问天实验舱黑科技你知道吗？问天实验舱是坐着“沙发”上太空的

问天实验舱发射任务取得圆满成功，中国空间站建造迈入新阶段。对技术创新和可靠产品的不懈追求是中国航天的永恒话题。在长征五号B运载火箭发射问天实验舱任务中，新技术和新产品、好技术和好产品层出不穷，不仅助力“问天”成功问天，待创新成果转化后，也必将带动国民经济发展。我们开设《“问天”黑科技》专栏，对部分代表性的技术和产品展开解读，看“黑科技”如何大显身手。

7月24日，由航天科技集团一院抓总研制的长征五号B遥三运载火箭将“乘客”—— 问天实验舱精准送入预定轨道。舱箭分离后，细心的小伙伴们可能会发现，在“乘客”的尾部，有两条圆形的框架，就好像实验舱坐在什么东西上，这是什么？  

这个东西，是一院设计人员为载人航天工程空间站建造任务特地设计的一个大“沙发”，顾名思义，坐上去软软的。靠着这个大“沙发”，“乘客”和火箭分离时更加舒适、安全。  

为什么要专门设计这么一个大“沙发”呢？   众所周知，“乘客”被火箭送到预定位置后，就要与火箭分离，也就是“到站下车”。这个“下车”可是有讲究的。  

一院产品化副主任设计师孙璟介绍，以往，我国卫星、飞船等航天器在分离时，通常采用包带分离或点式分离装置。像空间站舱段这类“乘客”具有大、高、重等特点，包带无法固定住这种庞然大物；点式分离在规模较大的应用中，可靠性会有所降低。

  为了让空间站舱段能够安全“下车”， 研制团队经过近10年的努力，研制了一项新的舱箭分离装置，既能“绑”得住大直径的空间站舱段，又能快速、可靠、无污染分离。  

很厉害吧？   但是，在做分离试验时，却发现新型分离装置对分离面的瞬间冲击高达30000G！   这是什么概念呢？

  这相当于重量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，足以让车和墙瞬间都粉身碎骨。

  孙璟说，空间站舱段有许多陶瓷、光学器件，对冲击的感受尤为敏感，就像婴儿一样娇嫩。这种量级的冲击，会让“乘客”乘坐得“不舒服”，还有可能损坏较脆的零部件。  

肿么办？关键的地方来了！  

如何能既确保安全分离，又尽量将分离过程中出现的冲击环境等不利影响降到最低，让“乘客”有舒适的体验呢？   研制团队另辟蹊径，在不改变舱箭连接形式的同时，改善了舱箭之间的连接受力情况，解决了冲击问题。

  坐车嘛，肯定要有“座椅”。研制团队为空间站舱段设计了一款圆形“座椅”，并且敲定了“座椅”摆放的最优位置。该“座椅”由两条圆形隔冲框组成，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，把冲击降低了10倍左右，做到了国际最优，使“乘客”在进入太空的途中、舱箭分离的时刻，都感觉像坐在“沙发”上一样舒适！  

2021年4月29日，空间站天和核心舱就坐着这个“沙发”前往了太空。今年，问天实验舱同样享受了这项服务，由于它更高更大，设计人员还为它“定制”了更多适应性的优化设计，保障它在热环境、使用以及接口的变化。  

当然，“乘客”能有如此优质的体验，火箭也是有一部分付出的，增加的这个大“沙发”大约有100多公斤的重量。

  对于火箭来说，都是不断减轻自重，增加自己的“肌肉”，以提高运载能力。但对于长五B火箭来说，它是一个无比健壮的“大力士”，有着足够的力气，所以为了让“乘客”有更舒适的体验，配备这款“座椅”，这也是火箭对“乘客”的一份温柔吧。

来源：航天科技集团一院  文/王海露