“问天”搭载成都造“空气净化器”,让宇航员在空间站自由呼吸

7月24日14:22:22,海南文昌航天发射场,炽焰飞腾,声震长空,长征五号B遥三运载火箭托举空间站问天实验舱一飞冲天。作为中国空间站的首个实验舱,问天实验舱“就位”后,将为航天员开展太空实验提供良好的环境。

(央视新闻截图)

由中国航天科技集团有限公司七院所属的四川航天烽火伺服控制技术有限公司总装集成的二氧化碳去除子系统和微量有害气体去除子系统,安装在空间站内,如同“空气净化器”一般,保障着航天员的生命安全。

据了解,四川航天烽火伺服控制技术有限公司就在成都温江。

在地球上,我们拥有源源不断的新鲜空气。我们吸入氧气,呼出二氧化碳,通过光合作用,二氧化碳又被植物回收利用,达成一种奇妙而稳定的循环。

但在空间站的密封舱内,如果不加控制,随着周围空气中的二氧化碳浓度不断增加,人体会面临呼吸急促、意识丧失甚至死亡的风险。

为了确保航天员在整个飞行过程中安全地工作和生活,必须在空间站内部创造一个适于人生存的基本环境,并提供必需的生活支持保障。这样的功能,主要由空间站环境控制与生命保障分系统(简称环控生保分系统)予以实现。

“载人航天,人命关天。安全是我们的底线。一定要保证航天员在空间站内能够自由地呼吸。此次总装集成的两个子系统作为环控生保分系统的重要组成部分,一个是二氧化碳去除子系统,去除空间站内航天员呼出的二氧化碳,另一个是微量有害气体去除子系统,都是为航天员生命提供保障的。”公司特种阀事业部副总经理张强说。

张强表示,与普通的空气净化器不同,用在空间站内的这两个子系统构造更为复杂,用料更为讲究,工艺要求极高,且难在没有任何资料参考。大到一个单机,小到一根管路,“空气净化器”里的每一个部件都是专门定制,系统内如何“排兵布阵”都是靠自主摸索。

“只有一张设计图纸,没有工艺,没有参考模型,我们聚集技术核心力量研讨,采取头脑风暴的形式,光模拟方案就做了10套,最后集成了其中5套方案的优缺点,才定下来最初的初样模型。”张强表示,从2015年开始,四川航天烽火伺服控制技术有限公司的任务团队成员们就开始备战,产生了多个“首次”,打造出这款特殊的空气净化器。

“例如,对管路的焊接方法采用的是薄壁焊接,属于特殊工艺,薄管管路长,要一节接着一节地焊,焊缝越少越可靠。所以每一条都必须严格把关,一条合格了才能焊下一条。每一节焊接完成后,要进行探伤,并且在烘箱里面进行时效处理48个小时。焊缝处焊料二次融化后,将形成鱼鳞般的纹路,层层叠叠,如涟漪泛起,是焊接把控得当、发挥稳定的最好证明。” 公司工艺技术部主任工艺师黄川东说。

还有胡步云和张金德两位同志,负责两套子系统的总装及测试工作。“当时产品内的气体导管在设计时大多选用的是金属硬管,但繁复的管路安装给装配工作带来极大难度。为了满足空间站的使用要求,我们几乎将市面上有的材料全部找到研究了一遍,最终选用了既能抗外压、耐冲击力,也具有一定柔性特点的波纹管进行替换验证,经过上万次弯折寿命试验、100多万次高压气体气密试验验证,这个改进措施最终得到了总体认可。”张金德说。

5年来,研制任务组克服了多项技术瓶颈,突破4项核心技术,11项技术攻关。2020年9月,公司顺利完成了两套子系统的生产装调工作,将产品交付使用。

今日,问天实验舱发射任务取得圆满成功。包括张金德和胡步云在内的公司职工都守着看了直播,心中激动万分。

“我们自己做的产品上天了,很震撼。看着产品装在火箭上运上太空,确实很感动。我们的产品能够提供给航天员使用,是我们的骄傲!”张金德说。

成都日报锦观新闻 记者 李娟 责任编辑 何齐铁 编辑 刘永豪 图片 受访者提供 


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