人间最美四月天。春天,一个蓬勃向上、舒适惬意的季节,让人心中不禁升腾着希望与喜悦。
在这个舒适的春季,小编与大家聊一聊火箭人研发的产品和技术舒适度有多高。
“航天员像坐‘奥迪’,而不是‘奥拓’”
“感觉良好!”听到这句话,很多人会联想到执行飞行任务的航天员。但你可能不知道,2003年10月,飞入太空的中国第一人杨利伟在执行我国首次载人飞行任务时,曾经历了“难以承受”的26秒。
让杨利伟感觉不适的源头是POGO振动(也称为“纵向耦合振动”),火箭院型号队伍为此展开了攻关,对火箭助推器蓄压器进行改进。在长征二号F遥六运载火箭发射“神舟六号”飞船后,航天员告诉型号队伍,并未感到身体不适,但型号队伍在分析数据时发现,还有振动的情况出现,只是波动不大。追求卓越的航天人继续优化,将助推器蓄压器改成了“变能量蓄压器”,彻底解决了纵向耦合振动问题。
从“不适”到“舒适”,有人对此形象地比喻“航天员像坐‘奥迪’,而不是‘奥拓’。”
“空间站舱段乘坐的就像火车软座”
作为空间站舱段“专列”,长征五号B 运载火箭将“乘客”送到预定位置后与之分离时,产生的冲击力非常大。根据分离试验的数据,分离装置对分离面的瞬间冲击相当于重量1吨的汽车以每小时100千米的速度撞向墙面时所产生的冲击力。空间站舱段内有不少陶瓷、光学器件,它们对冲击的感受尤为敏感,如何尽可能降低冲击力、保证空间站舱段的“舒适”是一大难题。
火箭院产品化副主任设计师孙璟介绍,型号团队研制了一款新型舱箭连接分离装置,并在此基础上进行改进,改善了舱箭连接处分离时的受力状况。“它是一种减震装置,内部引入了‘颗粒阻尼’等新技术,让分离冲击在颗粒体的摩擦和碰撞中,迅速地耗散动能,将冲击降低10倍左右,实现舱箭 ‘舒适’分离,使空间站舱段就像乘坐火车软座”。
“火箭坐着‘沙发’出海”
如果细心地话可以发现,有的火箭从研制地到发射地是通过铁路,有的是公路,有的则是海运。不同的运输方式,火箭感受到舒适程度不同,相较之下,海运是更为“舒适”的一种运输方式。
火箭院总体设计部设计师祁峰介绍,日常生活中,当我们行车在颠簸的道路上时更容易感受到车的抖动,这在物理学上称之为“随机振动环境”。在运输过程中,火箭的舒适程度主要与随机振动环境有关,通常,随机振动环境数值越低,火箭越舒适。
祁峰以在海运运输上“第一个吃螃蟹”的长征七号运载火箭合练箭为例介绍道,低于3级海况时,箭体随机振动环境较为平稳,在4至5级海况时,船体晃动加剧,箭体随机振动环境相对恶劣,但它的实测数据远远小于公路、铁路运输的实测数据。之后,长征七号系列运载火箭、长征五号系列运载火箭、长征八号运载火箭等通过海运方式得到的数据显示:火箭很“舒适”。
舒适程度有多高?有火箭专家形象地比喻为:“火箭像坐着‘沙发’出海”。
这些令人“极度舒适”的产品,凝结了火箭人的力量和智慧,背后是他们一次次的创新与担当。
(《航天长征》记者 王莹 文)