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叮~神舟十五号飞船返回舱来信“报平安”,一起来读

时间:2023年06月04日 信息来源:本站原创 点击:783 字体:

亲爱的朋友们:


你们好!我是神舟十五号飞船返回舱。刚刚,我搭载着3名航天员成功返回。我想你们得知了这个好消息一定感到很高兴。此刻,我的内心也是心潮澎湃,久久不能平静。


从1999年神舟一号飞船成功发射,到2003年神舟五号完成首次载人飞行,再到我今天顺利“到家”,我们国家已圆满完成了十次载人飞行任务。这二十多年来,我们“神舟飞船家族”持续受到大家的广泛关注和高度喜爱。“这个侧面为什么是金色的?”“这两个洞是干什么的?”“航天员座椅为什么是这样子的?”“神舟飞船到底是怎么造出来的?”……很多朋友对我们充满了好奇,所以,我决定给你们写这封信,介绍一下我的成长经历。


首先简单介绍一下我自己,我和轨道舱、推进舱相连,共同组成了神舟飞船。和人体结构类似,我也有“内脏”“骨骼”“皮肤”,甚至“外衣”,我的“皮肤”和“骨骼”是紧密连接的,五院的研制人员把它们叫做“蒙皮+筋”结构,蒙皮类似于“皮肤”,起到舱体密封作用,筋类似于“骨骼”,起到支撑加强作用。为了让我能够在太空超200摄氏度的巨大温差环境下维持舱内适宜的温度,研制人员还会为我穿上一层特殊的“外衣”——热控涂层。在我的体内,还有降落伞舱、航天员座椅等产品。


我是如何成长为这个样子的?我的制作过程需要经历的步骤,可以用6个字“铣”“卷”“吹”“缝”“热”“穿”来简单概括,让我给大家来科普一下吧!


“铣”外形,雕琢精准身躯


我们这里所说的“铣”不是普通的清洗,而是数控加工的一种形式,也称之为“铣削”。铣加工过程中,我要保持身姿不动,通过加工工具的旋转和移动为我雕刻出标准的体型,比如我的出舱舱门、舱门门框等部位都是通过这个方式打造的。由于我体型具有“薄壁、精度高”的特点,加工时堪比在气球上进行雕刻。为此,研制人员对加工过程的工具旋转速度和加工路径进行了精密设计。同时,为了保证航天员的安全,他们还通过选择最佳的切削参数和过程控制,满足了我密封部位对平面度、粗糙度苛刻的加工要求,为后续高质量的装配奠定基础。


“吹”座椅,护航天地往返


大家都知道,神舟飞船返回舱内的航天员座椅有着特殊的外形轮廓,航天员坐在其中就像胎儿在母体中的姿态,在强过载冲击下,能够最大程度地减轻伤害。但是好多人并不知道这套座椅是怎么生产出来的。实不相瞒,是“吹”出来的。研制人员常常挂在嘴边的“吹”,其实是一种比较先进的热成形工艺方法,它的学名叫做“超塑成形”。这种工艺方法在特定温度和大气压的条件下,实现整体精密成形。生活中,这项技术在一些豪华跑车的变化流线车身蒙皮等产品制造中也有应用。


“卷”蒙皮,实现量体裁衣


我的“皮肤”是一层金属蒙皮,其中“头部”和“底部”是“吹”出来的,而我的“腰身”是通过滚弯成形实现的,大家也可以形象地理解为“卷”。要实现精确的“卷”,就需要滚弯机这一利器。在它的加持下,4块金属板材从平面“卷”成了弧面,并组合成为三维锥筒。为了保证我身体体型的标准,研制人员提前精确裁剪金属板材,确保平面状态的尺寸及轮廓精准,为“卷”筒奠定良好基础。随着滚弯成形技术的发展,该技术已经应用到天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、天舟货运飞船等大型舱体的复杂一体化筋格蒙皮结构中。


“缝”舱体,确保天衣无缝


我的身体是由多个部分组成的,为了保证航天员的安全和舱体密封要求,需要通过焊接的方法实现,而负责焊接的操作者们也常常被称为“铁裁缝”。其实,要让我的身体“天衣无缝”,难度很大。为了把我完美打造出来,需要用到10余套工装、70余道工序,上百个零件,会涉及到手工焊和自动焊两种方式,为了保证焊接质量,焊接时要时刻观察“缝合”质量,因此焊接技能大师们往往一趴就是半天,每次身上都会被汗水湿透。而每当看到美丽的“鱼鳞”状焊接纹路时,我都会在心中为他们的高超技艺点赞!


“热”处理,保持标准身材


《西游记》中,孙悟空经历太上老君的三昧真火,练就金刚之躯和火眼金睛。其实我也需要经历“三昧真火”,这样我的身形会更加标准。在“塑形”的过程中,我要先后经历490-500摄氏度及160-190摄氏度的高温历练,使我的骨骼更加健壮。另外,在加工阶段和整舱焊接过程,我的身体会产生内在的不适感,研制人员把它称为残余应力,它的存在会导致我在任务执行中产生裂纹、变形的风险,所以他们会设置“热敷”,以特定的温度将我体内的残余应力进行释放,从而保证我在飞行时的良好状态。


“穿”外衣,呵护在轨冷暖


当我与空间站交会对接后,“身体”难免会被其他舱体遮挡,表面最低温度会低于零下100摄氏度。不过,有时候我局部又会持续受到太阳照射,最高温度会超过100摄氏度。为了给航天员提供合适的环境,研制人员设计出了一款热控涂层,并喷涂在我身体表面。我就像穿了一件神奇的银色控温“冲锋衣”,能够在200摄氏度大温差、长期低温及强辐射的太空中,将舱内环境温度控制在18-26摄氏度,自在翱翔。至于大家好奇的返回舱返回地球后,外表面金光闪闪的样子,那其实就是我的银色“外衣”在返回地球时,与大气层高速摩擦并氧化变黄后的样子。


介绍了这么多,不知道朋友们是否对我的成长经历有了更加深入的了解呢?在这特殊的时刻,为了践行自己的科普使命,我给大家写这封信,希望身在远方却心怀星辰大海的朋友们能够更加全面地了解我们,也希望在小朋友们的心中种下航天梦的种子。


回想二十年前,我的五哥(神舟五号飞船)圆满完成我国首次载人航天任务,成为我们“神舟飞船家族”永远的骄傲。那时,还没出生的我,注定会肩负起更新更重的载人航天使命。六个月前,我们神舟十五号飞船成功与空间站交会对接,中国空间站组合体首次形成了由6个航天器组成的“三舱三船”的最大构型,6名中国航天员在太空首次上演 “太空会师”。现在,我完成了我的使命,安全回到了祖国大地。


如今,中国空间站已全面进入应用与发展阶段。5月30日,十六弟(神舟十六号)也来到了中国空间站。相信十六弟将会悉心守护“博士”乘组,保障他们在新任务、新征程中的工作和生活安全。期待六个月后,我们在美丽的地球家园再次相聚!


神舟十五号飞船返回舱

2023年6月4日

于东风着陆场




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