日期:[2022年07月25日] -- 智慧生活报 -- 版次:[A4]

硬核长五B让“问天”坐上“头等舱”

  火箭就像一列太空列车,负责为每一名“乘客”提供“头等舱”的优质服务。
  大暑时节在低纬高温之地发射,问天实验舱(简称“问天”)前往太空的旅程中,长征五号B(简称长五B)火箭为其提供了哪些精细化服务和保护呢?

A 头等舱
保证足够的大空间
  在长五B火箭的细心呵护下,“问天”踏上了探索星河霄汉之旅,满天神话即将成为现实。
  长五B火箭整流罩直径超过5米、高度超过20米,相当于一节动车车厢,在国内现役火箭中,其空间算得上是“头等充裕”。
  “问天”是我国目前发射的重量最大、包络尺寸最大的载荷。据长五B遥三火箭结构总体设计师王乾介绍,生产初期,研制团队采用三维视觉扫描等技术,对整流罩以及“问天”的尺寸进行了精准仿真,反复详细校核,确认了关键位置的安全间隙,确保在飞行、分离的过程中问天享有足够的舒适空间。

B 空调房
保证适宜的温湿度
  7月的文昌航天发射场烈日炎炎,“问天”坐在整流罩里会“热出汗”吗?
  不同于常规整流罩有一个送风口,长五B火箭整流罩设置了上下两路送风口,以扩大供风量,满足超大空间送风要求,确保罩内始终保持适宜的温湿度。
  火箭飞行过程中要承受非常恶劣的热学环境、力学环境和噪声环境,长五B火箭整流罩采用流线型的冯·卡门曲线外形,大大降低了火箭在大气飞行中的气动加热,保护问天免受环境干扰。研制人员还在整流罩外侧粘接了软木隔热材料,进一步减少穿越大气层时的炙热。
  在前不久的星罩组合体转运和火箭转运过程中,长五B全程冷链运输,持续保证空调向罩内输送常温干燥空气,保障问天的舒适度。
  此外,大推力直接入轨、起飞时间偏差修正、优化发射流程、远程测试网络等技术和手段的应用,都是研制人员为“问天”这位重要“乘客”提供的贴心服务。

C 大沙发
保证最小的冲击力
  舱箭分离后,细心的小伙伴可能会发现,“问天”的尾部有两条圆形的框架,就好像实验舱坐在什么东西上。这是一个由两条圆形隔冲框组成的“大沙发”,内部引入了“颗粒阻尼”等新技术,让分离冲击在颗粒体的摩擦和碰撞中迅速耗散动能,冲击力减轻了10倍左右,“坐”起来更舒适。“问天”被送到预定位置后就要与火箭分离,也就是“到站下车”,这个“下车”可是大有讲究。
  中国航天科技集团一院产品化副主任设计师孙璟介绍说,为了让空间站舱段能够安全“下车”,研制团队研制了一项新的舱箭分离装置,既能“绑”住大直径的空间站舱段,又能快速、可靠、无污染地分离。但在做分离试验时,研究人员发现新型分离装置对分离面的瞬间冲击高达30000G。
  30000G是什么概念?相当于一吨重的汽车以每小时100千米的速度撞向墙面所产生的冲击力,足以让车和墙瞬间粉碎。这可行不通!空间站舱段有许多陶瓷、光学器件,这样可能损坏较脆的零部件。研制团队另辟蹊径,在不改变舱箭连接形式的同时改善了舱箭之间的连接受力情况,解决了冲击问题。