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神七航天員背包原是"空調(diào)" 飛船內(nèi)部有20余扶手

2008年09月26日 14:29 來源:廣州日?qǐng)?bào) 發(fā)表評(píng)論

  神舟七號(hào)載人飛船到底是怎么設(shè)計(jì)的?里面有何玄機(jī)?昨日,中國(guó)航天科技集團(tuán)公司空間技術(shù)研究院神舟飛船的研制隊(duì)伍向記者披露了神七鮮為人知的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。這艘我國(guó)自主設(shè)計(jì)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(nèi)白色的裝飾,到用壓縮空氣做成的坐椅,再到極其節(jié)約空間的格局,這座“美麗的天宮”處處詮釋著人性化、精密化的設(shè)計(jì)理念。

  就是這樣的一個(gè)“美麗的天宮”,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的平均年齡只有33歲。

  文/本報(bào)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(shè)計(jì)師劉曉震告訴記者,神舟七號(hào)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(wèi)星等其他活動(dòng)。為此,設(shè)計(jì)在飛船內(nèi)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(shì)必要占據(jù)艙內(nèi)的有限空間,為此,研制人員在設(shè)計(jì)飛船時(shí)盡量安裝設(shè)備的儀器板,把其裝載在類似貨架的格框上,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“沒上沒下”

  按計(jì)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(yīng)“捕捉”方向感的“測(cè)試”,更好地在“沒上沒下”、“沒左沒右”的環(huán)境中正常工作,在飛船的內(nèi)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(nèi)部看起來清晰與整潔。

  涂褐色的地面是地球所在的方位,因?yàn)楹稚硗寥,可以使航天員找到“家”的感覺。這改變了傳統(tǒng)上以單一淺色調(diào)為主的構(gòu)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歸屬感。

  艙外行走路線安有硬扶手

  根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),航天員在太空的活動(dòng)對(duì)扶手的依賴程度很高,它起著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(nèi)部分扶手的“手感”不佳,不能很好地適應(yīng)艙內(nèi)活動(dòng)的需要,這引起了設(shè)計(jì)者的高度重視。

  與“神五”、“神六”不同的是,設(shè)計(jì)者更加重視扶手的便捷性與實(shí)用性,在艙體內(nèi)外安置了數(shù)量不等、共20余個(gè)“軟”、“硬”扶手。

  艙體內(nèi)部以“軟”扶手為主,被安置在儀器板的側(cè)面和艙壁上,這便于航天員在艙內(nèi)自如地活動(dòng)!坝病狈鍪謩t被安置在艙門和軌道艙腳踏板上及艙外行走路線上,用作著力點(diǎn),給航天員出入艙體以及進(jìn)行艙外實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)者煞費(fèi)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(shè)計(jì),而在“神七”返回艙坐椅的設(shè)計(jì)上,設(shè)計(jì)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?xì)獍锏挠泻怏w萬(wàn)一要是發(fā)生了泄漏,后果就不堪設(shè)想。于是最終確定了用“壓縮空氣”來取代燃?xì),并增加了一套“氣源組件系統(tǒng)”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,這意味著即便發(fā)生泄漏,也不會(huì)對(duì)航天員的身體產(chǎn)生不利影響。

  復(fù)壓氣瓶“穿”上防護(hù)衣 為釋放小衛(wèi)星護(hù)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)好艙門都非常重要,因而飛船艙門被稱為“生死之門”。“神七”航天員在執(zhí)行出艙過程中,需要開關(guān)好兩道艙門,要完成開保險(xiǎn)鎖、開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄、拉開艙門、給艙門套上保護(hù)罩等一套動(dòng)作。

  艙門通徑比神六增100毫米

  飛船結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)副主任設(shè)計(jì)師游巍說,考慮到航天員身著出艙航天服,充壓后服裝體積會(huì)增大,因此把“神七”的艙門通徑變大了,由“神六”時(shí)的750毫米加大到850毫米。

  艙門打得開、關(guān)得上、密封可靠成為三個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。在真空、高低溫、失重等太空環(huán)境下,將艙門打開,并不是像地面開關(guān)門那么輕而易舉。艙門若不能保證密封,軌道艙內(nèi)就無(wú)法復(fù)壓,意味著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)行開艙門實(shí)驗(yàn)

  要百分之百地保證艙門打得開、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(yàn)驗(yàn)證。游巍描述說:為獲得艙門在更為惡劣的太空環(huán)境中的數(shù)據(jù),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(duì)艙門開關(guān)影響最大,設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步對(duì)艙門進(jìn)行可靠性試驗(yàn),在零下20℃的低溫環(huán)境下打開艙門的動(dòng)作反復(fù)做了數(shù)百次,獲得了可靠的數(shù)據(jù)。

  “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(wèi)星放飛太空。根據(jù)任務(wù)要求,設(shè)計(jì)師們?cè)黾恿伺撏鈹z像機(jī)、照明燈、艙外扶手、復(fù)壓氣瓶,還有各種閥門和管路系統(tǒng)等。

  為確保釋放小衛(wèi)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(fù)壓氣瓶穿上了“防護(hù)衣”。被釋放的小衛(wèi)星位于軌道艙前端,離5個(gè)復(fù)壓氣瓶近在咫尺,如果釋放小衛(wèi)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(shè)想。穿上了瓜瓣型的防護(hù)衣后,釋放小衛(wèi)星的安全度大為提高。

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編輯:朱鵬英】
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