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哈尔滨工业大学为神七“量身定做”助其顺利飞天

2008-09-24 09:56:29
华夏经纬网

    东北网9月23日讯 22日,哈工大为神七量身设计的多项研究成果终于对外揭开了神秘的面纱。据悉,此次对外发布的舱外航天服空间环境试验设备、KM6水平舱舱门设计制造、水平舱环控系统改造和舱外宇航服核心部件水升华器都是专为神七航天员能够顺利完成任务而专门研发的设备。

  空间环境试验设备“造”出高真空的空间环境

  舱外航天服空间环境模拟试验设备能够在地面模拟出一个高真空、超低温的空间环境。舱外航天服在组装制造的各个阶段,需要进行数次空间环境试验,太空出舱航天员也要多次身着舱外航天服进入空间环境模拟设备进行试验和训练。哈工大特种容器设计与制造研究所在2006年9月承担了舱外航天服空间环境模拟设备的制造任务。据该项目总指挥王若维介绍,在11个月的工程期间,项目组克服了容器在工厂整体制造、超大部件公路运输、快开大门设计制造、现场特殊位置整体吊装等难题,在2007年8月按期交工。

  水平舱舱门保证航天员生命安全的关键

  KM6水平舱是为航天员进行出舱活动空间环境训练的重要设备,在该舱中可进行神七轨道舱的整舱空间环境实验,航天员可以身着舱外航天服进入轨道舱进行人、船、服综合空间环境试验。试验过程中舱门的顺利关闭和开启是保障试验顺利进行并保证航天员生命安全的关键。

  哈工大重新设计制造了KM6水平舱舱门结构和开启关闭机构。研究所为此设计制造了特种现场加工机床,并在KM6真空容器筒体上重新加工了舱门的密封面。加工完成的舱门机构整体功能和精度完全达到设计和使用要求,已交付中国空间研究院相关单位使用,运转良好,并多次完成神七教练员和航天员的“人、船、服”重大试验。

  水平舱环控系统改造使航天员提前适应轨道舱

  水平舱是载人航天“人(航天员)、舱(轨道舱)、服(舱外航天服)”地面实验舱。哈工大气动技术中心课题组负责水平舱环境控制系统的改造工作,即负责为“人、舱、服”实验提供合适的环境控制。该环控系统模拟太空环境,提供被实验的轨道舱及航天服内气体的氧氮比、压力、温度等环境,在保障航天员生命安全的前提下,使航天员提前适应在轨道舱中的生活。该项目于2006年初开始实施,2006年底通过验收。

  紧急复压系统达到适合人类生存的气压值

  航天员身着航天服进舱进行实验时,舱内被抽成真空。倘若航天服发生泄露,航天员就会暴露在真空状态,非常危险,甚至危及生命安全。在这种状况下,舱门不能及时打开,就需要紧急复压系统恢复舱内大气压,使之达到适合人类生存的气压值。舱外航天服实验舱紧急复压系统也是由哈工大气动技术中心负责研发的,该系统2007年10月通过验收。

  水升华器舱外航天服核心部件

  据介绍,水升华器是舱外航天服的核心部件,航天服内侧的温度、湿度及压力都由该部件控制,其安全性和可靠性直接关系到航天员的生命安全。该构件采用薄壁铝合金焊接制造,结构复杂,对焊接变形精度要求极高,国外对其设计和制造技术实行封锁。

  哈工大现代焊接生产技术国家重点实验室组成了以电子束焊接技术为主的研究小组,与航天医学工程研究所共同努力,突破了电子束焊接熔池图像传感与质量监测、密闭接头的熔透控制和焊接应力变形控制,形成了具有自主知识产权的焊接新技术,并利用新技术研制出了水升华器组件,实现了小批量生产。目前国产航天服所用的该部件全部由哈工大焊接国家重点实验室生产。

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