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        探訪神七飛船:氣閘艙是技術難關最大突破

        2008年09月26日 06:33 來源:人民日報 發表評論



        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”——太陽能帆板。外觀變化的同時,神七所承載的任務更讓人充滿期待——航天員出艙、滿載三名航天員、眾多第一次空間試驗,“通過支持這三個主要活動,神七有許多新的設計和改進。”飛船系統總設計師張柏楠說。

          三任務 設計改進配置優化

          飛船系統副總指揮秦文波介紹說,飛船原來有兩對“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,軌道艙不再需要動力,所以沒有了太陽能帆板和相應的發動機。

          圍繞航天員第一次出艙活動,軌道艙增加了可供航天員出艙的氣閘艙功能。

          三名航天員同時執行任務也將考驗神舟飛船的最大設計指標。盡管從神舟一號開始飛船就是按三人設計,但尚未真正滿載三人。滿載情況下,必須滿足三人的有效供給,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。滿載時對飛船的空間、重量、功耗等影響比較大,這樣飛船要進行很多改進。“有些重要功耗要提高效率,用更小的代價滿足三人的要求。還需優化配置,使回收能力有更大余量”,張柏楠說。

          飛船的另一個重要任務是支持空間的科學應用和試驗。眾多第一次空間新技術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行中繼通信試驗等。飛船系統副總設計師潘騰介紹說,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,防止出現類似地面上暈船暈車的空間運動病,飛船內部有一個大氣環境,通過對氧氣和二氧化碳的控制、大氣成分的控制來營造這個環境;一個溫度環境,由完善的熱控系統來控制;還有一些測控和控制分系統,來保證整個飛船的正常運行。

          飛船設計方面也征詢了航天員的意見。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。

          飛船回收系統也進行了大量可靠性試驗。飛船系統副總設計師白明生說,火箭、降落傘等返回裝置都是按三人狀態來設計的,以前上一個人時,旁邊也有兩個座椅,放兩個科學試驗的裝置,重量和兩個人相當。所以返回時的安全性、可靠性沒有任何問題。

          氣閘艙 技術難關最大突破

          飛船在軌的第二十九圈,航天員將出艙活動。持續約30分鐘的“太空行走”中,航天員將沿軌道艙外壁活動,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境中,如何保證出艙一系列步驟順利實施,如何在高風險的出艙過程中保障航天員安全?

          “氣閘艙的設計關系到整個出艙活動能否成功,”張柏楠說,“在軌道艙的基礎上實現氣閘艙功能,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。”

          “氣閘艙設計的難點是泄壓和復壓的控制,要在出艙活動之前把9個立方米的空氣放掉,執行任務之后還要把真空的氣閘艙復壓為1個大氣壓。”潘騰說。

          這個過程中,有三個重要環節:

          第一個環節是軌道艙的密封,其中關鍵是艙門,打得開、關得上,還要保證密封性;

          第二個環節是泄復壓設備工作正常,包括泄壓口要可靠關閉,可靠打開;

          第三個環節是恢復到一個大氣壓的速度不能太快也不能太慢。太慢會延長航天員在危險環境下暴露的時間,增加其他系統的環境壓力。太快則會給航天員的身體造成傷害。

          “做了將近100項實驗,突破技術難關用了2—3年的時間。飛船最大的突破就是氣閘艙。”潘騰說。(記者 余建斌 蔣建科)

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          發射時間如何確定

          神五和神六都在10月中旬的上午9時發射,而神七的發射卻選定在9月25日晚9時10分,這是為什么呢?

          “我們設想在陽光照射的情況下讓神七航天員出艙,以保障安全,同時下傳圖像也更清晰,還希望飛船返回時盡可能在白天。”中國載人航天工程副總指揮張建啟解釋說。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10分發射。

        編輯:聞育旻】
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