按照計(jì)劃,神舟十一號(hào)飛船在軌獨(dú)立飛行2天后,將與天宮二號(hào)實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接。飛船與天宮能否成功“握手”?航天員能否順利進(jìn)入天宮二號(hào)?最關(guān)鍵的就在于對(duì)接機(jī)構(gòu)。
交會(huì)對(duì)接機(jī)構(gòu)由上海航天技術(shù)研究院打造,為實(shí)現(xiàn)安全可靠的交會(huì)對(duì)接,上海航天人做了哪些精心準(zhǔn)備?
對(duì)接機(jī)構(gòu)采用“T”型密封圈
按照此前天宮一號(hào)與神八、神九、神十的交會(huì)對(duì)接過程看,此次當(dāng)神舟十一號(hào)飛船和天宮二號(hào)拉近到對(duì)接框接觸的位置后,將啟動(dòng)飛船的對(duì)接鎖主動(dòng)工作,與天宮二號(hào)的對(duì)接鎖配合,共同完成對(duì)接鎖的鎖緊。在鎖緊的過程中,安裝在飛船的對(duì)接框面的密封圈被壓緊,與天宮的對(duì)接框面緊密配合,形成密封的連接通道,完成密封工作。
上海航天技術(shù)研究院對(duì)接結(jié)構(gòu)研制負(fù)責(zé)人告訴記者,神舟十一號(hào)與天宮二號(hào)對(duì)接,通道打開后,航天員相當(dāng)于進(jìn)入了一個(gè)大的密封艙。“只有保證密封艙100%的密封性,航天員才是安全的。”為此,上海航天人針對(duì)密封圈的研制花了不少心思。
據(jù)透露,神舟十一號(hào)上的密封圈為“T”型結(jié)構(gòu)。上海航天主管密封圈的設(shè)計(jì)師楊國棟說,密封圈的技術(shù)攻關(guān)花了六年時(shí)間。隨后開始與整機(jī)的各種驗(yàn)證試驗(yàn),在整個(gè)攻關(guān)過程中,遇到的難題數(shù)不勝數(shù)。最終,采用了目前的這種外形和尺寸。“這種造型可以確保密封圈在空間不受力的情況下,不會(huì)自動(dòng)脫落;橡膠不會(huì)因?yàn)閻毫拥目臻g環(huán)境的作用而失效;也不會(huì)因?yàn)閻毫涌臻g溫度環(huán)境的持續(xù)作用而從安裝框里脫落。”
產(chǎn)品細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)盡顯人性化
交會(huì)對(duì)接完成后,在整個(gè)30天的任務(wù)期間,航天員將進(jìn)入天宮二號(hào)工作、生活,并開展相關(guān)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。對(duì)設(shè)計(jì)師們來說,載人交會(huì)對(duì)接,一切為載人。秉承這樣的理念,產(chǎn)品的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)之處盡顯人性化。
對(duì)接機(jī)構(gòu)研制之初,就對(duì)標(biāo)國際,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。為便于航天員在不同飛行器之間自如進(jìn)出,上海航天團(tuán)隊(duì)目標(biāo)是研制出能與國際空間站相匹配的異體同構(gòu)周邊式對(duì)接機(jī)構(gòu)。
周邊式對(duì)接機(jī)構(gòu)適應(yīng)性強(qiáng)、承載能力大,但是重量大、對(duì)接初始條件要求嚴(yán)格,構(gòu)造也復(fù)雜。許多纜線、組件、接插座、管路都必須安裝在機(jī)構(gòu)的周邊,十分有限的位置導(dǎo)致系統(tǒng)集成難度很大。但設(shè)計(jì)人員克服困難,從剛度、強(qiáng)度要求進(jìn)行布局設(shè)計(jì),并參照人機(jī)工效學(xué)等方面綜合設(shè)計(jì)了一個(gè)直徑達(dá)80厘米的圓形通道,航天員在太空中就是通過這個(gè)通道進(jìn)入天宮二號(hào)。