本文轉自:中國新聞網
中新網海南文昌7月24日電 (馬帥莎 王海露)長征五號B遙三運載火箭24日將“乘客”—— 問天實驗艙精準送入預定軌道。艙箭分離後,問天實驗艙尾部留有兩條圓形的框架,這是科研人員為載人航天工程空間站建造任務特地設計的大“沙發”,靠著軟軟的“沙發”,“乘客”和火箭分離時更加舒適、安全。
北京時間2022年7月24日14時22分,搭載問天實驗艙的長征五號B遙三運載火箭,在我國文昌航天發射場點火發射,發射取得圓滿成功。屠海超 攝
問天實驗艙被火箭送到預定位置後要與火箭分離,也就是“到站下車”。據中國航天科技集團一院產品化副主任設計師孫璟介紹,以往,中國的衛星、飛船等航天器在分離時,通常採用包帶分離或點式分離裝置,但空間站艙段這類“乘客”大、高、重,包帶無法固定住,點式分離在規模較大的應用中,可靠性會有所降低。
為了讓空間站艙段能夠安全“下車”,研製團隊經過近10年的努力,研製了一項新的艙箭分離裝置,既能“綁”得住大直徑的空間站艙段,又能快速、可靠、無汙染分離。然而,在做分離試驗時,研製團隊發現新型分離裝置對分離面的瞬間衝擊高達30000G,這相當於重量1噸的汽車以每小時100千米的速度撞向牆面時所產生的衝擊力。
孫璟指出,空間站艙段有許多陶瓷、光學器件,對沖擊的感受尤為敏感,這種量級的衝擊,會讓“乘客”乘坐得“不舒服”,還有可能損壞較脆的零部件。
如何在確保安全分離的同時儘量將分離過程中的衝擊降到最低?研製團隊為空間站艙段設計了一款圓形“座椅”,並敲定“座椅”擺放的最優位置。該“座椅”由兩條圓形隔衝框組成,內部引入“顆粒阻尼”等新技術,讓分離衝擊在顆粒體的摩擦和碰撞中,迅速地耗散動能,把衝擊降低10倍左右,使“乘客”在進入太空的旅途中都感覺像坐在“沙發”上一樣舒適。
2021年4月29日,空間站天和核心艙曾坐著這款“沙發”前往太空。今年,問天實驗艙同樣享受了這項服務,由於實驗艙更高更大,設計人員還為它“定製”了更多最佳化設計,以適應它在熱環境、使用以及介面的變化。
據悉,這款大“沙發”也為火箭增加了100多公斤的重量,但作為中國目前近地軌道運載能力最大的新一代運載火箭,長五B火箭有足夠的運力輕鬆“駕馭”。