神舟十六號出征　這些技術(shù)功不可沒

頡滿斌

5月30日9時31分，神舟十六號飛船搭載3名航天員在酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地成功起航。在神舟十六號飛船中，中國航天科技集團(tuán)公司五院510所（以下簡稱510所）承擔(dān)了結(jié)構(gòu)與機(jī)構(gòu)、熱控、測控、儀表與照明、環(huán)控生保等5個重要分系統(tǒng)中共計43臺套產(chǎn)品的研制。這些設(shè)備與飛船在軌正常工作及航天員的生命安全都息息相關(guān)。

艙門快速檢漏儀保障出艙安全

在空間站任務(wù)中，航天員要從神舟十六號飛船進(jìn)入空間站，其間多次穿艙活動需打開和關(guān)閉艙門。維持航天員在艙內(nèi)生存的氣體絕對不能泄漏，艙門是否密封良好具有決定性作用，因此精準(zhǔn)快速檢測艙門的密封性至關(guān)重要。

艙門檢漏儀的作用就是檢測神舟飛船艙門是否達(dá)到密封狀態(tài)，它通過內(nèi)部的核心傳感系統(tǒng)，感受壓力和溫度的變化，在很短的時間內(nèi)判斷艙門是否關(guān)閉完好，并向航天員提供“艙門已關(guān)好，可以脫航天服”的指令。

“早期的神舟飛船是整艙加壓，通過檢測整艙艙壓變化來判斷艙門的密封性，這種方法雖準(zhǔn)確可靠，但缺點是耗時長。”510所高級工程師董義鵬介紹，510所研發(fā)的艙門快速檢漏儀正是在這一背景下進(jìn)行改進(jìn)的，實現(xiàn)了對神舟飛船艙門和對接面的快速準(zhǔn)確檢漏，填補(bǔ)了國內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。目前，艙門快速檢漏儀已經(jīng)成為載人航天器的“必需品”，為航天員艙內(nèi)活動提供堅實的安全保障。

艙內(nèi)艙外照明點亮神舟之路

神舟十六號載人飛船將會與空間站實施交會對接，航天員進(jìn)入空間站生活和工作。由于空間站在軌飛行會周期性經(jīng)過地球陰影區(qū)，經(jīng)歷很長時間的黑暗，因此在交會對接中照明問題就非常重要。

510所高級工程師楊軍介紹，510所承擔(dān)了載人飛船艙內(nèi)照明設(shè)備和交會對接照明設(shè)備研制任務(wù)，不僅為航天員艙內(nèi)工作、生活提供照明，也為載人飛船與空間站在陰影區(qū)的交會對接提供攝像輔助照明。

為了滿足空間復(fù)雜惡劣環(huán)境要求，神舟十六號飛船艙內(nèi)照明設(shè)備（近距離泛光照明）和交會對接照明設(shè)備（遠(yuǎn)距離透光照明）采用了先進(jìn)的固態(tài)照明光源。這種光源的優(yōu)點是耐沖擊、抗振動、功耗低、穩(wěn)定性高，但受限于發(fā)光材料的性能，固態(tài)照明對高溫環(huán)境和低溫環(huán)境都比較敏感。

“為此，510所研制團(tuán)隊進(jìn)行了長期大量的技術(shù)攻關(guān)，最終解決了對溫度敏感的問題?！睏钴娬f，在空間環(huán)境適應(yīng)性的難題上，為降低紫外輻照、總劑量輻照、原子氧等空間特殊環(huán)境對產(chǎn)品壽命及可靠性的影響，研制團(tuán)隊先后突破了空間二次光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計、在軌抗特殊空間環(huán)境設(shè)計、敏感器件抗力學(xué)環(huán)境設(shè)計等技術(shù)難題。

載人飛船進(jìn)入地球陰影區(qū)時，航天員在艙內(nèi)仍可以正確判讀儀表數(shù)據(jù)、手動開關(guān)指令，為交會對接的成功增添一份保障。

儀表板減振器保障儀表設(shè)備穩(wěn)定可靠

儀表板作為飛船儀表設(shè)備的承重部件，它的整體框架式構(gòu)型就如同一個“家”一樣，不僅為儀表顯示設(shè)備和主要手控設(shè)備這些“兄弟姐妹”提供獨立的“私密空間”，而且為它們提供了準(zhǔn)確可靠的安裝接口。

“這個‘家通過4個金屬橡膠減振器實現(xiàn)與飛船艙壁的可靠聯(lián)接，4個金屬橡膠減振器就像4個‘忠誠的軟甲衛(wèi)士，結(jié)構(gòu)上既有金屬的固有特性，又有橡膠的彈性。”510所高級工程師曾政菻介紹。

在飛船發(fā)射、飛行和返回過程中遇到巨大振動、沖擊等情況時，儀表板減振器能夠為飛船上的儀器設(shè)備提供必要的力學(xué)工作環(huán)境，例如在發(fā)射、返回過程中保證設(shè)備生存，在飛行過程中改善儀表板上設(shè)備的力學(xué)工作環(huán)境。

操縱棒是航天員手臂的延長器

在飛船發(fā)射和返回過程中，航天員的身體被牢牢束縛在座椅上，身體不能前傾以完成對儀表板上各設(shè)備的操作，為解決這一難題，操縱棒應(yīng)運而生。

操縱棒把手是根據(jù)航天員手掌正常抓握狀態(tài)進(jìn)行賦型設(shè)計的，外部輪廓曲面完美貼合航天員掌心，極大滿足航天員操作過程中的舒適度要求。操縱棒桿體設(shè)計為可無極伸縮式，航天員可以根據(jù)現(xiàn)場條件在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整操縱棒的長度。同時桿體采用高強(qiáng)度碳纖維材料，比強(qiáng)度高，手感舒適，外觀光澤，極具美感。