
神七飛天五大特色。
相對神舟六號而言,神舟七號飛船不再有兩對而只有一對“翅膀”——太陽(yáng)能帆板。外觀(guān)變化的同時(shí),神七所承載的任務(wù)更讓人充滿(mǎn)期待——航天員出艙、滿(mǎn)載三名航天員、眾多第一次空間試驗,“通過(guò)支持這三個(gè)主要活動(dòng),神七有許多新的設計和改進(jìn)!憋w船系統總設計師張柏楠說(shuō)。
三任務(wù) 設計改進(jìn)配置優(yōu)化
飛船系統副總指揮秦文波介紹說(shuō),飛船原來(lái)有兩對“翅膀”,像蜻蜓一樣,其中一對是安在軌道艙上,這是因為原先設定航天員回來(lái)以后軌道艙還要留軌半年。神七取消了軌道艙留軌功能,航天員返回以后,軌道艙不再需要動(dòng)力,所以沒(méi)有了太陽(yáng)能帆板和相應的發(fā)動(dòng)機。
圍繞航天員第一次出艙活動(dòng),軌道艙增加了可供航天員出艙的氣閘艙功能。
三名航天員同時(shí)執行任務(wù)也將考驗神舟飛船的最大設計指標。盡管從神舟一號開(kāi)始飛船就是按三人設計,但尚未真正滿(mǎn)載三人。滿(mǎn)載情況下,必須滿(mǎn)足三人的有效供給,包括艙內航天服、供氣供氧、睡袋、座椅等,消耗品的量也要增加。滿(mǎn)載時(shí)對飛船的空間、重量、功耗等影響比較大,這樣飛船要進(jìn)行很多改進(jìn)!坝行┲匾囊岣咝,用更小的代價(jià)滿(mǎn)足三人的要求。還需優(yōu)化配置,使回收能力有更大余量”,張柏楠說(shuō)。
飛船的另一個(gè)重要任務(wù)是支持空間的科學(xué)應用和試驗。眾多第一次空間新技術(shù)試驗將在飛船在軌期間完成,包括出艙航天員從飛船外部取回裸露在太空的一塊固體潤滑材料,在軌釋放伴飛衛星并進(jìn)行中繼通信試驗等。飛船系統副總設計師潘騰介紹說(shuō),飛船的平臺設計對此都做了考慮。
艙內外 完備設計人性考慮
為了保證航天員安全,防止出現類(lèi)似地面上暈船暈車(chē)的空間運動(dòng)病,飛船內部有一個(gè)大氣環(huán)境,通過(guò)對氧氣和二氧化碳的控制、大氣成分的控制來(lái)營(yíng)造這個(gè)環(huán)境;一個(gè)溫度環(huán)境,由完善的熱控系統來(lái)控制;還有一些測控和控制分系統,來(lái)保證整個(gè)飛船的正常運行。
飛船設計方面也征詢(xún)了航天員的意見(jiàn)。比如顏色的搭配,航天員不太喜歡的顏色,或者太顯眼、明亮、刺激性的顏色盡量少用。神七飛船內部的主色調是比較柔和的米黃色。
飛船回收系統也進(jìn)行了大量可靠性試驗。飛船系統副總設計師白明生說(shuō),火箭、降落傘等返回裝置都是按三人狀態(tài)來(lái)設計的,以前上一個(gè)人時(shí),旁邊也有兩個(gè)座椅,放兩個(gè)科學(xué)試驗的裝置,重量和兩個(gè)人相當。所以返回時(shí)的安全性、可靠性沒(méi)有任何問(wèn)題。
氣閘艙 技術(shù)難關(guān)最大突破
飛船在軌的第二十九圈,航天員將出艙活動(dòng)。持續約30分鐘的“太空行走”中,航天員將沿軌道艙外壁活動(dòng),取回固體潤滑材料試驗樣品。在真空、失重、溫度變化劇烈的太空環(huán)境中,如何保證出艙一系列步驟順利實(shí)施,如何在高風(fēng)險的出艙過(guò)程中保障航天員安全?
“氣閘艙的設計關(guān)系到整個(gè)出艙活動(dòng)能否成功,”張柏楠說(shuō),“在軌道艙的基礎上實(shí)現氣閘艙功能,是考慮到目前飛船現有三艙的構型比較成熟,為了利用好現有構型,所以想到把軌道艙改成氣閘艙,但這也比單獨設計氣閘艙增加了難度!
“氣閘艙設計的難點(diǎn)是泄壓和復壓的控制,要在出艙活動(dòng)之前把9個(gè)立方米的空氣放掉,執行任務(wù)之后還要把真空的氣閘艙復壓為1個(gè)大氣壓!迸蓑v說(shuō)。
這個(gè)過(guò)程中,有三個(gè)重要環(huán)節:
第一個(gè)環(huán)節是軌道艙的密封,其中關(guān)鍵是艙門(mén),打得開(kāi)、關(guān)得上,還要保證密封性;
第二個(gè)環(huán)節是泄復壓設備工作正常,包括泄壓口要可靠關(guān)閉,可靠打開(kāi);
第三個(gè)環(huán)節是恢復到一個(gè)大氣壓的速度不能太快也不能太慢。太慢會(huì )延長(cháng)航天員在危險環(huán)境下暴露的時(shí)間,增加其他系統的環(huán)境壓力。太快則會(huì )給航天員的身體造成傷害。
“做了將近100項實(shí)驗,突破技術(shù)難關(guān)用了2—3年的時(shí)間。飛船最大的突破就是氣閘艙!迸蓑v說(shuō)。(記者 余建斌 蔣建科)
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發(fā)射時(shí)間如何確定
神五和神六都在10月中旬的上午9時(shí)發(fā)射,而神七的發(fā)射卻選定在9月25日晚9時(shí)10分,這是為什么呢?
“我們設想在陽(yáng)光照射的情況下讓神七航天員出艙,以保障安全,同時(shí)下傳圖像也更清晰,還希望飛船返回時(shí)盡可能在白天!敝袊d人航天工程副總指揮張建啟解釋說(shuō)。此外,秋分前后對通信衛星有不利因素。綜合各種因素,最終確定在9月25日晚上9時(shí)10分發(fā)射。
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