按照計劃,神舟十一號飛船在軌獨立飛行2天后,將與天宮二號實現(xiàn)交會對接。飛船與天宮能否成功“握手”?航天員能否順利進入天宮二號?最關(guān)鍵的就在于對接機構(gòu)。
交會對接機構(gòu)由上海航天技術(shù)研究院打造,為實現(xiàn)安全可靠的交會對接,上海航天人做了哪些精心準備?
對接機構(gòu)采用“T”型密封圈
按照此前天宮一號與神八、神九、神十的交會對接過程看,此次當(dāng)神舟十一號飛船和天宮二號拉近到對接框接觸的位置后,將啟動飛船的對接鎖主動工作,與天宮二號的對接鎖配合,共同完成對接鎖的鎖緊。在鎖緊的過程中,安裝在飛船的對接框面的密封圈被壓緊,與天宮的對接框面緊密配合,形成密封的連接通道,完成密封工作。
上海航天技術(shù)研究院對接結(jié)構(gòu)研制負責(zé)人告訴記者,神舟十一號與天宮二號對接,通道打開后,航天員相當(dāng)于進入了一個大的密封艙。“只有保證密封艙100%的密封性,航天員才是安全的。”為此,上海航天人針對密封圈的研制花了不少心思。
據(jù)透露,神舟十一號上的密封圈為“T”型結(jié)構(gòu)。上海航天主管密封圈的設(shè)計師楊國棟說,密封圈的技術(shù)攻關(guān)花了六年時間。隨后開始與整機的各種驗證試驗,在整個攻關(guān)過程中,遇到的難題數(shù)不勝數(shù)。最終,采用了目前的這種外形和尺寸。“這種造型可以確保密封圈在空間不受力的情況下,不會自動脫落;橡膠不會因為惡劣的空間環(huán)境的作用而失效;也不會因為惡劣空間溫度環(huán)境的持續(xù)作用而從安裝框里脫落。”
產(chǎn)品細節(jié)設(shè)計盡顯人性化
交會對接完成后,在整個30天的任務(wù)期間,航天員將進入天宮二號工作、生活,并開展相關(guān)空間科學(xué)實驗。對設(shè)計師們來說,載人交會對接,一切為載人。秉承這樣的理念,產(chǎn)品的細節(jié)設(shè)計之處盡顯人性化。
對接機構(gòu)研制之初,就對標國際,實現(xiàn)跨越式發(fā)展。為便于航天員在不同飛行器之間自如進出,上海航天團隊目標是研制出能與國際空間站相匹配的異體同構(gòu)周邊式對接機構(gòu)。
周邊式對接機構(gòu)適應(yīng)性強、承載能力大,但是重量大、對接初始條件要求嚴格,構(gòu)造也復(fù)雜。許多纜線、組件、接插座、管路都必須安裝在機構(gòu)的周邊,十分有限的位置導(dǎo)致系統(tǒng)集成難度很大。但設(shè)計人員克服困難,從剛度、強度要求進行布局設(shè)計,并參照人機工效學(xué)等方面綜合設(shè)計了一個直徑達80厘米的圓形通道,航天員在太空中就是通過這個通道進入天宮二號。