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为神船飞船造一顶“年夜伞”

为神船飞船造一顶“年夜伞”

  图①:11月4日,神船十八号载人飞舟返归舱在春风着陆场着陆。  新华社记者 李志鹏摄   图②:神船飞舟收受接管着陆分体系1200平方米主伞。  图③:事情职员为神船飞舟包伞。  (除了签名外,照片由采访对象提供)

  11月4日清晨1时24分,神船十八号载人飞舟平安返归地球。

  在神船十八号返归舱距地面10千米摆布时,返归舱的指导伞、减速伞以及主伞接踵打开,伞的面积从几平方米到1200平方米。就此,红白条纹的神船年夜伞,带着返归舱徐徐降落。

  “载人航天,性命关天”。作为“生命之伞”,神船年夜伞已经为神船系列飞舟绽开整整18次,见证了中国载人航天从无到有、从无人飞翔到载人飞翔、从单舟飞翔到组合体不乱运行、从空间试验室到空间站制作的成长剧变,一次次护佑着航天员的平安。

  神船年夜伞暗地里的研制团队,来自中国航天科技团体五院508所。这里的航天器收受接管着陆技能研究室是海内独一专业从事航天器入进减速与着陆技能的研制团队,有着多个“第一”——第一个完成探空火箭的收受接管,第一个解决人造卫星“望患上见”的问题,第一个完成返归式卫星的收受接管,第一个完成长途运载火箭数据舱的收受接管,第一个完成无人、载人、多人飞舟的收受接管着陆,第一个完成探月返归器的收受接管,第一个完成火星入进器的减速着陆……

  在神船十八号载人飞翔使命取患上圆满胜利之际,本报记者采访了这个团队,凝听神船年夜伞暗地里的故事。

  将1200平方米降落伞塞入“冰箱”

  对研制团队来讲,通去星斗年夜海的路程,起首是点点滴滴细节。天空中完善绽开的神船年夜伞,始自一笔一画、一针一线。

  在五院508所,记者见到了正在为神船飞舟后续使命加工的降落伞。摸上往很是浮滑,事情职员诠释,用的是高强锦丝绸,与神船十八号所用“年夜伞”质料如出一辙。

  两个维度望“年夜伞”。

  一个是空间。年夜,是神船年夜伞的凸起特色。这个巨型降落伞在地面展开展来年夜约可笼盖三个尺度篮球场,是今朝海内面积最年夜、相对于质量最轻,开伞法式节制以及加工包装工艺最繁杂,开伞动压包络范畴最年夜的航天器降落伞。整个伞由1900多片伞衣、90多条径向带、20多条纬向带、96根伞绳组成,建造工序就有30多道,缝线总以及长达10千米。

  一个是时间。如斯庞大的降落伞,从冰箱年夜小的伞包到绽开成完善的伞花,进程只有短短数十秒,暗地里是设计职员数年的计较与实验、加工职员数月的缝制和包伞职员很多天的包装。

  这是无数人血汗的结晶。昔时,颠末8年攻关,研制职员才攻克了特年夜型降落伞的设计、制造、实验、总装等多项技能难关。要完成年夜伞制品,先后必要30多个建造工序、20多个包装工序以及40多个装置工序。

  桌上,摆着一张图纸。北京市年夜师事情室卖力人牛国永奉告记者:“咱们的图纸,专业干机器制图的也纷歧定能画,实操性要求很是高。”

  “为航天员织就归家的路。”降落伞研制中间的墙上,写着如许一句话。伞衣必要十几个工人紧密亲密共同加工4个月才能完成,一针一线都奢求完善。航天产物对工艺程度的要求极高,除了了伞衣质料,另有不少加工方面的难题。现在,他们在裁剪、缝纫、包伞等方面形成为了一套完备、规范的流程以及工艺方式。

  这个过细进微的活,必要默默支出的纯熟工种。好比,往年方才退休的降落伞工艺卖力人于尧炳,在这个岗亭上一干就是40年,仅介入返归使命的神船飞舟就有15艘之多。

  建造好的伞衣,在晾伞之后便起头包装。就在面前长长的操作台上,工人们包好了一顶顶降落伞。据牛国永描写,折叠神船十八号伞衣的排场非常壮观——“20小我像划龙船那样喊着号子一块儿叠,一幅一幅地叠,必需同步、一致,要包管伞衣环幅平展整洁,伞衣无漏折,边沿无内折。”

  伞衣折叠完成后起头梳理伞绳。神船飞舟降落伞一共有96根伞绳,每一根伞绳的长度快要50米。将这又长又多的伞绳理顺,是包管降落伞打开时,伞绳拉出进程不打结不环绕纠缠的关头。

  把伞衣装入伞包,必要3小我同时操作,装填进程既要平均有序,又要充分丰满,不留空地空闲。装填时,压力包伞机遇用数吨重的压力压伞包8小时,终极伞包年夜小只有家用冰箱的一半。

  伞包装好之后,只有一次打开的机遇,那就是飞舟返归时。这客观上要求整个包伞进程的每一一道工序都不成逆。每一完成一道工序,都要逐项查抄,质料使用、线迹情势、线迹密度、缝纫质量是否知足要求,就连系缚伞衣、伞绳所用线绳打结的方法以及预留的长度,都必要一丝不苟全数查抄到位。

  研制团队在职员天资准进、查验、操作施行等方面延续严酷节制,操作进程全程录相监控,全工序摄影记实,并建造成包伞、总装图册,入行多舟状况及时比拟,以确顾全进程严酷受控,状况可追溯。

  架设从太空平安归家的路

  “自由探索寰宇,平安来回家园。”

  走入五院508所航天器收受接管着陆技能研究室,第一眼是如许一行字。

  研究室成立于1958年。迄今已经圆满完成探空火箭、返归式卫星、载人航天、深空探测等多项国度重年夜使命,使我国成为世界上第三个自力掌握航天器收受接管着陆技能的国度,包管了航天器平安着陆,确保了航天员安全返归。

  研究室的墙上记实着,在漫永劫间里,一代代航天人接力搏斗,承当我国各种航天器的收受接管着陆重担,架设平安靠得住的太空归家之路。从1958年至今,用60多年时间里完成为了收受接管着陆技能成长五步走。

  第一步,探空火箭收受接管。1959年7月10日,提出T7M探空火箭研制使命,以此探索液体探空火箭研制的技能途径,该型号也是我国航天器收受接管着陆技能的发蒙型号;1960年4月17日,T7M-003探空火箭发射升空并胜利降落在东海之滨,这是我国航天器收受接管着陆汗青上的首次胜利;1966年发射的两枚T-7A火箭,胜利实现了我国首批次小狗上天的收受接管着陆使命。

  第二步,年夜型实验数据舱收受接管。1980年5月18日,在我国首次长途火箭全程实验中,实现了从南承平洋胜利收受接管数据舱。在我国年夜型实验数据舱收受接管体系研制中,五院508所前后加入了40余次发射,全数完成收受接管使命,使航天器收受接管着陆技能获得了入一步成长。

  第三步,返归式卫星的收受接管。1976年12月10日,首次胜利完成科学试验卫星收受接管舱的收受接管使命,使我国成为世界上第三个实现卫星收受接管的国度。2024年10月11日,我国首颗可重复使用返归式实验卫星——实践十九号卫星在春风着陆场胜利收受接管,经由过程飞翔验证突破了可重复使用、无损收受接管等多项关头技能,验证了新一代高机能可重复使用返归式空间实验平台各项技能指标,到达了各项预期实验结果。截至今朝,五院508所前后完成为了我国所有7个型号返归式卫星收受接管体系的研制,加入了26次发射飞翔实验,胜利率到达100%。

  第四步,载人飞舟返归。1999年11月20日,神船一号无人实验飞舟发射,次日胜利降落在着陆场,收受接管着陆体系首次圆满完成飞舟收受接管与着陆使命;2003年10月15日,神船五号发射升空,次日,返归舱载着我国首位航天员杨利伟平安着陆,圆了中华平易近族的千年飞天胡想;截至2024年11月4日,神船十八号载人飞舟顺遂返归,我国已经胜利完成为了18艘神船飞舟的飞翔使命。五院508所研制的收受接管着陆体系幸不辱命,使我国航天器收受接管着陆技能再上新程度,跻出身界前列。

  第五步,绕月飞翔实验器收受接管。2014年11月1日,嫦娥五号飞翔实验器在完成绕月旅行后,以接近第二宇宙速率入进年夜气层,并采纳半弹道跳跃的方法再次返归地球家园。这是我国首次入行航天器深空飞翔后收受接管着陆,标志着航天器收受接管技能到达了可以或许知足深空探测返归的程度,是我国航天器收受接管技能成长的首要里程碑。之后嫦娥四号世界首次着陆月违、嫦娥五号我国首次月面采样返归、嫦娥六号世界首次月违采样返归,为我国后续深空探测奠基坚实根本。

  现在,收受接管着陆技能正在继续支持我国载人月球探测、小天体采样返归、其他行星的入进减速与着陆使命。

  “你望咱们试验室,跟着时间堆集、使命变革,技能一直在成长,名字一直在变革。”团队卖力人贾贺对记者阐发,他指着2019年9月设立的“航天入进减速与着陆技能试验室”标牌跟记者说:“‘入进’、‘减速’然后‘着陆’,这个名字的变革,反映出跟着国度去更遥的深空探测,咱们的技能不竭立异。”

  然后他指着试验室墙上挂着的一代代老科学家、技能职员们的名字说:“咱们是站在先辈的肩膀上继续前行的。”

  航天科技功效运用多个领域

  放眼汗青,航天技能不仅推进人类太空探索以及发明之旅,并且功效普遍运用于多个领域。

  研究室照片墙上数十张精挑细选的图片,展现着五院508所航天器收受接管着陆团队多年来的功效。此中两张,是在庆贺新中国成立70周年阅兵勾当中,空中护旗梯队的三架直-8直升机分别吊挂中国共产党党旗、中华人平易近共以及国国旗、中国人平易近解放军军旗,飞过天安门广场上空。

  望似寻常最奇崛。直升机吊挂的巨幅红旗最长达9米、宽达6米,在高空中以每一小时160千米到180千米的速率飞翔,巨幅旌旗尾部会发生激烈发抖,遭到很强的打击,不单难以包管平整,使旌旗边沿受损,乃至可能扯破整个旌旗。

  若何解决这个问题?

  先是旗面质料。508所选择的恰是航天器降落伞伞衣用的高强锦丝绸,它可以顺应高速气流的冲洗,包管旗面平整无损。斟酌到这类质料的透光度太强,高空飞翔起来的展现结果其实不完善,508所与质料厂家协力攻关,在原布料上采纳了特制涂料工艺,从地面望曩昔旌旗图案清楚可见。

  还要包管在高速、高空飞翔中红旗蔓延又平整。508所研制团队想到,柔性的阅兵红旗在高速气流中飞翔,与航天器收受接管降落伞的事情原理有必定的相似的地方,经由过程运用流固耦合仿真阐发等降落伞设计方式以及思绪,就能完善地显现阅兵红旗的雄姿。终极,他们选择在旗面尾部增长“风兜”布局,旗面在高空飞翔时,“风兜”充气张满,增长旗面的气动不乱性。

  终极,一壁面艳丽的红旗平整地飘过天安门上空,显现在天下甚至全球人平易近眼前,展示出年夜国年夜党风度。

  年夜型庆典中,常见五院508所的身影。

  好比,庆贺新中国成立50、60周年年夜会上稳稳飘立在天安门广场的年夜型充气灯笼,记念中国人平易近抗日战争暨世界反法西斯战争成功70周年阅兵式上飞过天安门上空的巨幅红旗,庆贺中国共产党成立100周年年夜会上飞过天安门上空的巨幅党旗、口号,2022年北京冬奥会主火把“飞扬”的实验验证等。五院508以是“精不断改进,千万无一失”的精力品质,为历次重年夜政治使命的圆满胜利进献航天气力。

  不仅如斯,近些年恰逢贸易航天突起。贸易航天飞翔器、无人机上所必要的高靠得住、低本钱伞降减速体系,均依托于航天器收受接管着陆技能。在保障传统使命根本上,收受接管着陆团队已经经愈来愈多归应市场需求,开发全新运用场景,探索全新技能手腕。

  面向将来重塑焦点技能系统

  通常曩昔,皆为序章。

  今天,常挂收受接管着陆人嘴边的词,已经经不是“降落伞”,而是“柔性开展体系”。在这套体系中,降落伞以及气囊只是此中专门实现减速、着陆功能的部门。

  “咱们这个专业现实上干的是平台技能、体系技能,是多学科交融的技能。”贾贺阐发,此中至少触及质料、布局、动力、电子等多方面的常识,必要整合多方气力向前探索。

  “有人以为,你们就脚踏实地弄收受接管着陆不就完了吗?为何要干那末多‘额外之事’?”贾贺说。

  他对记者回想起,“人平易近科学家”叶培建院士的一番长谈。“叶院士问我,‘咱们掌握的是世界前三的技能,若是把平台做小了,你本身服气吗?’‘咱们不干这些事谁来干?’”

  简直,放眼整个世界,能掌握入进、减速与着陆技能的,只有3个国度。此前,不管是天问一号所携带的“回禄号”火星车在火星胜利着陆,仍是嫦娥六号在人类汗青上首次实现月球后背采样返归,暗地里都有这些技能的支持。

  面向将来的改革,“焦点技能系统的重塑”就如许缓缓展开展。

  在五院508所向导支撑下,研究室明确了3个技能标的目的。一是超声减速技能,二是柔性开展布局,三是综合评价。

  每一个标的目的都有实际需求为支持。以柔性开展技能为例,跟着中国发射卫星愈来愈多,在卫星竣事任务离轨时,可使用增阻离轨技能,用柔性球增长阻力,推进卫星离轨。再如综合评价方面,对付航天科技的各个环节来讲,都必要入行更科学公道的评估,现在团队正在探索柔性传感等更进步前辈的手腕,以更精准地主动感应降落伞受力环境、舱体康健态势等。

  改革必要人材步队建设。收受接管着陆团队已经经为青年科技人材慢慢创建起了发展梯队,从“晨曦”到“阳光”到“极光”,青年人可以在这里慢慢发展为领甲士才。近3年间,研究室新入硕士、博士多达19人。

  重年夜任务之下,是一支精壮的步队。研究室仅有125人,此中包含了研究职员、设计职员、工艺职员、查验职员、测试职员、实验职员等。可是,“别望咱们人少,从论证起头,到设计、加工、试验、验证直到最后的保障、评价,全链条均可以在咱们团队内完成闭环。”

  现在,这个团队既有团体公司重点试验室、北京市立异事情室,又有北京市技术年夜师事情室,从技能立异到体系设计、职员培育,都打造了完备的系统。

  成长需求带来更多新使命,也为研究室提供了熬炼人材的机遇。贾贺阐发,宇航领域的使命,能让人材学好端正,创建体系观念、研究思绪,培育做工程的能力;市场上的使命,如贸易航天等,可以对新技能新方式入行探索与验证,可以熬炼人材立异实践的能力。

  “咱们认为,这支步队既不克不及只专注于别致的理论,也不克不及恪守工程领域,二者之间应当是耦合瓜葛,是互相促成的。”贾贺说,研究室现在创建的系统,在高成熟度、高靠得住度的使命以及很前沿、很立异的探索间架起了桥梁。

  一个让他感触惊喜的变革是,曩昔团队成员不爱加入各领域集会,“总以为以及本身做的事不搭界”;现在年夜家常常自动往加入很是前沿领域的集会,普遍听取各行各业的立异功效,“年夜家起头相互激起,探索将来无穷的可能。”

  从一顶“年夜伞”起头,这个团队踏上了去更遥深空探测的征途。

  (李莉介入采写)