次與航天員進(jìn)行面對面交流,,在對他們進(jìn)行相關(guān)原理培訓(xùn)的同時(shí),安排他們參觀相關(guān)產(chǎn)品,,聽取他們的意見和建議,。
確保航天員安全返回,首要的是對接機(jī)構(gòu)的12對(24把)對接鎖能夠順利解鎖分離,。為保證解鎖的可靠性,,對接機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在地面進(jìn)行了1000多次解鎖試驗(yàn)。但為萬無一失,,還是采用了冗余設(shè)計(jì),,即使兩個(gè)飛行器無法實(shí)現(xiàn)正常分離,在航天員返回到返回艙內(nèi)后,,還可由地面操作發(fā)送指令,,引爆對接鎖上的火工品,確保安全分離,。