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7月24日，由中國航天科技集團有限公司所屬中國運載火箭技術研究院（簡稱“火箭院”）抓總研制的長征五號B遙三運載火箭將“乘客”——問天實驗艙精準送入預定軌道。

記者觀察發(fā)現，艙箭分離后，在“乘客”的尾部，有兩條圓形的框架，就好像實驗艙坐在了什么東西上。據火箭院設計人員介紹，這是為載人航天工程空間站建造任務特地設計的一個大“沙發(fā)”?？恐@個大“沙發(fā)”，“乘客”和火箭分離時更加舒適、安全。

空間站艙段對沖擊尤為敏感

為什么要專門設計這么一個大“沙發(fā)”？據了解，“乘客”被火箭送到預定位置后，就要與火箭分離，也就是“到站下車”。

火箭院產品化副主任設計師孫璟介紹，以往，我國衛(wèi)星、飛船等航天器在分離時，通常采用包帶分離或點式分離裝置。像空間站艙段這類“乘客”具有大、高、重等特點，包帶無法固定住這種龐然大物。點式分離在規(guī)模較大的應用中，可靠性會有所降低。

為了讓空間站艙段能夠安全“下車”，研制團隊經過近10年的努力，研制了一項新的艙箭分離裝置，既能“綁”得住大直徑的空間站艙段，又能快速、可靠、無污染分離。

但在做分離試驗時，研制團隊發(fā)現新型分離裝置對分離面的瞬間沖擊高達30000G。這相當于重量1噸的汽車以每小時100千米的速度撞向墻面時所產生的沖擊力，足以讓車和墻瞬間“粉身碎骨”。

孫璟說，空間站艙段有許多陶瓷、光學器件，對沖擊的感受尤為敏感，就像嬰兒一樣嬌嫩。這種量級的沖擊，會讓“乘客”乘坐“不舒服”，還有可能損壞較脆的零部件。

“沙發(fā)座椅”把沖擊力降低了10倍左右

如何能既確保安全分離，又盡量將分離過程中出現的沖擊環(huán)境等不利影響降到最低，讓“乘客”有舒適的體驗呢？研制團隊另辟蹊徑，在不改變艙箭連接形式的同時，改善了艙箭之間的連接受力情況，解決了沖擊問題。

坐車要有“座椅”。研制團隊還為空間站艙段設計了一款圓形“座椅”，并且敲定了“座椅”擺放的最優(yōu)位置。

據介紹，該“座椅”由兩條圓形隔沖框組成，內部引入了“顆粒阻尼”等新技術，讓分離沖擊在顆粒體的摩擦和碰撞中，迅速地耗散動能，把沖擊降低了10倍左右，做到了國際最優(yōu)，使“乘客”在進入太空的途中、艙箭分離的時刻，都感覺像坐在“沙發(fā)”上一樣舒適。

實際上，2021年4月29日，空間站天和核心艙就坐著這個“沙發(fā)”前往了太空。今年，問天實驗艙同樣享受了這項服務，由于它更高更大，設計人員還為它“定制”了更多項適應性的優(yōu)化設計，保障它在熱環(huán)境、使用以及接口的變化。

記者了解到，增加的這個大“沙發(fā)”約100多公斤。

新京報記者 張建林

編輯 劉茜賢 校對 趙琳