5月30日9時(shí)31分，神舟十六號(hào)載人飛船成功發(fā)射。中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司四院42所（下簡(jiǎn)稱航天四院42所）一片歡騰。該所承擔(dān)了神舟十六號(hào)載人飛船逃逸火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑、CO?吸收藥盤、飛船艙體密封件、出艙航天服密封件、“太空廁所”組件等多項(xiàng)研制生產(chǎn)任務(wù)，“襄陽(yáng)造”再次為航天員保駕護(hù)航。
(資料圖片)
千萬(wàn)次試驗(yàn)確保100%的可靠性
火箭逃逸救生系統(tǒng)動(dòng)力裝置被譽(yù)為航天員“生命之塔”。載人火箭頂部有一個(gè)標(biāo)志性裝置——火箭逃逸塔，一旦火箭飛行出現(xiàn)意外逃逸系統(tǒng)立即啟動(dòng)，逃逸塔將以比火箭飛行更快速度脫離主體降落到安全位置。
“動(dòng)力源是逃逸系統(tǒng)關(guān)鍵，其推進(jìn)劑必須具備高安全性、高燃燒速度、高可靠性。”李華在航天四院42所從事逃逸火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑配方研制工作20多年。她介紹，火箭上升過(guò)程中有極高速度，需要在2秒鐘之內(nèi)把逃逸塔帶到安全區(qū)域，可靠性須100%。
研發(fā)人員對(duì)10多種原材料開展成千上萬(wàn)次試驗(yàn)，對(duì)相關(guān)力學(xué)性能、燃燒性能、安全性能等進(jìn)行驗(yàn)證，成功完成護(hù)航使命。
一呼一吸和地球一樣
艙外航天服上有一個(gè)凈化裝置，用于凈化航天員呼出的二氧化碳，保證濃度在安全范圍內(nèi)。
由42所研制的吸收藥盤就是CO?凈化裝置中的關(guān)鍵部件，安裝在艙外航天服背包內(nèi)，尺寸小，吸附功能大。
這個(gè)藥盤直徑只有十幾厘米，高度三厘米。研制出這個(gè)小藥盤，課題組周渝淞、牛同鋒用了6年時(shí)間。周渝淞說(shuō)，太空每一件產(chǎn)品都有嚴(yán)格要求，為達(dá)到可靠度0.9999的要求，想過(guò)很多造型設(shè)計(jì)，最終蜂巢給了啟示。
材料、配方的研究進(jìn)展都很順利，“攔路虎”出現(xiàn)在打孔上。“一個(gè)小藥盤要打300多個(gè)孔，手工打孔要三、四小時(shí)。”周渝淞說(shuō)，通過(guò)數(shù)控機(jī)床技術(shù)，保證了藥盤產(chǎn)品外觀平滑完整，無(wú)裂紋，外形尺寸及孔位保證一致。
密封材料可以在天上服“長(zhǎng)役”
飛船艙體密封件直接影響航天員生命安全，42所已為飛船提供萬(wàn)余件密封件，一次性檢驗(yàn)合格率均為100%。
特種橡膠材料與工藝課題組李杰介紹，飛船各艙體間是“獨(dú)立單元房”，艙門是連接和隔離空間站各艙體重要機(jī)構(gòu)，不僅要嚴(yán)絲合縫更要經(jīng)久耐用，密封性能至關(guān)重要。艙門抗靜電密封材料是新挑戰(zhàn)，其表面會(huì)產(chǎn)生靜電吸附，影響產(chǎn)品密封效果。
“過(guò)五關(guān)斬六將，每一項(xiàng)指標(biāo)都是一道坎。”李杰說(shuō)，課題組攻克靜電吸附、材料力學(xué)性能、壓縮永久變形、低溫性能、老化性能、撕裂強(qiáng)度、氣味等級(jí)、防霉等級(jí)、可凝揮發(fā)物含量等一道道“硬坎”，最終實(shí)現(xiàn)綜合性能滿足設(shè)計(jì)要求。
趙志祥是李華愛(ài)人，跟產(chǎn)下廠實(shí)驗(yàn)，一下廠就是一個(gè)多月。長(zhǎng)壽命和靜密封材料產(chǎn)品順利通過(guò)綜合性能考核驗(yàn)收，并成功攻克大尺寸密封材料研制工作，產(chǎn)品經(jīng)受地面8萬(wàn)次疲勞試驗(yàn)，并通過(guò)-90到200℃高低溫交替變化等嚴(yán)苛環(huán)境考驗(yàn)。
密封件精度相當(dāng)于頭發(fā)絲1/5
航天員出艙時(shí)，艙外航天服是安全唯一屏障，被譽(yù)為“生命盔甲”。2014年，42所特種橡膠材料與工藝課題組開始二代航天服密封件研制。
“地球上平常一個(gè)動(dòng)作要在太空中完成，對(duì)航天服靈活性要求很高。”課題負(fù)責(zé)人王凡說(shuō)，一件艙外航天服包含幾十種密封件。主氣密層是艙外航天服核心部件，保護(hù)航天員不受宇宙空間惡劣環(huán)境影響。“氣密層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，厚度只有0.4毫米，壁薄曲面有大波紋，尺寸精度高、成型難度大。”王凡和組員們攻克難題，實(shí)現(xiàn)我國(guó)艙外服主氣密層自主研發(fā)。掌指氣密手套是艙外服手套另一部件，首次將機(jī)械手引入艙外服手套研制生產(chǎn)。
“系列密封件產(chǎn)品最大直徑接近3米，周長(zhǎng)9米，不能超過(guò)0.01毫米誤差，相當(dāng)于一根頭發(fā)絲的1/5精度。”王凡很自豪。
“太空廁所”襄陽(yáng)貢獻(xiàn)
襄陽(yáng)承接研制的“太空廁所”核心組件為大便袋上蓋組件。周渝淞說(shuō)，用于空間站航天員日常產(chǎn)生排泄物及嘔吐物殺菌處理，為航天員長(zhǎng)期工作生活提供安全、衛(wèi)生、舒適、溫馨的“空間家園”。
周渝淞說(shuō)，上蓋組件產(chǎn)品在隨飛船上行至到達(dá)空間站，會(huì)經(jīng)歷各種復(fù)雜發(fā)射振動(dòng)力學(xué)環(huán)境，上蓋組件中的防腐劑顆粒可能會(huì)少量脫落掉粉。為防止發(fā)生粉末掉落，課題組通過(guò)大量對(duì)比試驗(yàn)，篩選出比重低、抗拉強(qiáng)度高、沖擊韌性好的原材料，進(jìn)行試驗(yàn)成功“交貨”。
（湖北日?qǐng)?bào)記者 孫濱 汪璐 通訊員 席玲）
