探索“神箭”护送“乘客”安全到点“下车”的独特解锁方式
中国网5月30日讯(记者杨佳 通讯员王海露、桑茜)中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)抓总研制的长征二号F运载火箭是我国现役唯一一型载人运载火箭,有着“神箭”美誉。你知道吗,它为护送“乘客”安全到点“下车”,解锁打开整流罩两个半罩的方式也很独特。
那么,它是如何进行解锁的呢?带着这一问题,让我们一起探索这个奥秘。
知识点:火箭整流罩如何解锁?
划重点:大多数火工品解锁;与众不同,长二F整流罩机械锁解锁!
整流罩是一个保护罩,火箭在大气中飞行时,它将卫星、飞船等“乘客”罩在里边,保护它们不受外界气流、热噪声等环境影响,待完成使命后,整流罩要及时“开门”,保证“乘客”能够安全到点“下车”。
这个“开门”的动作,目前我国大多数火箭整流罩使用火工品解锁分离,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火箭解锁方式比较特殊,它在国内首次使用一种机械锁式机构实现这一功能。这把“开门”的锁的特点是多点联动,有点类似飞机的舱门。
知识点:为什么要选择机械锁解锁?
划重点:机械锁承载力强,安全性、可靠性更高!
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,因此,研制团队专门为载人火箭研发了这套解锁机构,类似机构在国外载人火箭也有过应用。
火箭院总体设计部机构专业副主任师乐晨介绍,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。
经过详尽的计算,研制团队确定了锁的数量、连接力和空间位置布局,最终使用了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。
知识点:机械锁如何“锁”,如何“开”?
划重点:32把锁,一声响!关键时刻开得了,锁得住!
在长二F火箭整流罩上,这32把锁分布的位置、大小、间距都不同,它们通过拉杆进行连接,每根拉杆就如同琴弦,要同时让它们执行一个动作同步解开,整流罩才能顺利“开门”,让航天员顺利进入太空。
“相比火工品分离解锁,这套机构要注意的更多。”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,实现两个半罩打开,这对装配人员的要求非常高。
火箭院所属首都航天机械公司15车间铆接装配1组组长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,有的锁甚至根本打不开。于卫东不断摸索拉杆长度的些微调整带来的改变,在时间上满足了设计要求。可于卫东没有就此满足,“钻”进参数里继续研究,不断微调拉杆的长度,“吃掉”锁加工、装配产生的误差。
这些年来,通过他和团队的努力,每一次载人火箭的解锁机构都达到0.02秒内“一声响”。
载人航天,人命关天。对载人火箭来说,载荷“无价”,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”。无论研制人员还是装配人员,队伍里每一人都以最高最严的标准去对待它。
“太空探索永无止境,航天攻关任重道远”。未来,研制队伍还会不断地通过技术改进,流程优化,在挑战中实现跨越,持续提高载人火箭的安全性和可靠性。
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