举世瞩目的神舟七号载人航天飞船将发射升空,三人五天飞行、航天员出舱、放飞伴飞小卫星,这些都标志着中国载人航天又将攀升到一个新的高度。作为我国规模最大的集火箭、宇航型号动力系统研究、设计、生产、试验于一体的航天固体动力技术研究院,中国航天科技集团四院承担了“神七”逃逸系统动力装置、飞船舱体密封件和宇航员出舱航天服橡胶系列产品的研制生产任务,分别应用于“神七”箭、船、服三大系统,将伴随飞船与航天员完成发射、飞行、出舱等各阶段任务,全程为“神七”护航。
逃逸系统:使火箭的安全性指标提高到0.997
发射“神七”的长征二号F火箭顶部安装有一个逃逸系统,是为了确保飞船发射阶段航天员生命安全而设的一个安全保障系统。被誉为宇航员的“生命之塔”,也被形象地称为火箭上的“救生艇”。
逃逸系统固体火箭发动机具有瞬间产生巨大推力的特点,一旦火箭在发射升空阶段出现重大故障,它会按指令点火工作,在2秒左右的时间内将载有宇航员的舱体带到2、3公里以外的安全地带。逃逸系统由低空和高空两组发动机组成,分别承担从火箭起飞前30分钟到起飞后120秒,起飞后120秒到200秒左右两个时间空间段内的救生任务。若火箭发射一切顺利,120秒后低空逃逸发动机组即逃逸塔按指令点火,自行与箭体分离实现“抛塔”,200秒左右安装在飞船整流罩上的高空逃逸发动机机组与整流罩一道与箭船分离。至此,四院逃逸系统飞船发射阶段的护航使命完成。
从“神一”到“神六”,四院提供的逃逸系统发动机次次不辱使命,均圆满完成了任务。由于增加了逃逸系统,长征二号F火箭的安全性指标由0.97提高到了0.997(现实中无法实现100%),即由过去发射100次可能出现3次危及宇航员生命的问题,减少到现在发射1000次才可能发生3次这样的事故,达到了国际先进水平。
飞船舱体密封件:万余件产品一次交检合格率均为100%
飞船舱体密封件是飞船舱体结构密封的关键部件,起着隔离飞船与外层空间、支撑宇航员安全独立的生存环境的重要作用。由于外太空的复杂环境,要求密封件在高真空、高低温交变、紫外辐照、带电粒子辐照和原子氧侵蚀、组分容易挥发等特殊使用环境下,不产生降解、老化和龟裂等,始终保持可靠的密封性能。另外,由于飞船舱内载人环境的特殊要求,密封材料还必需具有极低的挥发性且无毒、无污染。
航天四院所属42所在国内多家专业厂所无法满足“神舟”密封材料高性能指标要求的情况下,主动请缨,研制出了具有“高性能、高可靠性、高安全性”的密封件,并最终承担了神舟飞船所有密封件的生产任务。自1999年神舟载人飞船飞行以来,四院已经为飞船总体单位提供了十数套、万余件大小各类密封件,产品一次交检合格率均为100%。
舱外航天服橡胶制品:助中国宇航员漫步太空
航天员穿上中国自己制造的舱外航天服出舱活动,是此次“神七”飞行的最大亮点。
航天员身着舱外航天服出舱活动,俨然就是一个在空间运行的小卫星,必须具备独立的运行系统,能保证航天员的气、液、电供给,保证其生存、工作和通讯。小小密封件,截面尺寸最大不过几公分,用在“神七”出舱航天服里却担当着大责任,要确保航天服良好的气密性。舱外航天服气压调节是关键,更不能出现一丝漏气。航天四院所属42所研制的橡胶系列产品一部分起着确保航天服气密性、保障航天员正常压力环境和生命安全的重要作用,另一部分则作为航天服不同部位、不同部件的重要组成部分,用来满足一些特殊功能的需要。特别是用在手腕、胳膊肘、肩膀、膝盖、脚踝等部位的密封件,既要确保航天员在太空舒展自如,又要始终保持密封部位“密不透风”。这也是该所橡胶产品继飞船密封之后在载人航天又一新的领域得到应用。
(王玫 席玲 刘国伟)