法制晚報訊（記者 李文姬）  載人飛船由火箭護送進入預定軌道后，就獨自開始了在宇宙空間的飛行旅程。在航天英雄楊利偉眼中，太空中群星璀璨、浩渺無垠，遠遠地能看到一顆藍色寶石般的地球，非常壯觀、美麗。但說到具體的環(huán)境參數(shù)，軌道空間可就不那么舒服了。

    那里空氣非常稀薄，接近真空，而且近似于一個溫度低至-269℃的超大黑腔，太陽、行星等分散其中。載人飛船運行在距離地球表面約400公里高度的軌道上，在那里會受到太陽的輻射、地球大氣的輻射和反照，還會受到許多游離在空間的高能粒子的影響。在這樣的環(huán)境中，飛船應該怎樣更好的保護自己呢？

    據(jù)《法制晚報》記者了解，中國航天科技集團公司五院作為神舟十一號載人飛船的抓總研制單位，承擔了系統(tǒng)設計、總裝、測試、大型試驗等工作。據(jù)該單位相關(guān)負責人介紹，神舟十一號載人飛船使用了多項國產(chǎn)技術(shù)，充分保證了航天員在太空中工作、生活的安全。法晚記者注意到在飛船和天宮二號上至少有8種秘密武器，以保障航天員安全。

    1  不怕高溫的神奇“外衣”

    為了保證飛船在太空環(huán)境里更好地保護自己，中國航天科技集團公司五院總體部熱控分系統(tǒng)為飛船設計了神奇的“外衣”，就像人類的衣服一樣，天冷時能保暖，太陽照射時能防曬，同時衣服還能夠隔離灰塵、霧霾等有害因素對皮膚的傷害。載人飛船的外衣需要結(jié)合飛船的結(jié)構(gòu)特點以及各個艙體的功能特點進行“量體剪裁”。

    據(jù)《法制晚報》(微信ID：fzwb_52165216)記者了解，載人飛船軌道艙是航天員生活和工作的主要空間，由于安裝在軌道艙內(nèi)的設備發(fā)熱量不大，所以設計人員為軌道艙設計了一套由多層隔熱材料組件構(gòu)成的外衣，厚度約為2厘米。在多層隔熱組件的外表面，還有一層華麗的復合膜，它的功能是提高飛船對軌道原子氧等粒子的防護能力。

    返回艙承擔著將航天員安全帶回地面的重要使命，需要耐受返回過程中穿越地球大氣層時的高溫燒蝕環(huán)境，所以返回艙外衣的里層是厚厚的劃分成網(wǎng)格狀的防燒蝕材料，在外表面再噴涂特殊設計的有機熱控涂層，不僅提高外熱流吸收能力,還能降低紅外輻射能力，為保證在軌期間的返回艙溫度提供有力支持。

    由于主動流體回路的散熱輻射器安裝在推進艙，因此艙體對散熱的要求很高。為此，推進艙的艙體結(jié)構(gòu)上設計了一圈淺綠色的有機涂層散熱面；其次，艙體上安裝的輻射器外表面選用了純白色的熱控涂層，這身清爽的“散熱衣”，能極大地提高輻射散熱能力。

    2  天基測控搭建太空“天路”

    神舟十一號飛船成功發(fā)射后，要確保與地面通信的實時暢通，就必須依靠中繼終端。通過與中繼衛(wèi)星天鏈一號實現(xiàn)“太空握手”，中繼終端成為天基測控的重要終端。中繼終端的應用，使我國的天基測控通信得以成為現(xiàn)實，從而在太空中搭建了地面與衛(wèi)星、衛(wèi)星與飛船之間的“天路”。

    當神舟十一號飛船進入預定飛行軌道時，中繼終端將計算出中繼終端天線的指向數(shù)據(jù)。之后，中繼終端中的轉(zhuǎn)動設備將天線指向中繼衛(wèi)星天鏈一號，這樣就完成了中繼終端對天鏈一號的捕獲跟蹤，并向中繼衛(wèi)星發(fā)送數(shù)據(jù)，從而建立了從神舟十一號飛船到中繼衛(wèi)星再到地面站的數(shù)據(jù)傳輸鏈路。在交會對接過程中，通過中繼終端所搭建的天基測控通信系統(tǒng)，可以對天宮二號和神舟十一號飛船實現(xiàn)同時測控、同時進行高速數(shù)據(jù)傳輸，所建立的星間鏈路可以實時向地面?zhèn)鬏斀粫赢嬅妗?/span>

    在中繼終端及中繼衛(wèi)星投入使用之前，主要是通過地面測控站和海上測控站來實現(xiàn)對飛船的跟蹤和測控，無法實現(xiàn)對飛船的實時跟蹤測控。通過中繼終端建立的天基測控通信系統(tǒng)建立之后，將對神舟飛船的測控覆蓋率提高了70%以上。

    中繼終端所使用的天鏈一號衛(wèi)星，可以形象地視為把地面測控站搬到了離地球3.6萬公里外的太空同步軌道，進而形成了天基測控。

    3  快速檢漏的“小門神”

    在執(zhí)行載人航天任務過程中，航天員要經(jīng)歷多次穿艙活動，因此精準快速檢測艙門的密封性至關(guān)重要。

    早期的飛船采用整艙加壓，通過監(jiān)測艙壓的變化來檢測艙門的密封性，這種方法準確、可靠，但耗時較長，對于早期無人飛船任務影響不大，然而對于載人飛船分秒必爭的航天員空間實驗任務影響較大。

    艙門快速檢漏儀實現(xiàn)了對艙門和對接面的快速、準確檢漏，填補了國內(nèi)在該領域的空白。艙門在關(guān)閉后，門體上的兩道密封圈與門框之間會形成一個小空間。檢漏儀向小空間內(nèi)充入一定量的檢測氣體，通過監(jiān)測小空間內(nèi)壓力的變化來判斷艙門的密封情況。如果發(fā)生泄漏，艙門快速檢漏儀會立刻發(fā)出報警指示。形象一點的講，它就像個衛(wèi)士一樣告知“家”的主人航天員，“門沒有關(guān)好，存在危險，您暫時不能入住?！焙教靻T對艙門進行處理，經(jīng)過再次檢漏合格后，才能順利入住艙內(nèi)。

    目前，艙門快速檢漏儀已成為載人航天飛行器的“標配”設備，可稱得上是載人飛船的“小門神”。

    4  “天宮”密封件壽命達30年

    “天宮二號”作為中國第一個真正意義上的空間實驗室，對飛船密封件安全性、穩(wěn)定性的要求更高。航天員將在“天宮二號”中開展人在太空中期駐留實驗，必須保證艙內(nèi)壓力、溫度、濕度、氣體成分等航天員生存條件。其密封件除要求密封性能安全可靠外，還要求材料安全無毒，能經(jīng)受住-70℃到200℃高低溫交變、高真空、強紫外輻射、帶電粒子輻照和原子氧侵蝕等各種復雜環(huán)境的長期考驗，不產(chǎn)生降解、老化和龜裂，可安全使用30年。

    針對“苛刻”的任務特點，研制人員在原有成熟技術(shù)的基礎上集智攻關(guān)，先后克服了原材料選材、工藝成型等眾多難關(guān)，研制出完全國產(chǎn)、無毒無害的原材料，解決了各試件的模具成型的難題。因為密封材料的規(guī)格多樣、形狀各異，大的直徑長達一米多，小的只有十幾毫米，研制人員專門為其量身制作了一套模具，尺寸精度差不超過0.01毫米，確保了產(chǎn)品的性能和精度。各類模擬環(huán)境試驗表明：該密封材料達到國際同類產(chǎn)品水平，壽命大于30年，各項性能滿足設計要求。

    5   76臺姿控發(fā)動機全程護航

    載人航天用的發(fā)動機，無論是推力75噸級的火箭發(fā)動機，還是飛船上實施姿態(tài)控制用的幾公斤推力的小姿控發(fā)動機，從一個零部組件到一條焊縫，都必須做到萬無一失。

    此次“神十一”載人飛船與“天宮二號”空間實驗室實施交會對接后，兩名宇航員要在太空中駐留長達一個月的時間，航天科技集團六院研制的飛船上的48臺姿控發(fā)動機和空間實驗室中的28臺姿控發(fā)動機，擔負著全程保駕護航的職責。

    在“神十一”載人飛船2500N發(fā)動機研制中，推力室頭部噴注器需要微小孔加工，密密麻麻上百個小孔細如發(fā)絲，而且撞擊精度、角度、距離、孔徑要求極為嚴苛。為了確保精度，六院改進工藝方法，采用高速數(shù)控工藝加工微小孔，效率提高了4倍以上，精度提高了3倍。

    6  太陽翼結(jié)構(gòu)實現(xiàn)國產(chǎn)化

    神舟飛船正常入軌，太陽翼帆板順利展開，這意味著飛船的首個國產(chǎn)太陽翼結(jié)構(gòu)首次經(jīng)過在軌驗證。該結(jié)構(gòu)由中國航天科技集團公司五院508所負責研制。

    此次，神舟十一號飛船太陽翼連接架百分之百國產(chǎn)化，基板除聚酰亞胺薄膜外全部國產(chǎn)化。

    2014年4月，神舟十一號飛船原設計方案面臨進口碳纖維等原材料受限問題，研發(fā)人員開展了大量工藝試驗和仿真計算，驗證了國產(chǎn)化替代方案的可行性。

    在研制過程中，針對國產(chǎn)碳纖維工藝性較差、易損傷的特點，不斷優(yōu)化工藝參數(shù)、改進操作方法，確立了適用于國產(chǎn)碳纖維的一整套工藝方案，研制出的碳纖維零件的外觀質(zhì)量、外形尺寸、內(nèi)部質(zhì)量和力學性能等均滿足設計指標要求。

    7  在軌自主應急返回救生

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