中新网10月12日电 (特约记者 宋丽芳 张国栋)神舟六号飞船在多天的飞行中,航天员要从返回舱进入轨道舱,再从轨道舱回到返回舱,这一出一进都必须打开和关闭返回舱舱门。怎么保证神舟六号飞船舱门密封可靠,确保航天员生命安全?五院总体部机械工程技术研究室研究员、神舟六号飞船结构与机构分系统主任设计师陈同祥对此进行了解答。
五道坎--拒不可靠因素于“门外”
打不开返回舱舱门,无法进入轨道舱,对于此次任务完成影响重大;而关不好同样会带来意想不到的灾难。所以舱门是生命之门,是通向成功之门。神舟六号飞船舱门的设计师设计了“多道坎”,把不可靠因素拒之“门外”。
第一道坎——防误开锁。飞船在发射升空的时候,火箭的巨大推力,使舱门承受很大的振动,在返回过程中,也有很大的振动。为了避免不可靠因素,设计人员们设计了一把特殊的锁——防误开锁。舱门上的这把锁既安全可靠,又简单易操作。航天员按照设计好的动作操作,把拉手转到一个固定位置,形成解锁状态,门才能被打开。
第二道坎——多道密封措施。飞船在太空中飞行时,飞船舱外没有空气,而舱内必须保证如同地面一样的大气压力。如果舱门密封性能不好,导致舱内气体泄漏,会危及航天员的生命安全。因此,设计师在舱门上采取了多道密封圈措施,也就是对每个密封环节都采用冗余技术,以保证关上舱门后,密封性百分百达到要求。
第三道坎——环境模拟试验。环境模拟试验主要验证两个方面,一是失重状态下航天员开关舱门,二是舱门密封性能。为了让航天员在失重状态下,使得上力气,设计人员在舱门附近为航天员设计了助力点,让航天员固定下来操作。在设计舱门及其开关程序的过程中,让航天员反复进行环境模拟试验,同时设计人员不断优化设计方案,最终达到了航天员在太空中操作的要求。
第四道坎——快速检漏。飞船在发射前需要将舱门可靠地关上,在飞行过程中,航天员从轨道舱进入返回舱后,也需要关上舱门。为此,设计师研制了快速检漏设备。为了找到保压法与快速检漏之间漏率的对应关系,设计师们用了四个多月的时间反复进行各种探索性的试验,寻找快速检测的合格判据。漏率是衡量舱门密封性的关键指标。漏率小密封性好,反之密封性差。经过摸拟试验,搞清了保压检漏和快速检漏率之间存在着的对应关系,从而为快速检漏找到了合理判据。有了快速检漏装置,航天员可以在关闭舱门10分钟左右的时间内,完成舱门的密封检测,确认舱门是否关好。舱门快速检漏为发射前关闭舱门,在轨关闭舱门赢得了时间。
第五道坎——舱门清洁布。飞船舱门的密封性要求很高,舱门密封面上一个微小多余物——头发、皮屑、小纤维之类都会影响其密封性能。要保证任何微小多余物都不要掉到舱门密封面上,问题的关键就是如何将微小多余物擦拭掉。舱门密封面擦拭材料必须同时符合许多要求,如对人体无害、无毒、无挥发物、不掉小纤维等多余物、不产生静电、不残留水迹等等,普通的擦试材料显然不行。设计师们花了三个月时间进行了各种试验,终于找到了在轨擦拭的办法,一种特殊材料制成的纸巾大小的“舱门清洁布”出笼了。