5月30日9時31分,神舟十六號載人飛船成功發射。中國航天科技集團有限公司四院42所(下簡稱航天四院42所)一片歡騰。該所承擔了神舟十六號載人飛船逃逸火箭發動機推進劑、CO?吸收藥盤、飛船艙體密封件、出艙航天服密封件、“太空廁所”組件等多項研制生產任務,“襄陽造”再次為航天員保駕護航。
千萬次試驗確保100%的可靠性
(資料圖)
火箭逃逸救生系統動力裝置被譽為航天員“生命之塔”。載人火箭頂部有一個標志性裝置——火箭逃逸塔,一旦火箭飛行出現意外逃逸系統立即啟動,逃逸塔將以比火箭飛行更快速度脫離主體降落到安全位置。
“動力源是逃逸系統關鍵,其推進劑必須具備高安全性、高燃燒速度、高可靠性?!崩钊A在航天四院42所從事逃逸火箭發動機推進劑配方研制工作20多年。她介紹,火箭上升過程中有極高速度,需要在2秒鐘之內把逃逸塔帶到安全區域,可靠性須100%。
研發人員對10多種原材料開展成千上萬次試驗,對相關力學性能、燃燒性能、安全性能等進行驗證,成功完成護航使命。
一呼一吸和地球一樣
艙外航天服上有一個凈化裝置,用于凈化航天員呼出的二氧化碳,保證濃度在安全范圍內。
由42所研制的吸收藥盤就是CO?凈化裝置中的關鍵部件,安裝在艙外航天服背包內,尺寸小,吸附功能大。
這個藥盤直徑只有十幾厘米,高度三厘米。研制出這個小藥盤,課題組周渝淞、牛同鋒用了6年時間。周渝淞說,太空每一件產品都有嚴格要求,為達到可靠度0.9999的要求,想過很多造型設計,最終蜂巢給了啟示。
材料、配方的研究進展都很順利,“攔路虎”出現在打孔上?!耙粋€小藥盤要打300多個孔,手工打孔要三、四小時?!敝苡邃琳f,通過數控機床技術,保證了藥盤產品外觀平滑完整,無裂紋,外形尺寸及孔位保證一致。
密封材料可以在天上服“長役”
飛船艙體密封件直接影響航天員生命安全,42所已為飛船提供萬余件密封件,一次性檢驗合格率均為100%。
特種橡膠材料與工藝課題組李杰介紹,飛船各艙體間是“獨立單元房”,艙門是連接和隔離空間站各艙體重要機構,不僅要嚴絲合縫更要經久耐用,密封性能至關重要。艙門抗靜電密封材料是新挑戰,其表面會產生靜電吸附,影響產品密封效果。
“過五關斬六將,每一項指標都是一道坎?!崩罱苷f,課題組攻克靜電吸附、材料力學性能、壓縮永久變形、低溫性能、老化性能、撕裂強度、氣味等級、防霉等級、可凝揮發物含量等一道道“硬坎”,最終實現綜合性能滿足設計要求。
趙志祥是李華愛人,跟產下廠實驗,一下廠就是一個多月。長壽命和靜密封材料產品順利通過綜合性能考核驗收,并成功攻克大尺寸密封材料研制工作,產品經受地面8萬次疲勞試驗,并通過-90到200℃高低溫交替變化等嚴苛環境考驗。
密封件精度相當于頭發絲1/5
航天員出艙時,艙外航天服是安全唯一屏障,被譽為“生命盔甲”。2014年,42所特種橡膠材料與工藝課題組開始二代航天服密封件研制。
“地球上平常一個動作要在太空中完成,對航天服靈活性要求很高?!闭n題負責人王凡說,一件艙外航天服包含幾十種密封件。主氣密層是艙外航天服核心部件,保護航天員不受宇宙空間惡劣環境影響?!皻饷軐赢a品結構復雜,厚度只有0.4毫米,壁薄曲面有大波紋,尺寸精度高、成型難度大?!蓖醴埠徒M員們攻克難題,實現我國艙外服主氣密層自主研發。掌指氣密手套是艙外服手套另一部件,首次將機械手引入艙外服手套研制生產。
“系列密封件產品最大直徑接近3米,周長9米,不能超過0.01毫米誤差,相當于一根頭發絲的1/5精度?!蓖醴埠茏院馈?/p>
“太空廁所”襄陽貢獻
襄陽承接研制的“太空廁所”核心組件為大便袋上蓋組件。周渝淞說,用于空間站航天員日常產生排泄物及嘔吐物殺菌處理,為航天員長期工作生活提供安全、衛生、舒適、溫馨的“空間家園”。
周渝淞說,上蓋組件產品在隨飛船上行至到達空間站,會經歷各種復雜發射振動力學環境,上蓋組件中的防腐劑顆??赡軙倭棵撀涞舴?。為防止發生粉末掉落,課題組通過大量對比試驗,篩選出比重低、抗拉強度高、沖擊韌性好的原材料,進行試驗成功“交貨”。
(湖北日報記者 孫濱 汪璐 通訊員 席玲)
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