中国造“神器”助力航天工程“闪耀”太空
新华社兰州10月31日电(记者张文静)神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接后,两名中国航天员从神舟十一号进入天宫二号实验室,目前正在实验舱内进行太空科学实验工作。
作为中国地理版图上最西端的一个航天研究所,兰州空间技术物理研究所多年来不断创新,研制出的舱门快速检漏仪、仪表板减振器、润滑与防冷焊关键材料等一系列高精尖“神器”在神舟十一号和天宫二号上得到了充分应用。
据兰州空间技术物理研究所所长张伟文介绍,从1992年中国载人航天任务立项伊始,研究所先后承担了载人飞船、目标飞行器、空间实验室、货运飞船、空间站等18个型号的单机研制任务,目前共交付单机1000余台(套),上天运行的单机有400余台(套),所有单机产品运行正常。
据介绍,神舟十一号上共有43台(套)平台及载荷产品由该所研制和生产,这些设备起到保障飞船在轨的正常运行和航天员生命安全等重要作用。
兰州空间技术物理研究所宇航机电产品事业部副总经理马动涛说:“中国航天追求自力更生,多年来以载人航天工程为牵引,已经在核心元器件、原材料国产化方面取得了长足进步。当前我们研制的飞船设备中元器件国产化率已达到95%,再过两年有望达到100%。”
兰州空间技术物理研究所舱门快速检漏仪主管设计师董义鹏介绍,载人航天工程中,航天员要在太空飞行多天,期间要经历多次穿舱活动,需打开和关闭舱门。航天员在舱内要生存,维持其正常生活的气体不能泄漏,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。
一台体重仅有5公斤、可在8分钟内完成检测任务的舱门快速检漏仪,在兰州空间技术物理研究所工作者十余年的努力下“诞生”。
“快速检漏仪可谓航天员生命安全的‘小门神’,能够实现对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,成为载人航天飞行器的‘标配’,为航天员舱内活动提供坚实保障。”董义鹏说。
在飞船发射过程中,火箭的瞬时快速加速会引起飞船舱内设备的剧烈振动,如果无法隔离、衰减发射时的冲击振动,很可能导致通过液晶屏和航天员完成人机交互工作的仪表类设备损坏、飞行任务失败。
为此,科研人员利用细如头发丝的金属橡胶研制成仪表板减振器,将仪表和船体隔离开来,并通过振动过程中金属丝之间不断互相摩擦消耗大量能量,使这部分能量最终变成热能消失。
“金属橡胶减振器完美扮演了神舟飞船仪表类器件‘救生衣’的角色。”兰州空间技术物理研究所宇航机电产品事业部机械设计部经理丁成斌形象地比喻。
如此众多的高精尖“神器”除了在载人航天工程中发挥完美功能外,和大众的日常生活又有何联系呢?
兰州空间技术物理研究所宇航机电产品事业部设计三部经理孙述泽介绍,他们研制的斯特林制冷机放置在天宫二号实验舱里,用来给超导器件降温。
孙述泽告诉记者,低温技术是空间探测的新型技术,部分探测器必须有严格的低温工作环境,因此需要制冷机。“我们为天宫二号配备的斯特林制冷机相当于一个超级大冰箱。普通冰箱的制冷温度在零下20摄氏度左右,而斯特林制冷机能达到零下200摄氏度以下,能保障红外技术和超导技术在空间的应用。”
孙述泽透露,在高温酷暑天气下,如果车辆发生故障,汽车修理员通常会钻到车辆底部维修。“趴入车下作业,特别热。未来,我们可以采用斯特林制冷技术,专门定制一款背心,穿上它就可达到降温的目的。”
瞄准深空探测和空间能源利用,该研究所在斯特林制冷技术基础上,开展了斯特林发电技术研究和产品研发工作。“斯特林发电机是天宫二号应用的斯特林技术在民用市场的延伸,具有广阔的应用前景。”孙述泽说。
“在发电机的一头接上能够使其温度达到三四百摄氏度的热源,就能发电。尤其在无人区的沙漠地带,可通过太阳光聚焦为发电机提供一定数值的热源,有效发电。”孙述泽信心满满,未来不管是身处野外的牧民还是驴友,可随身携带发电机,在有热源的地方“安营扎寨”。
科研人员表示,他们希望在保障载人航天工程任务顺利完成的同时,也能够将这些技术推广到民用行业,真正“让科技改变生活”。(完)
( 编辑:宋燕)