5月30日9時31分，神舟十六號載人飛船成功發(fā)射。中國航天科技集團有限公司四院42所（下簡稱航天四院42所）一片歡騰。該所承擔了神舟十六號載人飛船逃逸火箭發(fā)動機推進劑、CO?吸收藥盤、飛船艙體密封件、出艙航天服密封件、“太空廁所”組件等多項研制生產(chǎn)任務，“襄陽造”再次為航天員保駕護航。

(資料圖片)

千萬次試驗確保100%的可靠性

火箭逃逸救生系統(tǒng)動力裝置被譽為航天員“生命之塔”。載人火箭頂部有一個標志性裝置——火箭逃逸塔，一旦火箭飛行出現(xiàn)意外逃逸系統(tǒng)立即啟動，逃逸塔將以比火箭飛行更快速度脫離主體降落到安全位置。

“動力源是逃逸系統(tǒng)關鍵，其推進劑必須具備高安全性、高燃燒速度、高可靠性。”李華在航天四院42所從事逃逸火箭發(fā)動機推進劑配方研制工作20多年。她介紹，火箭上升過程中有極高速度，需要在2秒鐘之內(nèi)把逃逸塔帶到安全區(qū)域，可靠性須100%。

研發(fā)人員對10多種原材料開展成千上萬次試驗，對相關力學性能、燃燒性能、安全性能等進行驗證，成功完成護航使命。

一呼一吸和地球一樣

艙外航天服上有一個凈化裝置，用于凈化航天員呼出的二氧化碳，保證濃度在安全范圍內(nèi)。

由42所研制的吸收藥盤就是CO?凈化裝置中的關鍵部件，安裝在艙外航天服背包內(nèi)，尺寸小，吸附功能大。

這個藥盤直徑只有十幾厘米，高度三厘米。研制出這個小藥盤，課題組周渝淞、牛同鋒用了6年時間。周渝淞說，太空每一件產(chǎn)品都有嚴格要求，為達到可靠度0.9999的要求，想過很多造型設計，最終蜂巢給了啟示。

材料、配方的研究進展都很順利，“攔路虎”出現(xiàn)在打孔上。“一個小藥盤要打300多個孔，手工打孔要三、四小時。”周渝淞說，通過數(shù)控機床技術，保證了藥盤產(chǎn)品外觀平滑完整，無裂紋，外形尺寸及孔位保證一致。

密封材料可以在天上服“長役”

飛船艙體密封件直接影響航天員生命安全，42所已為飛船提供萬余件密封件，一次性檢驗合格率均為100%。

特種橡膠材料與工藝課題組李杰介紹，飛船各艙體間是“獨立單元房”，艙門是連接和隔離空間站各艙體重要機構(gòu)，不僅要嚴絲合縫更要經(jīng)久耐用，密封性能至關重要。艙門抗靜電密封材料是新挑戰(zhàn)，其表面會產(chǎn)生靜電吸附，影響產(chǎn)品密封效果。

“過五關斬六將，每一項指標都是一道坎。”李杰說，課題組攻克靜電吸附、材料力學性能、壓縮永久變形、低溫性能、老化性能、撕裂強度、氣味等級、防霉等級、可凝揮發(fā)物含量等一道道“硬坎”，最終實現(xiàn)綜合性能滿足設計要求。

趙志祥是李華愛人，跟產(chǎn)下廠實驗，一下廠就是一個多月。長壽命和靜密封材料產(chǎn)品順利通過綜合性能考核驗收，并成功攻克大尺寸密封材料研制工作，產(chǎn)品經(jīng)受地面8萬次疲勞試驗，并通過-90到200℃高低溫交替變化等嚴苛環(huán)境考驗。

密封件精度相當于頭發(fā)絲1/5

航天員出艙時，艙外航天服是安全唯一屏障，被譽為“生命盔甲”。2014年，42所特種橡膠材料與工藝課題組開始二代航天服密封件研制。

“地球上平常一個動作要在太空中完成，對航天服靈活性要求很高。”課題負責人王凡說，一件艙外航天服包含幾十種密封件。主氣密層是艙外航天服核心部件，保護航天員不受宇宙空間惡劣環(huán)境影響。“氣密層產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復雜，厚度只有0.4毫米，壁薄曲面有大波紋，尺寸精度高、成型難度大。”王凡和組員們攻克難題，實現(xiàn)我國艙外服主氣密層自主研發(fā)。掌指氣密手套是艙外服手套另一部件，首次將機械手引入艙外服手套研制生產(chǎn)。

“系列密封件產(chǎn)品最大直徑接近3米，周長9米，不能超過0.01毫米誤差，相當于一根頭發(fā)絲的1/5精度。”王凡很自豪。

“太空廁所”襄陽貢獻

襄陽承接研制的“太空廁所”核心組件為大便袋上蓋組件。周渝淞說，用于空間站航天員日常產(chǎn)生排泄物及嘔吐物殺菌處理，為航天員長期工作生活提供安全、衛(wèi)生、舒適、溫馨的“空間家園”。

周渝淞說，上蓋組件產(chǎn)品在隨飛船上行至到達空間站，會經(jīng)歷各種復雜發(fā)射振動力學環(huán)境，上蓋組件中的防腐劑顆粒可能會少量脫落掉粉。為防止發(fā)生粉末掉落，課題組通過大量對比試驗，篩選出比重低、抗拉強度高、沖擊韌性好的原材料，進行試驗成功“交貨”。

（湖北日報記者 孫濱 汪璐 通訊員 席玲）