10月(yue)26日,搭載(zai)神(shen)舟十(shi)(shi)七(qi)(qi)(qi)號(hao)載(zai)人(ren)飛(fei)(fei)船(chuan)的長征二號(hao)F遙十(shi)(shi)七(qi)(qi)(qi)運(yun)載(zai)火(huo)(huo)箭(jian)在酒泉衛星發(fa)射中心點火(huo)(huo)發(fa)射。隨后,神(shen)舟十(shi)(shi)七(qi)(qi)(qi)號(hao)載(zai)人(ren)飛(fei)(fei)船(chuan)成功對接(jie)空間站天和(he)核心艙前向(xiang)端口,神(shen)舟十(shi)(shi)六號(hao)航天員順利(li)打開(kai)“家門”,6名航天員熱情相擁,一張“全家福”再次見證中國航天的驚艷。10月(yue)29日,神(shen)舟十(shi)(shi)六號(hao)、神(shen)舟十(shi)(shi)七(qi)(qi)(qi)號(hao)航天員乘(cheng)組(zu)完(wan)成交接(jie)。10月(yue)31日,神(shen)舟十(shi)(shi)六號(hao)航天員乘(cheng)組(zu)順利(li)返(fan)回(hui)地球。
神舟十七號的順利(li)發射(she)、宇航(hang)員在軌(gui)工(gong)作的順利(li)保(bao)證,都離(li)不開化學工(gong)業的護佑,更離(li)不開諸多(duo)化工(gong)企業和科研機構的辛(xin)勤工(gong)作。
10月25日,在神舟十(shi)七(qi)號發(fa)射(she)(she)任(ren)務(wu)即(ji)將進(jin)入倒計時之際,用于(yu)飛船(chuan)(chuan)發(fa)射(she)(she)的長征二號F遙十(shi)七(qi)運載火(huo)箭(jian)開始加(jia)注(zhu)推(tui)進(jin)劑。此次加(jia)注(zhu)的火(huo)箭(jian)推(tui)進(jin)劑來自西(xi)安近代化學研(yan)究(jiu)所。在飛船(chuan)(chuan)發(fa)射(she)(she)過(guo)程中(zhong),由(you)該所研(yan)制的三(san)型高可靠(kao)性(xing)、寬環境(jing)適應性(xing)推(tui)進(jin)劑裝藥在火(huo)箭(jian)一級起動(dong)、助推(tui)器與主火(huo)箭(jian)反推(tui)、船(chuan)(chuan)箭(jian)分離側推(tui)等過(guo)程中(zhong)工(gong)作正常,圓滿完成使(shi)命。
運載火(huo)(huo)箭配(pei)套(tao)用(yong)固體(ti)推進劑(ji)(ji)是保障火(huo)(huo)箭成功發射與航(hang)天員人(ren)身安全的(de)(de)關(guan)鍵核心技(ji)術。西(xi)安近代化學(xue)(xue)研(yan)究所勇挑重(zhong)擔,根據重(zhong)大工(gong)(gong)程典型(xing)應(ying)用(yong)場景,科學(xue)(xue)設(she)計(ji)方案,經反復實(shi)驗與驗證,突破能(neng)(neng)量、燃溫、燃氣清潔度(du)、燃燒穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)、寬(kuan)環境(jing)適應(ying)性(xing)(xing)、制(zhi)備工(gong)(gong)藝(yi)等多(duo)項關(guan)鍵技(ji)術,構(gou)筑了(le)載人(ren)航(hang)天用(yong)高性(xing)(xing)能(neng)(neng)固體(ti)推進劑(ji)(ji)配(pei)方工(gong)(gong)藝(yi)設(she)計(ji)及工(gong)(gong)程制(zhi)備應(ying)用(yong)核心技(ji)術體(ti)系,形成了(le)具有完全自主知識(shi)產權的(de)(de)高性(xing)(xing)能(neng)(neng)推進劑(ji)(ji)裝藥(yao)技(ji)術群(qun)。
在飛船的(de)發(fa)射和返回過程中,由于與(yu)大氣層的(de)摩擦(ca),飛船材(cai)料必須(xu)經受(shou)超高溫(wen)考驗(yan)。比如在返回時,強烈的(de)摩擦(ca)使飛船表面的(de)溫(wen)度高達2000℃以上,但艙內溫(wen)度不能超過30℃。
為此,中(zhong)材(cai)科技所屬北(bei)京玻鋼院復合材(cai)料(liao)有限公司針對(dui)飛(fei)船(chuan)不同關鍵部位(wei),研制了用(yong)防/隔熱一(yi)體中(zhong)密度預混(hun)料(liao)、長征二號(hao)(hao)F遙十七(qi)運(yun)載火箭發(fa)動(dong)機底部防熱板、長征二號(hao)(hao)F遙十七(qi)運(yun)載火箭逃逸塔用(yong)高性能(neng)耐燒蝕(shi)樹脂,護航神舟十七(qi)號(hao)(hao)載人(ren)飛(fei)船(chuan)逐夢太空。
中材科技所屬南京(jing)玻璃纖維研(yan)(yan)究設(she)計院研(yan)(yan)發的高強紗分(fen)別應用于長征二號(hao)F遙十七(qi)運(yun)載火箭防熱結構件和神舟十七(qi)號(hao)載人飛船返回(hui)艙的隔熱層。
這兩(liang)家公司以(yi)其產品(pin)性能可(ke)靠、質量優異,為火箭(jian)發射、飛船和天(tian)和核心(xin)艙對(dui)接(jie)、航天(tian)員安全(quan)返回(hui)提(ti)供了可(ke)靠的保障。
值得注(zhu)意的(de)(de)是(shi),本次飛行任(ren)務將(jiang)首次進行空間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)站(zhan)(zhan)(zhan)艙(cang)外(wai)試驗性維修作(zuo)業(ye)。當前(qian),空間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)碎片日益增多,長期(qi)運行的(de)(de)航(hang)天器受到空間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)微(wei)小顆(ke)粒(li)撞擊的(de)(de)情況時有發(fa)生。前(qian)期(qi)檢查發(fa)現,天宮(gong)一號空間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)站(zhan)(zhan)(zhan)太陽翼也多次受到空間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)微(wei)小顆(ke)粒(li)的(de)(de)撞擊,造(zao)成輕(qing)微(wei)的(de)(de)損傷。從面向空間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)站(zhan)(zhan)(zhan)長期(qi)運行、驗證技術(shu)能力考慮,神舟十七號航(hang)天員乘組將(jiang)通過出艙(cang)活動(dong)進行艙(cang)外(wai)試驗性維修,對(dui)空間(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)站(zhan)(zhan)(zhan)、飛船和(he)宇航(hang)服(fu)的(de)(de)密封材料(liao)提出很高(gao)要求。承擔這些材料(liao)研發(fa)工作(zuo)的(de)(de)是(shi)航(hang)天動(dong)力技術(shu)研究院(簡稱航(hang)天四院)。
由(you)(you)航天四院42所研(yan)制的(de)(de)(de)動、靜結(jie)構(gou)與(yu)(yu)機構(gou)的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng),構(gou)成了(le)飛船、空間站的(de)(de)(de)艙(cang)(cang)體結(jie)構(gou)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)系(xi)統,它(ta)對隔離(li)艙(cang)(cang)體與(yu)(yu)外層空間、支撐艙(cang)(cang)內環境起著至關(guan)重要的(de)(de)(de)作用(yong)。由(you)(you)于太(tai)空條件極(ji)(ji)其苛(ke)刻,關(guan)乎航天員的(de)(de)(de)生(sheng)命安全,這些(xie)橡膠密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)性(xing)(xing)(xing)能和耐久(jiu)性(xing)(xing)(xing)極(ji)(ji)高(gao)。密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件產品(pin)最大直徑接近3米(mi),周長9米(mi),但不(bu)能超(chao)過(guo)0.01毫米(mi)的(de)(de)(de)誤差,相當于一(yi)根頭發(fa)絲(si)1/5的(de)(de)(de)精度。此外,空間動靜密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)材料對空間環境下的(de)(de)(de)使用(yong)性(xing)(xing)(xing)能也有著嚴苛(ke)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能考(kao)核,單單一(yi)個艙(cang)(cang)門抗靜電(dian)(dian)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)材料就有著近20項指(zhi)標。密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件在使用(yong)過(guo)程(cheng)中不(bu)會產生(sheng)靜電(dian)(dian)吸附(fu),產品(pin)成功(gong)經(jing)(jing)受(shou)了(le)地面8萬次(ci)的(de)(de)(de)疲勞試驗(yan)(yan),并通過(guo)低壓、高(gao)低溫(wen)、失重等環境試驗(yan)(yan),實現了(le)我國(guo)艙(cang)(cang)外服(fu)主氣密(mi)層由(you)(you)跟蹤模(mo)仿向自主創新的(de)(de)(de)轉變。這些(xie)材料制成的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)件能經(jing)(jing)受(shou)住-70℃~200℃高(gao)低溫(wen)交(jiao)替(ti)變化等嚴苛(ke)環境的(de)(de)(de)考(kao)驗(yan)(yan),并可安全使用(yong)30年。
航(hang)(hang)天(tian)員(yuan)進行出艙活(huo)動(dong),要(yao)求(qiu)(qiu)航(hang)(hang)天(tian)服各關(guan)節更靈(ling)活(huo)、更便捷。一件(jian)艙外航(hang)(hang)天(tian)服,包含幾(ji)十種形態各異的(de)(de)密封(feng)件(jian),除(chu)了(le)滿足(zu)各項性(xing)(xing)能指標(biao)外,還需要(yao)根(gen)據人體學功(gong)能滿足(zu)中空(kong)(kong)(kong)、與非(fei)金屬件(jian)單邊粘接(jie)等要(yao)求(qiu)(qiu)。航(hang)(hang)天(tian)服的(de)(de)連(lian)接(jie)處(chu)密封(feng)件(jian)能夠耐受空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)環(huan)境,既(ji)確(que)保(bao)密封(feng)嚴絲合縫,又(you)確(que)保(bao)航(hang)(hang)天(tian)員(yuan)的(de)(de)關(guan)節活(huo)動(dong)起來靈(ling)活(huo)自如。航(hang)(hang)天(tian)四院研制的(de)(de)橡膠件(jian)具有高(gao)強度(du)、高(gao)抗撕(si)、耐高(gao)低溫交變等性(xing)(xing)能,空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)環(huan)境適應性(xing)(xing)良好,所采用材料無毒、無污(wu)染(ran),各項空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)環(huan)境耐受性(xing)(xing)能均達到國外同(tong)類材料水平,滿足(zu)空(kong)(kong)(kong)間(jian)(jian)飛(fei)行器(qi)衛生學標(biao)準的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)。
值得注意的(de)是(shi)(shi),神舟十七號飛(fei)船(chuan)的(de)成(cheng)功發射,是(shi)(shi)鎘鎳蓄電池在(zai)中國航天(tian)器領域的(de)“收官之戰(zhan)”。后續(xu),神舟飛(fei)船(chuan)將應用比能(neng)量更高(gao)的(de)鋰(li)離子(zi)蓄電池。
據了(le)(le)解,鎘(ge)鎳蓄電池的高(gao)(gao)安全、高(gao)(gao)可靠特質(zhi),尤其是其良好的耐過(guo)充、耐過(guo)放性能,非(fei)常適(shi)合在(zai)神(shen)(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)(zhou)飛船(chuan)這種(zhong)高(gao)(gao)安全要求(qiu)的環境(jing)中使用(yong)。自(zi)1999年神(shen)(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)(zhou)一號飛船(chuan)成功(gong)發射以來(lai),鎘(ge)鎳蓄電池已連續為神(shen)(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)(zhou)一號至神(shen)(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)(zhou)十(shi)六飛船(chuan)成功(gong)服務了(le)(le)16次。其中,神(shen)(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)(zhou)一號到神(shen)(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)(zhou)七號飛船(chuan)應用(yong)了(le)(le)65安時的鎘(ge)鎳蓄電池,神(shen)(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)(zhou)八號飛船(chuan)為了(le)(le)提升(sheng)整船(chuan)的供電能力,將電池容量升(sheng)級(ji)至70安時。在(zai)自(zi)此之后的9艘神(shen)(shen)(shen)舟(zhou)(zhou)(zhou)飛船(chuan),鎘(ge)鎳蓄電池依(yi)次順利通過(guo)了(le)(le)單(dan)船(chuan)飛行、多個組合體飛行、空(kong)間站建(jian)造階段(duan)、空(kong)間站應用(yong)與(yu)發展階段(duan)的多次飛行考(kao)核。
隨著(zhu)長壽命大(da)容量鋰(li)離子電(dian)(dian)池(chi)的安(an)全性(xing)得到廣泛驗證,載人(ren)飛船采用該電(dian)(dian)池(chi)的日程越來越近(jin)。在中國空間站進(jin)入常態化運營后,神舟飛船后續將應用比能量更高的鋰(li)離子蓄電(dian)(dian)池(chi),進(jin)一步滿足型號任務需求,通過電(dian)(dian)源(yuan)技術的不斷進(jin)步,為飛船的正常運行(xing)持續提供可靠的保障(zhang)。
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