|
军事广角
|
|
□ 本报记者 廉颖婷
□ 本报通讯员 刘淑芬 陈袁
王天明
从1999年神舟一号飞船成功发射，到2003年神舟五号完成首次载人飞行，再到今年神舟十五号载人飞船顺利返回，二十多年来，“神舟飞船家族”持续受到关注。
神舟飞船由返回舱、轨道舱和推进舱构成，和人体结构类似，返回舱也有“内脏”“骨骼”“皮肤”，甚至“外衣”。返回舱的“皮肤”和“骨骼”是紧密连接的，中国航天科技集团有限公司五院研制人员把它们叫作“蒙皮+筋”结构，蒙皮类似于“皮肤”，起到舱体密封作用，筋类似于“骨骼”，起到支撑加强作用。为了让返回舱能够在太空超200摄氏度的巨大温差环境下维持舱内适宜的温度，研制人员还会为返回舱穿上一层特殊的“外衣”——热控涂层。在返回舱内，还有降落伞舱、航天员座椅等产品。
返回舱的制作过程，可以用“铣”“卷”“吹”“缝”“热”“穿”6个字概括。
“铣”外形 雕琢精准身躯
“铣”不是普通的清洗，而是数控加工的一种形式，也称之为“铣削”。铣加工过程中，返回舱要保持身姿不动，通过加工工具的旋转和移动雕刻出标准体型。返回舱的出舱舱门、舱门门框等部位，都是通过这个方式打造的。
由于返回舱体型具有薄壁、精度高的特点，加工时犹如在气球上进行雕刻。为此，研制人员对加工过程的工具旋转速度和加工路径进行了精密设计。同时，为确保航天员安全，他们还通过选择最佳的切削参数和过程控制，满足返回舱密封部位对平面度、粗糙度苛刻的加工要求，为后续高质量装配奠定基础。
“吹”座椅 护航天地往返
神舟飞船返回舱内的航天员座椅，有着特殊的外形轮廓。航天员坐在其中就像胎儿在母体中的姿态，在强过载冲击下，能够最大程度地减轻伤害。很多人并不知道，这套座椅是“吹”出来的。
研制人员挂在嘴边的“吹”，其实是一种比较先进的热成形工艺方法，它的学名叫做“超塑成形”。这种工艺方法在特定温度和大气压的条件下，实现整体精密成形。生活中，这项技术在一些豪华跑车的变化流线车身蒙皮等产品制造中也有应用。
“卷”蒙皮 实现量体裁衣
返回舱的“皮肤”是一层金属蒙皮，其中“头部”和“底部”是“吹”出来的，而返回舱的“腰身”是通过滚弯成形实现的，可以形象地理解为“卷”。要实现精确地“卷”，就需要滚弯机这一利器。在它的加持下，4块金属板材从平面“卷”成弧面，并组合成三维锥筒。
为保证返回舱身型标准，研制人员提前精确裁剪金属板材，确保平面状态的尺寸及轮廓精准，为“卷”筒奠定良好基础。随着滚弯成形技术的发展，该技术已经应用到天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、天舟货运飞船等大型舱体的复杂一体化筋格蒙皮结构中。
“缝”舱体 确保天衣无缝
返回舱由多个部分组成，为保证航天员安全和舱体密封要求，需要通过焊接的方法实现，负责焊接的操作者们常常被称为“铁裁缝”。事实上，要让返回舱的身体“天衣无缝”，难度很大。
为了把返回舱完美打造出来，需要用到10余套工装、70余道工序、上百个零件，涉及手工焊和自动焊两种方式。为保证焊接质量，焊接时要时刻观察“缝合”质量。因此，焊接技能大师们往往一趴就是半天，每次身上都会被汗水湿透。美丽的“鱼鳞”状焊接纹路，是焊接技能师们高超技艺的体现。
“热”处理 保持标准身材
返回舱在“塑形”过程中，要先后经历490摄氏度至500摄氏度，以及160摄氏度至190摄氏度的高温历练，使返回舱的骨骼更加健壮。另外，在加工阶段和整舱焊接过程，返回舱会产生残余应力，它的存在会导致返回舱在执行任务时有裂纹、变形的风险。研制人员会设置“热敷”，以特定的温度将残余应力进行释放，从而保证返回舱在飞行时的良好状态。
“穿”外衣 呵护在轨冷暖
当载人飞船与空间站交会对接后，返回舱难免会被其他舱体遮挡，表面最低温度会低于零下100摄氏度。有时候，返回舱局部又会持续受到太阳照射，最高温度会超过100摄氏度。
为了给航天员提供舒适的环境，研制人员设计出一款热控涂层，喷涂在返回舱表面。返回舱就像穿了一件银色控温“冲锋衣”，能够在200摄氏度大温差、长期低温及强辐射的太空中，将舱内环境温度控制在18摄氏度至26摄氏度。
当返回舱返回地球后，表面会呈现出金光闪闪的样子，那是返回舱的银色“外衣”在返回地球时，与大气层高速摩擦并氧化变黄后的样子。
|
|
|
| 神舟飞船返回舱是如何建成的
|
|
|
|
|
|
| （ 2023-06-07 ） 稿件来源： 法治日报军事广角 |
|
|
□ 本报记者 廉颖婷
□ 本报通讯员 刘淑芬 陈袁
王天明
从1999年神舟一号飞船成功发射，到2003年神舟五号完成首次载人飞行，再到今年神舟十五号载人飞船顺利返回，二十多年来，“神舟飞船家族”持续受到关注。
神舟飞船由返回舱、轨道舱和推进舱构成，和人体结构类似，返回舱也有“内脏”“骨骼”“皮肤”，甚至“外衣”。返回舱的“皮肤”和“骨骼”是紧密连接的，中国航天科技集团有限公司五院研制人员把它们叫作“蒙皮+筋”结构，蒙皮类似于“皮肤”，起到舱体密封作用，筋类似于“骨骼”，起到支撑加强作用。为了让返回舱能够在太空超200摄氏度的巨大温差环境下维持舱内适宜的温度，研制人员还会为返回舱穿上一层特殊的“外衣”——热控涂层。在返回舱内，还有降落伞舱、航天员座椅等产品。
返回舱的制作过程，可以用“铣”“卷”“吹”“缝”“热”“穿”6个字概括。
“铣”外形 雕琢精准身躯
“铣”不是普通的清洗，而是数控加工的一种形式，也称之为“铣削”。铣加工过程中，返回舱要保持身姿不动，通过加工工具的旋转和移动雕刻出标准体型。返回舱的出舱舱门、舱门门框等部位，都是通过这个方式打造的。
由于返回舱体型具有薄壁、精度高的特点，加工时犹如在气球上进行雕刻。为此，研制人员对加工过程的工具旋转速度和加工路径进行了精密设计。同时，为确保航天员安全，他们还通过选择最佳的切削参数和过程控制，满足返回舱密封部位对平面度、粗糙度苛刻的加工要求，为后续高质量装配奠定基础。
“吹”座椅 护航天地往返
神舟飞船返回舱内的航天员座椅，有着特殊的外形轮廓。航天员坐在其中就像胎儿在母体中的姿态，在强过载冲击下，能够最大程度地减轻伤害。很多人并不知道，这套座椅是“吹”出来的。
研制人员挂在嘴边的“吹”，其实是一种比较先进的热成形工艺方法，它的学名叫做“超塑成形”。这种工艺方法在特定温度和大气压的条件下，实现整体精密成形。生活中，这项技术在一些豪华跑车的变化流线车身蒙皮等产品制造中也有应用。
“卷”蒙皮 实现量体裁衣
返回舱的“皮肤”是一层金属蒙皮，其中“头部”和“底部”是“吹”出来的，而返回舱的“腰身”是通过滚弯成形实现的，可以形象地理解为“卷”。要实现精确地“卷”，就需要滚弯机这一利器。在它的加持下，4块金属板材从平面“卷”成弧面，并组合成三维锥筒。
为保证返回舱身型标准，研制人员提前精确裁剪金属板材，确保平面状态的尺寸及轮廓精准，为“卷”筒奠定良好基础。随着滚弯成形技术的发展，该技术已经应用到天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱、天舟货运飞船等大型舱体的复杂一体化筋格蒙皮结构中。
“缝”舱体 确保天衣无缝
返回舱由多个部分组成，为保证航天员安全和舱体密封要求，需要通过焊接的方法实现，负责焊接的操作者们常常被称为“铁裁缝”。事实上，要让返回舱的身体“天衣无缝”，难度很大。
为了把返回舱完美打造出来，需要用到10余套工装、70余道工序、上百个零件，涉及手工焊和自动焊两种方式。为保证焊接质量，焊接时要时刻观察“缝合”质量。因此，焊接技能大师们往往一趴就是半天，每次身上都会被汗水湿透。美丽的“鱼鳞”状焊接纹路，是焊接技能师们高超技艺的体现。
“热”处理 保持标准身材
返回舱在“塑形”过程中，要先后经历490摄氏度至500摄氏度，以及160摄氏度至190摄氏度的高温历练，使返回舱的骨骼更加健壮。另外，在加工阶段和整舱焊接过程，返回舱会产生残余应力，它的存在会导致返回舱在执行任务时有裂纹、变形的风险。研制人员会设置“热敷”，以特定的温度将残余应力进行释放，从而保证返回舱在飞行时的良好状态。
“穿”外衣 呵护在轨冷暖
当载人飞船与空间站交会对接后，返回舱难免会被其他舱体遮挡，表面最低温度会低于零下100摄氏度。有时候，返回舱局部又会持续受到太阳照射，最高温度会超过100摄氏度。
为了给航天员提供舒适的环境，研制人员设计出一款热控涂层，喷涂在返回舱表面。返回舱就像穿了一件银色控温“冲锋衣”，能够在200摄氏度大温差、长期低温及强辐射的太空中，将舱内环境温度控制在18摄氏度至26摄氏度。
当返回舱返回地球后，表面会呈现出金光闪闪的样子，那是返回舱的银色“外衣”在返回地球时，与大气层高速摩擦并氧化变黄后的样子。
|
|
|
