行家称自个儿研制新一代大推力火箭有超级大希

日期:2019-11-09编辑作者:优德88手机版

近期,我国第一个空间实验室用通用软体贮箱样机研制成功,填补了这个领域的空白,也为空间飞行器贮箱家族增添了新成员。

图片 1   9月29日,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号F运载火箭将天宫一号目标飞行器发射升空。 新华社记者 王建民 摄

小小贮箱本事不小

  新华网甘肃酒泉9月29日电题:中国瞄准基于空间站需要的下一代载人航天技术

与之前想象的方形结构和柔软的质地相比,软体贮箱的椭圆形结构更显圆润,其周身包裹着的类似帆布的坚硬外囊,好似一身白色紧身衣,使贮箱整体神秘而充满魅力。本以为贮箱会很重,不料却轻巧得如家中使用的塑料水桶一般。

  新华社记者李惠子、徐壮志、赵薇

参与该项目研制的中国航天科技集团公司五院502所技术人员说,别看贮箱现在是圆圆鼓鼓的,在不装液体的情况下,还可以像背包一样进行折叠,折叠成长宽数百毫米、厚度几十毫米左右的平板,总重量不过两公斤多,携带轻便,节省空间。

  成功发射天宫一号并将在2012年底前,完成无人和载人空间交会对接试验……我国瞄准基于空间站需要的下一代载人航天技术。

若能将该软体贮箱广泛应用于空间飞行器上,将极大地解决金属贮箱自身重量和空间方面的不足所造成的空间物资保障难题。

  作为我国目前研制的最大的载人航天器,天宫一号目标飞行器将与11月中旬发射的神舟八号飞船进行无人交会对接,并在明年与神舟九号和十号飞船进行无人或有人的交会对接试验,这将为2020年左右建立60吨级载人空间站奠定重要的技术基础。

然而,最让记者惊讶的,是软体贮箱的“肚量”,不仅能与饮用水相容,还能与下冷凝水、超纯水、尿液及尿液残渣等四种不同介质长期相容,可谓包罗万象。

  中国载人航天工程总设计师周建平说,天宫一号各项性能指标瞄准空间实验室研制,对空间站关键技术提前进行了验证和积累。

原来,技术人员在研制贮箱之初,就特别关注贮箱的防护性和环保性,采用数层高阻抗复合材料,使其具备了可折叠、高阻水、高阻气的功能。另外,为了防止注液溢液,贮箱的外囊上还设计了动力提示带,随着贮箱体积的增加,提示带会呈现“绿、黄、红”3种颜色,提示航天员注意加液情况,操作十分方便。

  “天宫一号将试验空间站必需的再生式环控生保技术中的关键单项技术,如控制技术、电源技术、推进剂贮箱技术等,经过改进完善后,可直接用于我国未来的空间站上。”他说。

有了金刚钻 敢揽瓷器活

  周建平说,每个国家都是经过多次试验才能成熟掌握交会对接技术,相比美、俄每次都需要发射两艘飞船进行一次对接,我国一个目标飞行器与3艘飞船先后对接的“1+N”模式,减少了2次发射,显著降低了成本。

“所里以前一直在搞贮箱,星上第一个气瓶、第一个皮囊贮箱、第一个表面张力贮箱都出自502所研制人员之手。目前,不但集团公司五院所有星用贮箱都由我们研制,八院的多颗卫星也由我们提供贮箱。”贮箱首席专家潘海林感慨地说。

  “这种模式缩短了空间实验室的研制进程。”他说。

空间实验室软体贮箱是一个全新产品,产品研制过程中高阻隔复合膜材料配方设计等,都是该产品问世急需攻克的难题。

  天宫一号也是未来空间实验室的雏形。作为我国首次研制发射的低轨道长寿命空间飞行器,它的特点不同于载人飞船。载人飞船是天地往返运输工具,天宫一号则可在完成交会对接任务的同时,开展一定规模的空间科学实验,为航天员提供驻留的工作和生活条件。

2012年,在接到空间站软体贮箱研制任务之初,只有四、五名技术人员组成的团队就意识到了任务的艰巨和身上的使命。由于国外实行技术封锁,贮箱需要完全国产化,没有参考实物,没有精确的技术参数,只有一些国外文献可参阅,技术人员只能不辞辛苦地奔波,反复进行试验验证。

  杨宏说,天宫一号目标飞行器采用了多项空间新技术,为将来空间站的建造和试验做先期的技术验证。天宫一号中有很多人性化设计,如为航天员提供了15立方米舒适的工作和生活空间,不再是神舟飞船的“蜗居”。这个空间还提供锻炼和娱乐设施,航天员还可收发电子邮件。

两周时间完成详细而完善的方案设计,为软体贮箱研制开了个好头。但是,方案出来了,材料的应用和工艺试制又成了问题。国内轻工业水平参差不齐,缺少高分子复合膜设计材料,能否有合适的厂家胜任试制任务,谁的心里都没底儿。

  火箭方面,我国正围绕空间站研制新一代、更大推力的运载火箭。载人航天工程运载火箭系统总设计师荆木春说,由于空间站的每个舱重达20吨左右,发射升空需要新一代更大推力的运载火箭。“我们已经在为2020年空间站的发射做准备。”

为此,技术人员先后奔赴全国10个城市对软体贮箱内外囊材料及加工单位进行调研。有时同一天里要从南京赶到上海,再从上海赶往汕头,马不停蹄。最终选定了国内最有实力的单位进行试制,并全程跟踪产品的研制过程,确保了产品研制进度和质量。

  运载火箭系统副总设计师宋征宇说,数字化、无毒无污染的中国新一代系列运载火箭长征5号、长征7号有望在2014年左右实现首飞。预计2021年左右新型火箭的各项技术将趋于成熟,并逐步替代现有的长征2号、3号、4号系列。

事前有方案,事后有验证。在产品试制过程中,502所技术人员没有丝毫放松,单就外囊试验,他们就进行了10余次,完成了24项试验项目,前后试验项目验证方案也有10种之多,而产品内囊及其整体性能的试验验证更是数不胜数。

  飞船方面,杨宏说,未来空间站的建造和运营要靠天地往返运输系统来完成。神舟飞船将从神八开始批量生产。

新人当家不为利来

  航天员训练方面,载人航天工程航天员系统副总设计师王宪民说,航天员的训练着重人控交会对接能力方面的训练,力求“把航天员训练得像开车一样”,能够熟练地进行交会对接。

记者见到502所庄保堂、周成两位年轻设计师时,总有种似曾相识的感觉,可能是他们所具有的航天人特有的阳光与稳重,让人倍感亲切。

  此外,未来的我国空间站上,航天员在轨工作时间增加,这就需要更多措施抵抗失重环境可能带来的不利影响。王宪民说,骨丢失对抗仪等实验装置随天宫一号进入太空。仪器会以不同强度和频率敲打航天员的腿部骨头,根据记录来分析其效用,从而进一步研制失重对抗设备。

“去年4月份接到这项任务时,我还有点蒙,当时庄博士递给我一份外国文献让我看,一时间真不知该如何下手。”回忆起自己刚入职便接受空间站软体贮箱任务时的窘境,周成不好意思地说。

  他说,2008年搭载神舟七号飞船上天的航天员开始使用中医对抗失重不适等症状,效果很好。

庄保堂和周成都是502所近两年刚入职的设计师,一位是清华大学的博士,一位是北京航空航天大学的硕士。他们的“加盟”恰逢研制任务最为紧张的关键时期,他们可谓是集方案制定、材料选购、试验验证于一身的多面手了。

  王宪民说,我国首次选拔的女航天员也正在进行交会对接任务训练,最早可搭载神舟十号飞船上天。“女航天员的工作和生活用品与男航天员不同,目前已设计好,正在研制。”

在首席专家潘海林和主任工艺师冯春兰的指导下,两位年轻人花费了大量的精力,一遍遍查找文献,一次次出差到外地调研材料和设备,并不厌其烦地去外协厂家盯着别人做样品。

  中国航天员科研训练中心已成为继俄罗斯、美国之后能独立培养航天员的世界第三个航天员训练基地。

为了工作,他们在北京的时间屈指可数,别说是亲人和朋友团聚,就算是约会也总是一推再推。不过,两位年轻人都很乐观,“这种全新的任务是一次很好的锻炼,通过自己的艰辛创业可以很好地提高自身的设计和工艺水平,更重要的是对航天的责任感和使命感在这项任务中能够得到充分的理解。

每次只要一想到我们亲手研制出来的产品能够用在未来的空间站上,推动我国成为第二个在空间飞行器上使用软体贮箱的国家,内心的自豪与骄傲就会不自觉地显露出来,幸福满溢……”

空间站软体贮箱模样产品已通过验收,但是距离能够真正应用到空间站上的正样产品还有很长的路要走。在资深专家、产品首席和这些年轻设计师的共同努力下,502所的贮箱研制团队将为航天员生命保障系统的完善和提升作出更多贡献。 来源:中国航天网

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