空间站入住指南:对接锁紧后“下船”,穿过太空门廊入住
北京日报客户端 | 记者 刘苏雅 通讯员 李同 于茂华

2022-06-05 21:16 语音播报

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6月5日,神舟十四号载人飞船发射成功,航天员将入住空间站,开启他们为期6个月的太空“出差”生活。空间站的“入住”流程是怎样的?中国航天科技集团八院研制的对接机构,为航天员入住空间站搭建了一条安全可靠的“生命通道”。

稳稳停靠“太空母港”

神舟十四号载人飞船入轨后,与核心舱实施自主快速径向交会对接,停靠在“太空母港”天和核心舱预留的“航天员专用通道”。对接机构将在这一过程中完成捕获、缓冲校正、拉近、刚性连接等一系列动作。

随着飞船与空间站组合体的逐渐靠近,飞船上的主动对接机构会推出对接环,在精准的控制下与空间站组合体上的被动对接机构实现瞬间捕获。“牵手”成功后,飞船与空间站存在着一定的姿态偏差和晃动,此时就需要通过对接机构内部的各类弹簧元件、可控阻尼机构等,实现能量的缓冲、消耗及姿态偏差的校正,同时也确保对接过程中的巨大冲击能量,不会对飞船内航天员产生身体上的过载。待飞船姿态稳定后,主动对接机构会通过收回对接环实现相互拉近,最终“拥抱”在一起。最后,对接机构锁紧12把对接锁,实现飞船与空间站的密封与刚性连接,建立起一个安全可靠的对接通道。

这时,航天员就可以依次“下船”,前往空间站。

80厘米的“太空门廊”

但“下船”过程也并不容易,稳稳停靠空间站后,航天员首先要打开神舟十四号飞船返回舱舱门,来到飞船轨道舱舱门前。此时,轨道舱的前端主动对接机构和核心舱的被动对接机构之间,已经形成了一条直径80厘米、长约1米的“门廊”,航天员在这里有足够的空间取出“钥匙”,打开通往核心舱的双重保险门。

在对接机构研制之初,设计师对标国际先进,采用了异体同构周边式对接机构,其优点在于对接面直径较大、对接后通道畅通,同时适应性强、承载能力大,可以适应各种吨位的航天器对接;但也有重量大、构造复杂的缺点,许多缆线、组件、管路等都必须安装在对接机构的周边,给设计和装配工作带来了一定的挑战。

载人航天,一切为载人。为了给航天员进出自如的空间,设计师对安装在对接机构上的产品进行了集成设计,最终为航天员搭建了一个直径达80公分的圆形通道,这相当于正常房间门的宽度。设计师还在地面进行了各类模拟实验,其中一项就是按照航天员体型最大包络,请一位身高1.8米、体重80多公斤的设计师进行了现场“测评”,确保航天员通行“感觉良好”。

密不透风的“生命通道”

对接通道打开后,航天员就相当于进入了一个大的密封舱,为了保证航天员在舱内的安全,整个密封舱的密封性至关重要。如何保证100%的密封性,对接机构框面的密封圈就成为其中的关键点。

中国航天科技集团八院805所设计师介绍,神舟飞船的密封圈采用双圈设计,安装在主动对接机构的对接面的T型凹槽里。这种设计可以确保在零重力和恶劣的空间环境效应情况下,不会从对接面脱落,使密封性能得到双重保护。

设计师对密封圈的材料进行了长达6年的攻关,解决了普通材料在低温环境中的“脆变”特性以及长期工作后材料老化等一系列问题,为航天员打造了一条密不透风的“生命通道”。

短短十一年间,对接机构已圆满完成20次空间交会对接,以一次次安全可靠的“太空之吻”成就了一款金牌产品。在我国空间站建造及运营期间,飞船将进入常态化、高密度发射阶段,而对接机构的配套需求也面临着任务重、周期短、质量过硬的要求,805所研制团队积极推进对接机构产品化进程,通过产品定级、组批投产等一系列举措,力争“好、快、省”为空间站保驾护航。

神舟十四

编辑:孟紫薇

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