当前位置:
  首页 - 资讯中心 - 八院新闻 > 正文
航天科技八院:千锤百炼 只为完美对接
发布时间:2016-10-19 作者: 信息来源: 中国航天报

神舟十一号载人飞船对接机构机电匹配测试现场。

10月19日,在距离地球393公里外的近圆对接轨道上,神舟十一号载人飞船与在浩瀚太空中等待已久的天宫二号空间实验室成功对接。两大航天器的“太空之吻”吸引了全世界的目光。

为确保神舟十一号飞船与天宫二号顺利对接,中国航天科技集团公司八院对接机构研制团队做了大量的工作。

“最重要的是确保可靠性”

在交会对接任务中,对接机构要完成两个航天器的在轨对接、保持对接和分离三大任务。为确保航天员安全,对接机构的高可靠性非常重要。为此,研制团队始终把确保可靠性作为最重要的工作。

“我们做了大量可靠性试验,如机械组件捕获缓冲可靠性试验、机械组件连接分离可靠性试验等,就是为了保证每个对接机构产品都具有完美完成任务的能力。”神舟十一号对接机构主任设计师姚建介绍道。

可靠性试验可以激发产品早期失效,暴露产品缺陷并持续改进。航天产品产量小,飞行不容失败,增加地面可靠性试验是实现该目的的一种最经济手段。

与一般航天器的验证试验不同,对接机构还要验证产品工艺稳定性和部件以及传感器的可靠性等,这就决定了每个专项可靠性试验状态的复杂性。

对接完成,通道打开,航天员就进入了一个大的密封舱。要保证航天员在舱内的安全,密封舱的密封性变得非常重要,密封圈成为保证密封性的关键点。

据设计师杨国栋介绍,研制团队在密封圈技术攻关中解决了数不胜数的难题,做了各类验证试验。应用在神舟十一号飞船的“T”型密封圈不会自动脱落,可以很好适应恶劣的空间环境,确保高密封性。

人性化的细节设计

“载人对接,一切为载人”,这是对接机构研制团队一直秉承的理念。

我国研制的对接机构是周边式对接机构。这种对接机构适应性强、承载能力大,但重量大、构造复杂、集成难度大。研制团队集智攻关,从刚度、强度要求进行布局设计,并参照人机工效学等方面综合设计了一个直径达80厘米的圆形通道。

为了确保航天员在通道内顺利通过,且不造成其他异常情况影响飞行试验。设计师们进行了各类模拟试验,其中一项就是让身高1.8米、体重165斤的飞船工程师进行了现场穿越验证。

在对接机构的故障模式设置中,有14项可以让航天员通过指令面板参加故障处理,唯有捕获解锁一项需要手动操作。在需要航天员操作的设计中,处处彰显以人为本的设计理念,如设计球形手动解锁按钮,方便航天员寻找着力点;部件的外形设计杜绝锐边;舱内的各种材料选择无毒、无污染材料;在舱内显示飞船状态的面板上,不同阶段的数据用白色和绿色两种颜色显示,便于航天员分辨等。

既要“对得上”也要“分得开”

为了确保航天员安全返回,对接机构既要“对得上”,也要“分得开”。

“就好像钢笔和笔帽的关系,如果笔帽卡得过紧,就需要借助外力实现脱离。虽然正常情况下不会出现这种情况,但在设计初期我们要把这些风险充分识别到。”天宫二号对接机构主任设计师苑会领说。

为此,研制团队对对接机构的分离能力进行了复核和验证,并在地面进行了1000多次解锁试验,全部获得成功。

为确保万无一失,设计人员还采用了冗余设计。即使两个航天器无法实现正常分离,在航天员返回到返回舱内后,还可由地面操作发送指令,引爆对接锁上的火工品,确保安全分离。

这种火工品也采用了无污染材料。为了保证不影响飞行器的姿态,爆炸力度也控制在合适的范围内,确保在成功分离后,飞船能够安全返回。(魏京华/文 周子玺/摄)

【打印】 【关闭】