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专家介绍“神八”改进:数十发动机确保姿态正确

  为了成功执行对接任务,神舟八号都引入哪些针对性的改进?为此,航天科技集团的技术人员向我们详细介绍了新一代载人飞船的优势。

  精密仪器确保精密对接

  据中国航天科技集团公司相关专家介绍,“神八”与天宫一号的对接过程,就如同太空中两列没有铁轨的高速运转的列车实现首尾相接,对接后,天宫一号要在两个飞行器之间建立能供航天员通过的气密通道,此外,还要实现与神舟八号电、气、液的共通,收到“对得上,分得开”的效果。这给对接控制和对接机构提出了较高要求。

  对接机构是目前最复杂的空间机构,有轴承齿轮各300个左右,零部件上万个。专家举例说,比如首次使用的我国自主研制的电连接器,作用就十分关键——4只直径在3.8厘米的电连接器的插头,必须在准确的时间内完成与“神八”对接口上四只插座的对接,难度就好像人们用针尖去碰触针尖。

  另外,“神八”在外面配备有无线电测量敏感器,在交会对接时发挥作用。

  数十台发动机确保姿态正确

  据中国航天科技集团公司五院载人航天总体部主任设计师石泳介绍,飞船不但可以往前走,还具有平移功能。这也是神舟八号飞船的又一大亮点。神舟八号增加了8台平移发动机和4台反推发动机,用于控制“神八”和天宫一号的相对位置,还可以提供紧急避撞的动力。

  “神八”的推进分系统由返回舱推进子系统和推进舱推进子系统组成。飞船空间停靠时间为180天,在轨工作时间为5天。返回舱子系统位于返回舱凹舱内,采用单元恒压挤压式推进方式。系统共配置8台单元发动机,提供返回舱俯仰、偏航和滚动所需的动力。推进舱采用双元统一恒压挤压式推进系统。系统共配置40台大小不一的姿轨控发动机。

  降落伞和反推发动机确保着陆安全

  据航天科技集团专家介绍,神舟八号飞船的回收着陆系统也有所改进,更加可靠。

  首先,飞船的回归工作程序有所调整,因此在回收着陆过程中能够更好的自主应对更多可能状态的故障。其次,飞船返回使用的降落伞,在构成、结构、材料等多方面实施了改进。

  “神八”还配备有新研制的着陆反推发动机,以保障更优的着陆速度。另外,飞船着陆缓冲阶段工作的重要设备γ表也实现了彻底国产化。着陆系统的各个部分经过了大量的验证试验,确保能满足交会对接任务要求的更为严苛的空间环境条件和长期在轨运行的要求。

  铝锂合金确保飞船减重

  由于飞船结构改进,推进舱增加了热控、环控、温控装置,受制于运载发射质量的限制,推进舱的质量要求不得增加,还必须适当降低。于是,增加结构支架和降低质量两者之间形成了矛盾,成为一个非常棘手的难题。

  为此研制人员决定使用铝锂合金这一新型航天材料,它具有较低的密度、较高的比强度和比刚度,用它替代目前我国航天普遍采用的常规铝合金材料,能使产品减重15%—20%。

  经过艰苦攻关,航天科技集团的研制人员终于解决了铝锂合金在热处理性能和铆接性能方面的难题,摸索到了一套比较完整的铝锂合金舱体结构制造工艺技术,掌握了铝锂合金薄板、型材钣金成型、热表处理、机械加工、铆接装配等工艺技术。目前铝锂合金除了“神八”,也用在天宫一号上。

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