中国青年报客户端  |  2023-05-30 15:59
作者:邱晨辉,王海露,桑茜
火箭青年 | 揭秘航天员专列的“保护罩”

中青报·中青网记者 邱晨辉

通讯员 王海露 桑茜

5月30日,被誉为“神箭”的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,将载有3名航天员的神舟十六号载人飞船顺利送入预定轨道。首次进入太空的航天员桂海潮在奔赴太空的过程中不禁发出感叹:“坐火箭太爽了!”

长二F火箭是中国现役唯一载人运载火箭,因此被认为是“航天员专列”。当火箭在大气中飞行时,整流罩作为一个“保护罩”,将卫星、飞船等“乘客”罩在其中,保护它们不受外界气流、热噪声等环境影响,待完成使命后,整流罩需要及时“开门”,让“乘客”安全“下车”。

为护送“乘客”安全到点“下车”,长二F火箭整流罩“开门”解锁的方式十分独特,可以实现32把锁在0.02秒内“一声响”同步解开,打开整流罩两个半罩。

据了解,目前我国大多数火箭如长三甲系列、长五系列、长七火箭的整流罩使用火工品解锁分离,而长二F火箭在国内首次使用机械锁式机构。机械锁具有承载能力强、可检可测可重复使用等优点,更加适应载人飞行高可靠、高安全的要求。

中国航天科技集团一院总体设计部机构专业副主任师乐晨称,载人火箭的特殊性,决定了火箭整流罩解锁装置既要满足正常飞行,又要满足逃逸飞行,以及在逃逸飞行时承受住一定的载荷压力。

经过计算,研制团队最终使用5种规格共计32把锁,每个半罩16把。作为火箭整流罩的解锁机构,这32把锁在长二F火箭整流罩上的分布位置、大小、间距都不同,并通过拉杆连接,每根拉杆如同琴弦,当它们同步解开,整流罩才能顺利“开门”,让航天员进入太空。

“相比火工品分离解锁,这套机构要注意的事项更多。”乐晨说,要控制解锁力不能太大,大了可能解不开,也要保证锁足够结实,不能在运输、起吊等过程中发生大的变形,还要保证同步性,也就是实施解锁时,这32把锁要在不大于0.1秒的时间内全部解开,打开两个半罩,这对装配人员的要求非常高。

来自航天一院所属首都航天机械公司的于卫东被称为载人火箭“解锁专家”,从长二F火箭研制开始,他一直承担该型火箭整流罩解锁机构的调试工作。最开始,一启动程序,解锁机构“咔”、“咔”的开锁声不绝于耳,如今,经过他和团队的努力,每一次载人火箭的解锁机构都达到0.02秒内“一声响”。

对载人火箭来说,载荷是“无价”的,整流罩解锁机构直接关系到航天员安全,就像一把把“生命锁”。于卫东表示,载人产品没有试错的机会,团队在工作中通过多次调节,消弭不同锁之间的误差,确保整流罩打开时“一声响”。

(视频由火箭青年可视化协同创新融合实验室、箭映工作室联合出品)

责任编辑:梁国胜