让航天员安全回家的神州大伞是他们缝出来的

liukang20242天前热心吃瓜106
11月4日清晨1时24分,神舟十八号载人飞船安全回来地球。
在神舟十八号回来舱距地上10公里左右时,回来舱的引导伞、减速伞和主伞相继翻开,伞的面积从几平方米到1200平方米。就此,红白条纹的神舟大伞,带着回来舱慢慢下降。
“载人航天,人命关天”。作为“生命之伞”,神舟大伞已为神舟系列飞船开放整整18次,见证了我国载人航天从无到有、从无人飞翔到载人飞翔、从单船飞翔到组合体安稳运转、从空间试验室到空间站制造的开展剧变,一次次护佑着航天员的安全。
神舟大伞反面的研发团队,来自我国航天科技集团五院508所。这儿的航天器收回着陆技术研讨室是国内仅有专业从事航天器进入减速与着陆技术的研发团队,有着多个“榜首”——榜首个完结探空火箭的收回,榜首个处理人造卫星“看得见”的问题,榜首个完结回来式卫星的收回,榜首个完结长途运载火箭数据舱的收回,榜首个完结无人、载人、多人飞船的收回着陆,榜首个完结探月回来器的收回,榜首个完结火星进入器的减速着陆……
在神舟十八号载人飞翔使命获得圆满成功之际,本报记者采访了这个团队,倾听神舟大伞反面的故事。
将1200平方米下降伞塞进“冰箱”
对研发团队来说,通往星斗大海的旅程,首先是点点滴滴细节。天空中完美开放的神舟大伞,始自一笔一画、一针一线。
在五院508所,记者见到了正在为神舟飞船后续使命加工的下降伞。摸上去十分轻浮,作业人员解说,用的是高强锦丝绸,与神舟十八号所用“大伞”资料如出一辙。
两个维度看“大伞”。
一个是空间。大,是神舟大伞的杰出特色。这个巨型下降伞在地上铺打开来大约可掩盖三个标准篮球场,是现在国内面积最大、相对质量最轻,开伞程序控制和加工包装工艺最杂乱,开伞动压包络规模最大的航天器下降伞。整个伞由1900多片伞衣、90多条径向带、20多条纬向带、96根伞绳构成,制造工序就有30多道,缝线总和长达10公里。
一个是时刻。如此巨大的下降伞,从冰箱巨细的伞包到开放成完美的伞花,进程只要短短数十秒,反面是规划人员数年的核算与试验、加工人员数月的缝制以及包伞人员数日的包装。
这是许多人汗水的结晶。当年,经过8年攻关,研发人员才霸占了特大型下降伞的规划、制造、试验、总装等多项技术难关。要完结大伞制品,前后需求30多个制造工序、20多个包装工序和40多个安装工序。
桌上,摆着一张图纸。北京市大师作业室负责人牛国永告知记者:“咱们的图纸,专业干机械制图的也纷歧定能画,实操性要求十分高。”
“为航天员织就回家的路。”下降伞研发中心的墙上,写着这样一句话。伞衣需求十几个工人密切配合加工4个月才干完结,一针一线都苛求完美。航天产品对工艺水平的要求极高,除了伞衣资料,还有许多加工方面的难题。现在,他们在裁剪、缝纫、包伞等方面形成了一套完好、标准的流程和工艺办法。
这个细致入微的活,需求静静支付的娴熟工种。比方,上一年刚刚退休的下降伞工艺负责人于尧炳,在这个岗位上一干便是40年,仅参加回来使命的神舟飞船就有15艘之多。
制造好的伞衣,在晾伞之后便开端包装。就在眼前长长的操作台上,工人们包好了一顶顶下降伞。据牛国永描绘,折叠神舟十八号伞衣的局面很是壮丽——“20个人像划龙舟那样喊着号子一同叠,一幅一幅地叠,有必要同步、共同,要确保伞衣环幅平坦规整,伞衣无漏折,边际无内折。”
伞衣折叠完结后开端整理伞绳。神舟飞船下降伞一共有96根伞绳,每根伞绳的长度将近50米。将这又长又多的伞绳理顺,是确保下降伞翻开时,伞绳拉出进程不打结不环绕的要害。
把伞衣装进伞包,需求3个人一起操作,装填进程既要均匀有序,又要充分丰满,不留空地。装填时,压力包伞时机用数吨重的压力压伞包8小时,终究伞包巨细只要家用冰箱的一半。
伞包装好之后,只要一次翻开的时机,那便是飞船回来时。这客观上要求整个包伞进程的每一道工序都不可逆。每完结一道工序,都要逐项查看,资料运用、线迹办法、线迹密度、缝纫质量是否满意要求,就连捆扎伞衣、伞绳所用线绳打结的办法和预留的长度,都需求一丝不苟悉数查看到位。
研发团队在人员资质准入、查验、操作施行等方面持续严厉控制,操作进程全程录像监控,全工序摄影记载,并制造成包伞、总装图册,进行多船状况实时比照,以确保全进程严厉受控,状况可追溯。
架起从太空安全回家的路
“自在探究寰宇,安全往复家乡。”
走进五院508所航天器收回着陆技术研讨室,榜首眼是这样一行字。
研讨室树立于1958年。迄今已圆满完结探空火箭、回来式卫星、载人航天、深空勘探等多项国家严重使命,使我国成为国际上第三个独立把握航天器收回着陆技术的国家,确保了航天器安全着陆,确保了航天员安全回来。
研讨室的墙上记载着,在绵长时刻里,一代代航天人接力斗争,承当我国各类航天器的收回着陆重担,架起安全牢靠的太空回家之路。从1958年至今,用60多年时刻里完结了收回着陆技术开展五步走。
榜首步,探空火箭收回。1959年7月10日,提出T7M探空火箭研发使命,以此探究液体探空火箭研发的技术途径,该类型也是我国航天器收回着陆技术的启蒙类型;1960年4月17日,T7M-003探空火箭发射升空并成功下降在东海之滨,这是我国航天器收回着陆前史上的初次成功;1966年发射的两枚T-7A火箭,成功完结了我国首批次小狗上天的收回着陆使命。
第二步,大型试验数据舱收回。1980年5月18日,在我国初次长途火箭全程试验中,完结了从南太平洋成功收回数据舱。在我国大型试验数据舱收回系统研发中,五院508所先后参加了40余次发射,悉数完结收回使命,使航天器收回着陆技术得到了进一步开展。
第三步,回来式卫星的收回。1976年12月10日,初次成功完结科学试验卫星收回舱的收回使命,使我国成为国际上第三个完结卫星收回的国家。2024年10月11日,我国首颗可重复运用回来式试验卫星——实践十九号卫星在春风着陆场成功收回,经过飞翔验证突破了可重复运用、无损收回等多项要害技术,验证了新一代高性能可重复运用回来式空间试验渠道各项技术指标,到达了各项预期试验作用。到现在,五院508所先后完结了我国一切7个类型回来式卫星收回系统的研发,参加了26次发射飞翔试验,成功率到达100%。
第四步,载人飞船回来。1999年11月20日,神舟一号无人试验飞船发射,第二天成功下降在着陆场,收回着陆系统初次圆满完结飞船收回与着陆使命;2003年10月15日,神舟五号发射升空,第二天,回来舱载着我国首位航天员杨利伟安全着陆,圆了中华民族的千年飞天愿望;到2024年11月4日,神舟十八号载人飞船顺畅回来,我国已成功完结了18艘神舟飞船的飞翔使命。五院508所研发的收回着陆系统不辱使命,使我国航天器收回着陆技术再上新水平,跻身国际前列。
第五步,绕月飞翔试验器收回。2014年11月1日,嫦娥五号飞翔试验器在完结绕月游览后,以挨近第二宇宙速度进入大气层,并选用半弹道跳动的办法再次回来地球家乡。这是我国初次进行航天器深空飞翔后收回着陆,标志着航天器收回技术到达了能够满意深空勘探回来的水平,是我国航天器收回技术开展的重要里程碑。之后嫦娥四号国际初次着陆月背、嫦娥五号我国初次月面采样回来、嫦娥六号国际初次月背采样回来,为我国后续深空勘探奠定坚实基础。
现在,收回着陆技术正在持续支撑我国载人月球勘探、小天体采样回来、其他行星的进入减速与着陆使命。
“你看咱们试验室,跟着时刻堆集、使命改变,技术一直在开展,姓名一直在改变。”团队负责人贾贺对记者剖析,他指着2019年9月树立的“航天进入减速与着陆技术试验室”标牌跟记者说:“‘进入’、‘减速’然后‘着陆’,这个姓名的改变,反映出跟着国家往更远的深空勘探,咱们的技术不断立异。”
然后他指着试验室墙上挂着的一代代老科学家、技术人员们的姓名说:“咱们是站在长辈的膀子上持续前行的。”
航天科技作用运用多个范畴
放眼前史,航天技术不只推进人类太空探究和发现之旅,并且作用广泛运用于多个范畴。
研讨室相片墙上数十张精挑细选的图片,展现着五院508所航天器收回着陆团队多年来的作用。其间两张,是在庆祝新我国树立70周年阅兵活动中,空中护旗部队的三架直-8直升机别离悬挂我国共产党党旗、中华公民共和国国旗、我国公民解放军军旗,飞过天安门广场上空。
看似寻常最奇崛。直升机悬挂的巨幅红旗最长达9米、宽达6米,在高空中以每小时160公里到180公里的速度飞翔,巨幅旗号尾部会发生剧烈颤动,遭到很强的冲击,不光难以确保平坦,使旗号边际受损,甚至或许撕裂整个旗号。
怎么处理这个问题?
先是旗面资料。508所挑选的正是航天器下降伞伞衣用的高强锦丝绸,它能够习惯高速气流的冲刷,确保旗面平坦无损。考虑到这种资料的透光度太强,高空飞翔起来的展现作用并不完美,508所与资料厂家合力攻关,在原布料上选用了特制涂料工艺,从地上看曩昔旗号图画清晰可见。
还要确保在高速、高空飞翔中红旗舒展又平坦。508所研发团队想到,柔性的阅兵红旗在高速气流中飞翔,与航天器收回下降伞的作业原理有必定的相似之处,经过运用流固耦合仿真剖析等下降伞规划办法和思路,就能完美地出现阅兵红旗的英姿。终究,他们挑选在旗面尾部添加“风兜”结构,旗面在高空飞翔时,“风兜”充气张满,添加旗面的气动安稳性。
终究,一面面艳丽的红旗平坦地飘过天安门上空,出现在全国甚至全国际公民面前,展现出大国大党风貌。
大型庆典中,常见五院508所的身影。
比方,庆祝新我国树立50、60周年大会上稳稳飘立在天安门广场的大型充气灯笼,留念我国公民抗日战役暨国际反法西斯战役成功70周年阅兵式上飞过天安门上空的巨幅红旗,庆祝我国共产党树立100周年大会上飞过天安门上空的巨幅党旗、标语,2022年北京冬奥会主火炬“飞扬”的试验验证等。五院508所以“精精雕细镂,万满有把握”的精力质量,为每次严重政治使命的圆满成功奉献航天力气。
不只如此,近些年恰逢商业航天兴起。商业航天飞翔器、无人机上所需求的高牢靠、低成本伞降减速系统,均依托于航天器收回着陆技术。在保证传统使命基础上,收回着陆团队现已越来越多回应市场需求,开发全新运用场景,探究全新技术手法。
面向未来重塑核心技术系统
但凡曩昔,皆为序章。
今日,常挂收回着陆人嘴边的词,现已不是“下降伞”,而是“柔性打开系统”。在这套系统中,下降伞和气囊仅仅其间专门完结减速、着陆功用的部分。
“咱们这个专业实际上干的是渠道技术、系统技术,是多学科交融的技术。”贾贺剖析,其间至少触及资料、结构、动力、电子等多方面的常识,需求整合多方力气向前探究。
“有人觉得,你们就踏踏实实搞收回着陆不就完了吗?为什么要干那么多‘格外之事’?”贾贺说。
他对记者回忆起,“公民科学家”叶培建院士的一番长谈。“叶院士问我,‘咱们把握的是国际前三的技术,如果把渠道做小了,你自己信服吗?’‘咱们不干这些事谁来干?’”
确实,放眼整个国际,能把握进入、减速与着陆技术的,只要3个国家。此前,无论是天问一号所带着的“回禄号”火星车在火星成功着陆,仍是嫦娥六号在人类前史上初次完结月球反面采样回来,反面都有这些技术的支撑。
面向未来的变革,“核心技术系统的重塑”就这样缓缓铺打开。
在五院508所领导支持下,研讨室清晰了3个技术方向。一是超声减速技术,二是柔性打开结构,三是归纳点评。
每个方向都有实际需求为支撑。以柔性打开技术为例,跟着我国发射卫星越来越多,在卫星完毕使命离轨时,能够运用增阻离轨技术,用柔性球添加阻力,推进卫星离轨。再如归纳点评方面,关于航天科技的各个环节来说,都需求进行更科学合理的点评,现在团队正在探究柔性传感等更先进的手法,以更精准地自动感应下降伞受力状况、舱体健康态势等。
变革需求人才部队建设。收回着陆团队现已为青年科技人才逐渐树立起了生长部队,从“晨光”到“阳光”到“极光”,青年人能够在这儿逐渐生长为领军人才。近3年间,研讨室新进硕士、博士多达19人。
严重使命之下,是一支精干的部队。研讨室仅有125人,其间包含了研讨人员、规划人员、工艺人员、查验人员、测验人员、试验人员等。可是,“别看咱们人少,从证明开端,到规划、加工、试验、验证直到最终的保证、点评,全链条都能够在咱们团队内完结闭环。”
现在,这个团队既有集团公司要点试验室、北京市立异作业室,又有北京市技术大师作业室,从技术立异到系统规划、人员培育,都打造了完好的系统。
开展需求带来更多新使命,也为研讨室供给了训练人才的时机。贾贺剖析,宇航范畴的使命,能让人才学好规则,树立系统观念、研讨思路,培育做工程的才能;市场上的使命,如商业航天等,能够对新技术新办法进行探究与验证,能够训练人才立异实践的才能。
“咱们以为,这支部队既不能只专心于新颖的理论,也不能坚守工程范畴,两者之间应该是耦合联系,是相互促进的。”贾贺说,研讨室现在树立的系统,在高成熟度、高牢靠度的使命和很前沿、很立异的探究间架起了桥梁。
一个让他感到欢喜的改变是,曩昔团队成员不爱参加各范畴会议,“总觉得和自己做的事不搭界”;现在我们常常自动去参加十分前沿范畴的会议,广泛听取各行各业的立异作用,“我们开端相互激起,探究未来无限的或许。”
从一顶“大伞”开端,这个团队踏上了往更远深空勘探的征程。
李莉参加采写 本报记者 刘少华
来历:公民日报海外版
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