座椅束缚装置保证航天员不受伤
长江商报
航宇公司打造神七生命保障安全摇篮
胎儿在母体中是处于一种蜷缩状态,这种状态是人体承受振动和冲击的最佳状态。座椅束缚装置将航天员以胎儿般蜷缩的姿态仰卧约束在好似摇篮的座椅中,以保证航天员在承受强大过载、振动和冲击的情况下不受任何损伤。
中国航空工业集团公司航宇救生装备有限公司承担了神七飞船配套“四项”救生装备产品和“四大系列”综合航天产品的研制生产任务。其中“四项”救生装备包括:宇宙飞船座椅束缚装置、三人救生船包、个人漂浮装具和救生物品包,为航天员提供了多重生命保障。
束缚装置带来摇篮般的感受
航宇公司专门为“神舟”号宇宙飞船研制的座椅束缚装置,可将航天员以正确的姿态良好地约束在座椅上,以保证航天员能够承受宇宙飞船起飞和返回时产生的高达20g的强大过载而不受损伤。
根据航空医学理论,当人体受到过载影响,血液和内脏会向着与过载相反的方向移动,当过载达到一定限度,会对人体造成一定损伤。座椅束缚装置将航天员以胎儿般蜷缩的姿态仰卧约束在好似摇篮的座椅中,以保证航天员在承受强大过载、振动和冲击的情况下不受任何损伤。该公司在“神五”和“神六”发射成功后,公司分别咨询了首次载人航天英雄杨利伟和“神六”航天英雄聂海胜、费俊龙“座椅束缚装置有什么好的改进建议”等,并开展多项技术攻关,不断提高束缚装置的安全性,并按期将验收合格的座椅束缚装置交付中国空间技术研究院总体技术部。
三项产品构筑最后生命防线
三人救生船包、个人漂浮装具和救生物品包是航天员在飞船水上着陆后、出舱状态下的生存自救装备。救生船包和个人漂浮装具可使三名航天员具备水上应急漂浮救生的能力;救生物品包具有可靠有效的联络求救、定向定位、医保卫生、生存自救及防御自卫等功能。三项产品是此次飞天任务中航天员返回着水时的最后一道生命保障线。
为舱外航天服供氧
据了解,“四大系列”综合航天产品包括:舱外航天服气液控制台;返回舱快速断接器;绝压稳压阀、气闸舱减压阀、舱外航天服气动试验控制台;压力调控设备综合检测台、分流试验器等地面检测设备以及航天敏感元组件。
“四大系列”产品均属“神七”飞船关键产品,特别是气液控制台,它是舱外航天服系统生命保障和环境控制系统中的关键重要部件,它集成了生命保障和环境控制系统的控制开关,安装于舱外服本体结构外,在舱外航天服的胸部左下位置,具有实现供氧调压回路的切换控制以及状态指示,包括实现供氧模式切换,主备氧源、主备调节器切换、液路开关控制、分流等多项功能,它能够保持舱外航天服温度、控制供氧等。
武汉工程塑料公司提供的塑料聚四氟乙烯具有超强耐化学腐蚀性
“塑料王”保障返回舱气温稳定
在地面上实现对一个密封结构的温度控制并不难,而把这一切搬入太空却非易事。如何保障“神七”宇航员生存环境的稳定?聚四氟乙烯将起到重要的作用。神七上这种超强性能的塑料就是由武汉市工程塑料有限公司提供的。
保障返回舱内气温稳定
神舟飞船在飞行过程中,向阳面舱外温度超过100摄氏度,背阳面为零下100摄氏度。温度的快速剧烈变化和强大反差不仅不能满足航天员的基本生存,也会对一些仪器造成影响。因此,飞船全密封结构的舱壁上必须有一层隔热层,把舱内外温度完全隔断。
据介绍,在飞船最外面的防护层,就是由聚四氟乙烯和玻璃纤维组合制成,这是飞船与外界的第一层接触。在防护层下面是隔热层,隔热层里面才是金属壳体。
据介绍,用聚四氟乙烯和玻璃纤维合成第一层防护层,首先是玻璃纤维耐热性好,其次最重要的一点就是聚四氟乙烯具有超强的耐气候性。聚四氟乙烯的性能不受气候的影响,无论置于何种气候条件下,不改变原来的优良性能,且不受湿气、霉、菌及紫外线的影响。这保证了飞船在飞行过程中,隔热层及金属壳体在聚四氟乙烯的保护下,能不受影响,从而达到保障舱内温度的作用。
聚四氟乙烯当电缆保护神
同时,神舟系列飞船内有各种电缆几十公里,各种电路节点也有几万个,“如果有一毫米的电缆或者一个电路节点出现短路或者泄漏,这都将危及整艘飞船的安全。”该公司副总经理奚世英介绍,聚四氟乙烯塑料起到的另一个重要作用就是制成这些控制线路的包裹材料。
据介绍,聚四氟乙烯构成分子的极性很低,在很宽的温度、频率区间的变化很小。用其制作控制线路的包裹材料,不但可以减弱控制线自身产生的辐射,降低控制线的电损耗,而且最重要的一点就是它具有塑料中最强的电绝缘性,可杜绝电路因为漏电而产生的各种事故。
该公司提供的聚四氟乙烯塑料堪称“神舟七号”上面的“万金油”。目前,在神七上包括密封件、控制系统等多个部件都是由聚四氟乙烯制作的。
聚四氟乙烯
具有超强的耐化学腐蚀性。除熔融的碱金属外,聚四氟乙烯几乎不受任何化学试剂腐蚀。例如在浓硫酸、硝酸、盐酸,甚至在王水中煮沸,其重量及性能均无变化,也几乎不溶于所有的溶剂。
正是这一特殊的特点,在火箭燃料器的容器中,最里面与燃料接触的一层是由该公司提供的聚四氟乙烯制作的。
武汉航空仪表公司提供攻角传感器
逃逸塔上“铁疙瘩”
保障飞船不“出轨”
武汉航空仪表公司生产的一块“铁疙瘩”——攻角传感器,已是神舟系列飞船上的“六朝元老”。目前,该厂生产的攻角传感器将再一次使用在“神舟七号”上。用来保障“神舟七号”在升空和返回的过程中,飞船不偏离预定的轨道。
这个“铁疙瘩”像一个倒置的抽象陀螺。其上部是一个长约12厘米的金属圆锥体,下部是一个直径约10厘米、高约7厘米的金属圆柱体。在圆柱体上,连着一根电缆线。电缆线的另一端是连接其他物体的插头。武汉航空仪表公司传感器技术研究所主任设计师柯有新说:“攻角传感器”作为飞船逃逸塔上的配套产品,对承载航天员的返回舱按预定的轨道顺利返回地面起到重要的作用。 在飞船升天的过程中,“攻角传感器”时刻通过改变“冒火”推力管“火候”来改变飞船的运行方向。
攻角传感器在飞船飞行过程中,由于处于飞船的顶端,受到的风力以及摩擦都很大。如何保证小小的一块“铁疙瘩”不会在飞船高速的飞行中“燃烧融化”。柯有新解释,实际上,这块汉产的“铁疙瘩”在升空前已受到了“模拟生存”训练。
本版稿件均由本报记者 张鲲翼 实习生 覃华芳 采写