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揭秘神舟十一號對接天宮:T型密封圈 24把對接鎖

2016-10-18 13:37:41|來源:解放日報|編輯:趙妍

  原標題:專家揭秘神舟十一號對接天宮:T型密封圈、24把對接鎖……

  按照計劃,神舟十一號飛船在軌獨立飛行2天后,將與天宮二號實現交會對接。飛船與天宮能否成功“握手”?航天員能否順利進入天宮二號?最關鍵的就在於對接機構。

  交會對接機構由上海航天技術研究院打造,為實現安全可靠的交會對接,上海航天人做了哪些精心準備?

  對接機構採用“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,此次當神舟十一號飛船和天宮二號拉近到對接框接觸的位置後,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。

  上海航天技術研究院對接結構研製負責人告訴記者,神舟十一號與天宮二號對接,通道打開後,航天員相當於進入了一個大的密封艙。“只有保證密封艙100%的密封性,航天員才是安全的。”為此,上海航天人針對密封圈的研製花了不少心思。

  據透露,神舟十一號上的密封圈為“T”型結構。上海航天主管密封圈的設計師楊國棟說,密封圈的技術攻關花了六年時間。隨後開始與整機的各種驗證試驗,在整個攻關過程中,遇到的難題數不勝數。最終,採用了目前的這種外形和尺寸。“這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;橡膠不會因為惡劣的空間環境的作用而失效;也不會因為惡劣空間溫度環境的持續作用而從安裝框堬皜芋C”

  產品細節設計盡顯人性化

  交會對接完成後,在整個30天的任務期間,航天員將進入天宮二號工作、生活,並開展相關空間科學實驗。對設計師們來說,載人交會對接,一切為載人。秉承這樣的理念,產品的細節設計之處盡顯人性化。

  對接機構研製之初,就對標國際,實現跨越式發展。為便於航天員在不同飛行器之間自如進出,上海航天團隊目標是研製出能與國際空間站相匹配的異體同構周邊式對接機構。

  周邊式對接機構適應性強、承載能力大,但是重量大、對接初始條件要求嚴格,構造也複雜。許多纜線、組件、接插座、管路都必須安裝在機構的周邊,十分有限的位置導致系統集成難度很大。但設計人員克服困難,從剛度、強度要求進行佈局設計,並參照人機工效學等方面綜合設計了一個直徑達80厘米的圓形通道,航天員在太空中就是通過這個通道進入天宮二號。

  航天員參與手動解鎖設計

  神舟十一號對接機構主任設計師姚建告訴記者,在對接機構的故障模式的設置中,有14項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需要航天員手動操作。在對接機構中有3對這樣的捕獲鎖解鎖按鈕。

  在整個需要航天員的操作設計中,設計師們讓產品時時彰顯以人為本,比如為方便航天員尋找著力點,手動解鎖按鈕的外型設計是球形的。姚建還說,為了便於航天員操作,還多次與航天員進行面對面交流,在對他們進行相關原理培訓的同時,安排他們參觀相關產品,聽取他們的意見和建議。

  

  確保航天員安全返回,首要的是對接機構的12對(24把)對接鎖能夠順利解鎖分離。為保證解鎖的可靠性,對接機構設計人員在地面進行了1000多次解鎖試驗。但為萬無一失,還是採用了冗余設計,即使兩個飛行器無法實現正常分離,在航天員返回到返回艙內後,還可由地面操作發送指令,引爆對接鎖上的火工品,確保安全分離。

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