問天實驗艙黑科技你知道嗎？問天實驗艙是坐著“沙發(fā)”上太空的

問天實驗艙發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功，中國空間站建造邁入新階段。對技術(shù)創(chuàng)新和可靠產(chǎn)品的不懈追求是中國航天的永恒話題。在長征五號B運載火箭發(fā)射問天實驗艙任務(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“問天”成功問天，待創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化后，也必將帶動國民經(jīng)濟發(fā)展。我們開設(shè)《“問天”黑科技》專欄，對部分代表性的技術(shù)和產(chǎn)品展開解讀，看“黑科技”如何大顯身手。

7月24日，由航天科技集團一院抓總研制的長征五號B遙三運載火箭將“乘客”—— 問天實驗艙精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道。艙箭分離后，細(xì)心的小伙伴們可能會發(fā)現(xiàn)，在“乘客”的尾部，有兩條圓形的框架，就好像實驗艙坐在什么東西上，這是什么？ ?

這個東西，是一院設(shè)計人員為載人航天工程空間站建造任務(wù)特地設(shè)計的一個大“沙發(fā)”，顧名思義，坐上去軟軟的。靠著這個大“沙發(fā)”，“乘客”和火箭分離時更加舒適、安全。 ?

為什么要專門設(shè)計這么一個大“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”。這個“下車”可是有講究的。 ?

一院產(chǎn)品化副主任設(shè)計師孫璟介紹，以往，我國衛(wèi)星、飛船等航天器在分離時，通常采用包帶分離或點式分離裝置。像空間站艙段這類“乘客”具有大、高、重等特點，包帶無法固定住這種龐然大物；點式分離在規(guī)模較大的應(yīng)用中，可靠性會有所降低。

? 為了讓空間站艙段能夠安全“下車”， 研制團隊經(jīng)過近10年的努力，研制了一項新的艙箭分離裝置，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。 ?

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

? 這相當(dāng)于重量1噸的汽車以每小時100千米的速度撞向墻面時所產(chǎn)生的沖擊力，足以讓車和墻瞬間都粉身碎骨。

? 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，就像嬰兒一樣嬌嫩。這種量級的沖擊，會讓“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)鍵的地方來了！ ?

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?zāi)兀?? 研制團隊另辟蹊徑，在不改變艙箭連接形式的同時，改善了艙箭之間的連接受力情況，解決了沖擊問題。

? 坐車嘛，肯定要有“座椅”。研制團隊為空間站艙段設(shè)計了一款圓形“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，迅速地耗散動能，把沖擊降低了10倍左右，做到了國際最優(yōu)，使“乘客”在進入太空的途中、艙箭分離的時刻，都感覺像坐在“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“沙發(fā)”前往了太空。今年，問天實驗艙同樣享受了這項服務(wù)，由于它更高更大，設(shè)計人員還為它“定制”了更多適應(yīng)性的優(yōu)化設(shè)計，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，火箭也是有一部分付出的，增加的這個大“沙發(fā)”大約有100多公斤的重量。

? 對于火箭來說，都是不斷減輕自重，增加自己的“肌肉”，以提高運載能力。但對于長五B火箭來說，它是一個無比健壯的“大力士”，有著足夠的力氣，所以為了讓“乘客”有更舒適的體驗，配備這款“座椅”，這也是火箭對“乘客”的一份溫柔吧。

來源：航天科技集團一院??文/王海露