
神舟七號載人飛船到底是怎么設計的?里面有何玄機?昨日,中國航天科技集團公司空間技術(shù)研究院神舟飛船的研制隊伍向記者披露了神七鮮為人知的設計細節。這艘我國自主設計的飛船是航天員在首次行走太空期間的“起居間”,用什么“家具”和用什么油漆都極為講究。從艙內白色的裝飾,到用壓縮空氣做成的坐椅,再到極其節約空間的格局,這座“美麗的天宮”處處詮釋著(zhù)人性化、精密化的設計理念。
就是這樣的一個(gè)“美麗的天宮”,設計團隊的平均年齡只有33歲。
文/本報特派記者邱瑞賢 特約記者宋麗芳、李奡
貨架“瘦身” 騰出活動(dòng)空間
飛船總裝主管設計師劉曉震告訴記者,神舟七號飛船的研制重點(diǎn)就是要確保航天員順利進(jìn)行出艙及釋放小衛星等其他活動(dòng)。為此,設計在飛船內部的空間保障上做足了文章。由于此次要完成出艙活動(dòng)任務(wù),而艙外航天服的體積較大,兩名航天員要進(jìn)行穿脫服裝的動(dòng)作,此外還要攜帶3人5天的生活物品,這勢必要占據艙內的有限空間,為此,研制人員在設計飛船時(shí)盡量安裝設備的儀器板,把其裝載在類(lèi)似貨架的格框上,提高空間使用率,以便騰出更多的空間供航天員活動(dòng)。
白色裝飾 不怕“沒(méi)上沒(méi)下”
按計劃,“神七”的3名航天員將在空間軌道工作、生活3至5天。由于空間失重環(huán)境下的方向感與地球表面的概念不同,為讓航天員更好地適應“捕捉”方向感的“測試”,更好地在“沒(méi)上沒(méi)下”、“沒(méi)左沒(méi)右”的環(huán)境中正常工作,在飛船的內部裝修上,把艙體地面用褐色的阻燃裝飾層覆蓋,而其余各處則用乳白色裝飾層包裹,這使得艙體內部看起來(lái)清晰與整潔。
涂褐色的地面是地球所在的方位,因為褐色代表土壤,可以使航天員找到“家”的感覺(jué)。這改變了傳統上以單一淺色調為主的構圖,形成一定的色彩反差,從而使身在太空的航天員有立體的視覺(jué)歸屬感。
艙外行走路線(xiàn)安有硬扶手
根據以往的經(jīng)驗,航天員在太空的活動(dòng)對扶手的依賴(lài)程度很高,它起著(zhù)保持平衡與助力的重要作用。從神五、神六的航天員從空間返回后反饋得知,艙內部分扶手的“手感”不佳,不能很好地適應艙內活動(dòng)的需要,這引起了設計者的高度重視。
與“神五”、“神六”不同的是,設計者更加重視扶手的便捷性與實(shí)用性,在艙體內外安置了數量不等、共20余個(gè)“軟”、“硬”扶手。
艙體內部以“軟”扶手為主,被安置在儀器板的側面和艙壁上,這便于航天員在艙內自如地活動(dòng)!坝病狈鍪謩t被安置在艙門(mén)和軌道艙腳踏板上及艙外行走路線(xiàn)上,用作著(zhù)力點(diǎn),給航天員出入艙體以及進(jìn)行艙外實(shí)驗提供便利。
壓縮空氣做出安全坐椅
為保證“神七”發(fā)射成功和航天員安全回家,設計者煞費苦心!吧裎濉薄吧窳狈祷嘏摾锏淖味疾捎昧嘶鸸て繁继嵘脑O計,而在“神七”返回艙坐椅的設計上,設計人員考慮到盡管飛船的密封性已萬(wàn)無(wú)一失了,但是坐椅下的一個(gè)壓力燃氣包里的有害氣體萬(wàn)一要是發(fā)生了泄漏,后果就不堪設想。于是最終確定了用“壓縮空氣”來(lái)取代燃氣,并增加了一套“氣源組件系統”作為動(dòng)力源。
坐椅的工作介質(zhì)則采用了安全的氣體——壓縮空氣,這意味著(zhù)即便發(fā)生泄漏,也不會(huì )對航天員的身體產(chǎn)生不利影響。
復壓氣瓶“穿”上防護衣 為釋放小衛星護航
不論是航天員出艙進(jìn)行太空行走,還是返回軌道艙,關(guān)好艙門(mén)都非常重要,因而飛船艙門(mén)被稱(chēng)為“生死之門(mén)”!吧衿摺焙教靻T在執行出艙過(guò)程中,需要開(kāi)關(guān)好兩道艙門(mén),要完成開(kāi)保險鎖、開(kāi)關(guān)轉動(dòng)手柄、拉開(kāi)艙門(mén)、給艙門(mén)套上保護罩等一套動(dòng)作。
艙門(mén)通徑比神六增100毫米
飛船結構與機構分系統副主任設計師游巍說(shuō),考慮到航天員身著(zhù)出艙航天服,充壓后服裝體積會(huì )增大,因此把“神七”的艙門(mén)通徑變大了,由“神六”時(shí)的750毫米加大到850毫米。
艙門(mén)打得開(kāi)、關(guān)得上、密封可靠成為三個(gè)非常重要的環(huán)節。在真空、高低溫、失重等太空環(huán)境下,將艙門(mén)打開(kāi),并不是像地面開(kāi)關(guān)門(mén)那么輕而易舉。艙門(mén)若不能保證密封,軌道艙內就無(wú)法復壓,意味著(zhù)2名航天員將無(wú)法脫掉艙外航天服,不能回到返回艙。
零下20℃進(jìn)行開(kāi)艙門(mén)實(shí)驗
要百分之百地保證艙門(mén)打得開(kāi)、關(guān)得上、密封可靠,必須在地面做真空和高低溫環(huán)境下的試驗驗證。游巍描述說(shuō):為獲得艙門(mén)在更為惡劣的太空環(huán)境中的數據,在真空環(huán)境中,還把溫度拉偏到零下45℃和零上45℃。低溫環(huán)境對艙門(mén)開(kāi)關(guān)影響最大,設計人員進(jìn)一步對艙門(mén)進(jìn)行可靠性試驗,在零下20℃的低溫環(huán)境下打開(kāi)艙門(mén)的動(dòng)作反復做了數百次,獲得了可靠的數據。
“神七”發(fā)射升空后,將在341公里的高度繞軌道漫游,就是在這個(gè)軌道高度,出艙的航天員要進(jìn)行30分鐘的太空行走。同時(shí)飛船還將攜帶的一顆小衛星放飛太空。根據任務(wù)要求,設計師們增加了艙外攝像機、照明燈、艙外扶手、復壓氣瓶,還有各種閥門(mén)和管路系統等。
為確保釋放小衛星時(shí)更加安全,研制人員特意為安裝在軌道艙外的5個(gè)復壓氣瓶穿上了“防護衣”。被釋放的小衛星位于軌道艙前端,離5個(gè)復壓氣瓶近在咫尺,如果釋放小衛星時(shí)爆炸螺栓產(chǎn)生碎片,就會(huì )像子彈一樣打到氣瓶身上,一旦氣體泄漏,后果不堪設想。穿上了瓜瓣型的防護衣后,釋放小衛星的安全度大為提高。

![]() |
更多>> |
|