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“長二F”如何為航天員“開門”

時(shí)間:2023-06-02 11:31:13    來源:光明網(wǎng)-《光明日報(bào)》

光明日報(bào)記者 張 蕾 光明日報(bào)通訊員 王海露 桑 茜


(相關(guān)資料圖)

由中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院(中國航天科技集團(tuán)有限公司所屬,以下簡稱“火箭院”)抓總研制的長征二號F運(yùn)載火箭(以下簡稱“長二F火箭”)是我國現(xiàn)役唯一一型載人運(yùn)載火箭。你知道嗎,為護(hù)送“乘客”安全到點(diǎn)“下車”,它解鎖打開整流罩的方式很獨(dú)特。

作為保護(hù)罩,火箭在大氣中飛行時(shí),整流罩可將衛(wèi)星、飛船等“乘客”罩在里面,以免受到外界氣流、熱噪聲等環(huán)境影響。完成使命后,整流罩要及時(shí)打開,確保“乘客”安全到點(diǎn)“下車”。

就說這個(gè)“開門”動作,目前我國大多數(shù)火箭整流罩使用火工品解鎖分離,例如長三甲系列、長五系列和長七火箭。而長二F火箭的解鎖方式比較特殊,它在國內(nèi)首次使用機(jī)械鎖式機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)這一功能——這把“開門”鎖的特點(diǎn)是多點(diǎn)聯(lián)動,有點(diǎn)類似飛機(jī)的艙門。

“載人火箭的特殊性決定了火箭整流罩解鎖裝置既要滿足正常飛行,又要滿足逃逸飛行,并在逃逸飛行時(shí)承受住一定的載荷壓力。”火箭院總體設(shè)計(jì)部機(jī)構(gòu)專業(yè)副主任師樂晨強(qiáng)調(diào)。

機(jī)械鎖具有承載能力強(qiáng)、可檢測可重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn),更加適應(yīng)載人飛行高可靠、高安全的要求,為此,研制團(tuán)隊(duì)為載人火箭研發(fā)了這套解鎖機(jī)構(gòu)。經(jīng)過詳盡計(jì)算,團(tuán)隊(duì)確定了鎖的數(shù)量、連接力和空間位置布局,最終使用5種規(guī)格共計(jì)32把鎖(每個(gè)半罩16把)作為火箭整流罩的解鎖機(jī)構(gòu)。

在長二F火箭整流罩上,32把鎖分布的位置、大小、間距都不同。它們通過拉桿連接,每根拉桿如同琴弦,必須同步執(zhí)行解開動作才能打開整流罩,讓航天員順利進(jìn)入太空。

相比火工品分離解鎖,這套機(jī)構(gòu)需要注意的地方很多。“既要控制解鎖力不能太大(大了可能解不開),又要保證鎖足夠結(jié)實(shí),不能在運(yùn)輸、起吊等過程中發(fā)生大的變形,還要保證同步性,也就是解鎖時(shí),32把鎖在不超過0.1秒內(nèi)全部解開打開兩個(gè)半罩——這對裝配人員的要求非常高。”樂晨細(xì)數(shù)道。

首都航天機(jī)械公司(火箭院所屬)15車間鉚接裝配1組組長于衛(wèi)東是大家公認(rèn)的載人火箭解鎖專家。從長二F火箭研制開始,他一直承擔(dān)該型火箭整流罩解鎖機(jī)構(gòu)的調(diào)試工作。“起初,一啟動程序,解鎖機(jī)構(gòu)‘咔’‘咔’的開鎖聲不絕于耳,有的甚至根本打不開。”于是,于衛(wèi)東與團(tuán)隊(duì)成員不斷摸索微調(diào)拉桿長度,“吃掉”鎖加工、裝配產(chǎn)生的誤差。通過努力,最終,他們讓解鎖機(jī)構(gòu)在每一次啟動時(shí)都能實(shí)現(xiàn)“0.02秒內(nèi)一聲響”。

對載人火箭來說,整流罩解鎖機(jī)構(gòu)直接關(guān)系到航天員的生命安全,無論研制人員還是裝配人員,都以最高與最嚴(yán)的標(biāo)準(zhǔn)去對待它。為確保可靠,研制人員在設(shè)計(jì)上留有充分裕度,并在研制階段開展了大量試驗(yàn)驗(yàn)證。“我們對這套機(jī)構(gòu)進(jìn)行了全生命周期的嚴(yán)格檢測,確保上箭的每把鎖都滿足功能性能要求。同時(shí),負(fù)責(zé)這套機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、工藝、操作等工作的所有人員擁有多年工作經(jīng)驗(yàn),質(zhì)量意識特別強(qiáng),大家都在為保障航天員的安全各盡所能。”樂晨表示。

《光明日報(bào)》( 2023年06月01日?08版)

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