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载人航天, 细节决定成败-凯发官网入口地址

日期:2016-09-21 【 来源 : 新民周刊 】 阅读数:0
阅读提示:而为了确保航天员安全返回,首要的是对接机构中的12对对接锁能够顺利解锁分离。为了确保解锁的可靠性,对接机构设计人员在地面进行了600多次解锁试验,试验全部成功,无一故障。
撰稿|游本凤
 
        对于载人航天来说,不仅人命关天,更要把“以人为本”放在第一位。
  要让航天员经常吃上湿热的富有营养,而又口感良好的食品,就必须依靠电源的能量来加热。如何保证充足的电量,这是航天科技人员事先必须要充分考虑到的。如果把载人飞船比作一座小型城市,电源分系统就像是一个发电厂,而总体电路就像是一个个供电局,负责整座“城市”的正常运转与供电。如与天宫一号对接的神舟九号载人飞船电源系统共有三种电源,即太阳电池帆板、镉镍蓄电池、应急电池。应急电池被称为救命电池,一旦飞船发生故障,它能够确保航天员安全返回。
  因此,天宫一号在设计制造时就考虑到上述因素,决定采用国际上最先进的100伏高压母线电源系统。这样,基本上解决了两个联合体在空间运行和工作中的大功率用电问题。而为了能让航天员能吃上热饭热菜,科技人员设计出了更加合适的配电方式,用太阳电池帆板持续产生的源源不断的电能来热饭,既节约了加热饭菜的时间,同时又给航天员带来电源能量充足的安全感。
  虽然天宫一号与神舟九号、神舟十号载人交会对接后成功运行已成为过去式,但电源分系统供电正常,在轨工况和技术状态良好,尤其是电源输出量能和整船负载完全满足使用需求和总体指标,这些成熟技术对航天员驻留天宫二号期间,必将为航天员工作和生活提供一个舒适安全的“太空公寓”。
     而对于载人交会对接,人们更关注的是航天员会做些什么。据上海航天对接机构主管设计师姚建透露,在对接机构故障模式的设置中,其中有十多项可以让航天员直接参与故障的处理。而对接机构中涉及需要航天员操作的,只有一个捕获锁解锁动作。在对接机构中有3对这样的捕获锁解锁按钮。对接机构捕获锁解锁是在两个飞行器分离前进行,一般情况下,由地面发送指令解锁,但一旦出现解锁故障,航天员可以采用手动解锁。为了防止误动作,解锁按钮需要两只手指从两边往中间同时挤压,再提起操作杆才能完成。
  在整个需要航天员的操作设计中,设计师们对细节非常注重。比如为了便于航天员寻找着力点,手动解锁按钮的外形设计是球形的。为了便于航天员操作,设计人员多次与航天员进行面对面的交流,在对他们进行相关原理培训的同时,安排他们参观相关产品,听取他们的意见和建议。在部件的外形设计中杜绝锐边,同时舱内各种材料的选取都采用无毒、无异味的“绿色环保”材质,避免对航天员造成各种潜在伤害。在舱内显示飞船状态的面板上,不同阶段的数据采用白色和绿色两种颜色来显示,便于航天员的分辨。在各个飞行阶段,面板上显示的数据的个数各不相同,而对接时,显示面板上只显示10个参数。
  而为了确保航天员安全返回,首要的是对接机构中的12对对接锁能够顺利解锁分离。为了确保解锁的可靠性,对接机构设计人员在地面进行了600多次解锁试验,试验全部成功,无一故障。尽管如此,为了确保万无一失,他们还是采用了冗余设计,即每把对接锁都配备了火工品装置,一旦两个飞行器无法实现正常分离,在航天员返回到返回舱后,由地面发送火工品引爆指令,首先引爆神舟飞船上的火工品,实现强制分离。如果这样仍不能分离,再引爆天宫上的火工品,确保最终安全分离。火工品的设计也采用了无污染材质。同时为了保证不影响飞行器的姿态,引爆力度也控制在合适范围内,以减少振动,不让航天员感到不适。一切为了航天员,最重要的是确保两个航天器分离后,飞船能够安全返回,人员能够平安落地。
 
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