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神舟十六号出征 这些技术功不可没

发布者:信息技术系   发布时间:2023-06-02   阅读次数:18405

来源:晒科网、科技日报

5月30日9时31分,神舟十六号飞船搭载3名航天员在酒泉卫星发射基地成功起航。在神舟十六号飞船中,中国航天科技集团公司五院510所(以下简称510所)承担了结构与机构、热控、测控、仪表与照明、环控生保等5个重要分系统中共计43台套产品的研制。这些设备与飞船在轨正常工作及航天员的生命安全都息息相关。

舱门快速检漏仪保障出舱安全

在空间站任务中,航天员要从神舟十六号飞船进入空间站,其间多次穿舱活动需打开和关闭舱门。维持航天员在舱内生存的气体绝对不能泄漏,舱门是否密封良好具有决定性作用,因此精准快速检测舱门的密封性至关重要。

舱门检漏仪的作用就是检测神舟飞船舱门是否达到密封状态,它通过内部的核心传感系统,感受压力和温度的变化,在很短的时间内判断舱门是否关闭完好,并向航天员提供“舱门已关好,可以脱航天服”的指令。

“早期的神舟飞船是整舱加压,通过检测整舱舱压变化来判断舱门的密封性,这种方法虽准确可靠,但缺点是耗时长。”510所高级工程师董义鹏介绍,510所研发的舱门快速检漏仪正是在这一背景下进行改进的,实现了对神舟飞船舱门和对接面的快速准确检漏,填补了国内在该领域的空白。目前,舱门快速检漏仪已经成为载人航天器的“必需品”,为航天员舱内活动提供坚实的安全保障。

舱内舱外照明点亮神舟之路

神舟十六号载人飞船将会与空间站实施交会对接,航天员进入空间站生活和工作。由于空间站在轨飞行会周期性经过地球阴影区,经历很长时间的黑暗,因此在交会对接中照明问题就非常重要。

510所高级工程师杨军介绍,510所承担了载人飞船舱内照明设备和交会对接照明设备研制任务,不仅为航天员舱内工作、生活提供照明,也为载人飞船与空间站在阴影区的交会对接提供摄像辅助照明。

为了满足空间复杂恶劣环境要求,神舟十六号飞船舱内照明设备(近距离泛光照明)和交会对接照明设备(远距离透光照明)采用了先进的固态照明光源。这种光源的优点是耐冲击、抗振动、功耗低、稳定性高,但受限于发光材料的性能,固态照明对高温环境和低温环境都比较敏感。

“为此,510所研制团队进行了长期大量的技术攻关,最终解决了对温度敏感的问题。”杨军说,在空间环境适应性的难题上,为降低紫外辐照、总剂量辐照、原子氧等空间特殊环境对产品寿命及可靠性的影响,研制团队先后突破了空间二次光学系统设计、在轨抗特殊空间环境设计、敏感器件抗力学环境设计等技术难题。

载人飞船进入地球阴影区时,航天员在舱内仍可以正确判读仪表数据、手动开关指令,为交会对接的成功增添一份保障。

仪表板减振器保障仪表设备稳定可靠

仪表板作为飞船仪表设备的承重部件,它的整体框架式构型就如同一个“家”一样,不仅为仪表显示设备和主要手控设备这些“兄弟姐妹”提供独立的“私密空间”,而且为它们提供了准确可靠的安装接口。

“这个‘家’通过4个金属橡胶减振器实现与飞船舱壁的可靠联接,4个金属橡胶减振器就像4个‘忠诚的软甲卫士’,结构上既有金属的固有特性,又有橡胶的弹性。”510所高级工程师曾政菻介绍。

在飞船发射、飞行和返回过程中遇到巨大振动、冲击等情况时,仪表板减振器能够为飞船上的仪器设备提供必要的力学工作环境,例如在发射、返回过程中保证设备生存,在飞行过程中改善仪表板上设备的力学工作环境。

操纵棒是航天员手臂的延长器

在飞船发射和返回过程中,航天员的身体被牢牢束缚在座椅上,身体不能前倾以完成对仪表板上各设备的操作,为解决这一难题,操纵棒应运而生。

操纵棒把手是根据航天员手掌正常抓握状态进行赋型设计的,外部轮廓曲面完美贴合航天员掌心,极大满足航天员操作过程中的舒适度要求。操纵棒杆体设计为可无极伸缩式,航天员可以根据现场条件在一定范围内任意调整操纵棒的长度。同时杆体采用高强度碳纤维材料,比强度高,手感舒适,外观光泽,极具美感。


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