本报哈尔滨9月25日电(记者朱伟光通讯员刘培香、李言)举世瞩目的神舟七号载人航天飞船将于今晚发射升空,并实施我国航天员首次空间出舱活动。与“神舟”系列航天飞船有着不解之缘的哈尔滨工业大学,此次,又以多项重要技术为神舟七号总体任务的完成提供可靠的保障。记者今日走访了哈尔滨工业大学,了
水平舱环控系统改造帮航天员提前适应轨道舱生活
在神舟七号载人飞船科研攻关中,哈尔滨工业大学承担的一项重大科研项目是航天员舱外航天服的地面试验系统。其中,机电学院哈工大气动技术中心包钢教授带领的课题组一行5人负责了“水平舱环控系统改造”和“紧急复压系统”两项工作,这两个系统都是航天员舱外行走必不可少的试验项目。
水平舱即载人航天“人(航天员)舱(轨道舱)服(舱外航天服)”地面试验舱。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”试验提供合适的环境控制。该环控系统模拟太空环境,提供被试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年初正式开始实施,2006年底顺利通过验收。
紧急复压系统恢复舱内大气压
航天员身着航天服进舱进行试验时,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,紧急抢救航天员。
课题组杨庆俊老师告诉记者,在做项目期间,他们吃住在北京航天城,同时肩负着教学、学生培养等工作的课题组老师们为了节省时间,经常坐晚上飞机,深夜两三点钟才到家。上完课、参加完学生毕业答辩等工作又急忙赶回北京。夜以继日的辛苦工作,使他们按照进度顺利完成了两个项目,并受到验收专家的赞扬。该系统2007年10月顺利通过验收。
舱外航天服低压试验舱模拟空间环境
舱外航天服低压试验舱,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,要无数次的进行空间环境试验,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。
该工程由哈工大特种容器设计与制造研究所承担。在11个月的工程期间,总指挥王若维带领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。2007年8月经建设单位和使用单位验收合格后交付给中国航天员科研训练中心投入使用。该设备的按期完成,为我国舱外航天服的研制和神舟七号航天员的空间环境试验和地面着装训练做出了重要贡献。
KM6水平舱舱门与航天员的生命安全息息相关
KM6水平舱是航天员进行出舱活动空间环境训练的重要设备。在该舱中可以进行神舟七号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。
该项目的设计制造任务是由哈工大特种容器设计与制造研究所承担的,他们重新设计制造了KM6水平舱舱门结构和开启关闭机构,并为此设计制造了特种现场加工机床,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,已完成多次神舟七号教练员和航天员的“人、船、服”重大试验。
水升华器控制宇航服温度、湿度及压力
水升华器是舱外航天服的核心部件,控制着航天服内侧的温度、湿度及压力,其安全性和可靠性能的好坏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,要求焊接变形精度极高。
水升华器组件是中国航天员中心研制的,为了攻克焊接技术难关,哈工大现代焊接生产技术国家重点实验室成立了由冯吉才、何景山、张秉刚等人组成的研究小组,他们与航天医学院工程研究所共同努力,对电子束焊接的设计方案进行了完善,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,研制出了水升华器组件,并实现了小批量生产。
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焊接,为我国的载人航天事业做出了贡献。
