圖說:今天13時34分,承載着三名航天員的神舟十二號飛船返回艙緩緩下落 圖片來源/新華社

今天13時34分,隨着“嘭”的一聲,一朵巨大的紅白“傘花”在着陸場上空絢麗綻放,承載着三名航天員的神舟十二號飛船返回艙緩緩下落。來自上海的中國航天科技集團八院動力所研製生產的着陸反推發動機又一次擔負起保護航天員的重任,再次爲祖國的航天事業立下新功,這也是該產品第12次爲載人飛船返回艙的順利“回家”保駕護航。

零隱患帶來“穩穩的”幸福

着陸反推發動機是神舟十二號飛船上的重要設備,是決定航天員能否安全回家的最後一棒。自加入載人工程研製隊伍以來,八院動力所一直致力於反推發動機的研製,擁有堅實的技術基礎和豐富的研製經驗,其承製的神舟1號至神舟11號飛船的着陸反推發動機均圓滿完成了飛行任務,確保了11名(14人次)航天員安全返回家園。

針對本次任務要求,動力所研製團隊爲發動機“量身定製”多項工藝改進措施,系統分析了可能存在的薄弱環節和風險,並策劃了全面的力學和溫度環境試驗考覈,模擬發動機實際的貯存、使用環境,以確保發動機在貯存、運輸、裝卸、使用過程中經受自然環境和誘導環境後的結構完整性和發動機性能的穩定性。相對於之前的產品,如今的發動機推力更大,工作時間控制更準,質量一致性更好,產品可靠性也更高。由於此次飛船在太空中停留時間較長,面臨的考驗也更加嚴酷,爲了保證產品的安全性和可靠性,在生產的31臺產品中,研製團隊共抽取了16臺進行了藥柱抽檢(驗收)試驗、性能摸底試驗、鑑定試驗等各種考覈驗證試驗。在交付前,研製人員確保發動機零隱患上天,給航天員們帶來穩穩的幸福。

“軟着陸”不懼“硬碰硬”

返回艙從太空回到地面時,進入大氣層的返回艙首先利用降落傘穩定其運動姿態,然後着陸反推裝置進一步減小返回艙的下降速度。雖然此時已進入着陸緩衝環節,但返回艙仍具有很高的速度和較大的動能,該速度下產生的“硬碰硬”撞擊極有可能會對航天員的脊柱造成損傷。

爲了保證航天員的生命安全,並且在着陸的最後一瞬依然有良好乘坐感受,着陸反推發動機通過“精準配合”,在降落傘減速的基礎上,進一步減小垂降速度:在返回艙距離地面大約1米時,安裝在返回艙底部的四個着陸反推發動機將自動點火,並以極強的緩衝力幫助飛船實施“軟着陸”。

據瞭解,爲了保證航天員和返回艙內設備的安全,四臺反推發動機必須在10毫秒內同時點火,故對發動機質量的一致性要求極高。如此精準而精確地動作,少不了研製團隊的嚴格要求。爲此,動力所研製團隊對發動機的設計、生產、製造、試驗等全程各個環節均嚴格把關。爲了保障發動機性能精度高,在生產、裝配全程,每個零部件都經過了嚴格的檢測。其中,在金屬零部件的生產環節,爲了隨時掌握工藝變化,工藝人員全程現場跟蹤指導,各工序專職檢驗員全程參與,各零部件均有完整的原始記錄,以確保產品的可追溯性。

最終,這四臺着陸反推發動機沒有令人失望,它們在預定時間內精確、同步點火,此時的返回艙彷彿被踩下了一腳穩、狠、準的剎車,安穩又輕盈地着陸在預定位置。

新工藝“如虎添翼”

隨着總體要求的不斷提高,對着陸反推發動機的設計和製造也提出了新的更高要求。爲此動力所研製團隊開展了大量的新工藝技術研究與攻關,爲發動機的性能“如虎添翼”。

在以往的着陸反推發動機研製中,發動機噴管體、前擋藥板、後擋藥板與擋環均採用發黑的方式進行防鏽的處理。而發動機內、外爲禁油環境,由於脫油後易導致氧化膜耐蝕性差,附着力差,故在禁油環境下使用的鋼製零件禁止採用化學氧化防護。爲此,研製團隊通過多次攻關、多方案比較,決定將防鏽措施更換爲不鏽鋼材料或採用其他鍍覆工藝。經過多輪優缺點的分析、仿真計算和試驗驗證,最終研製團隊從技術狀態的更改變化最小,更改方案的技術成熟度、可靠性最高,所需要驗證試驗最少等方面綜合考慮,採用塗覆達克羅方案。該工藝可以在保證防鏽的同時,提高產品在高溫、強腐蝕環境下的耐受性,進一步提高產品可靠性。

此外,在傳統的加工方式中,發動機前、後擋藥板大多采用多零件焊接的成型方案,該工藝完全由工人師傅手工焊接而成,不僅耗時耗力,產品質量一致性也難以保證。隨着近年來動力所數控加工技術與水平的逐步提高,研製團隊取消以往的多零件加工、焊接、整形等工序,優化爲採用銑牀工藝單零件整體數控加工成型方案,進一步提高了加工效率與產品合格率。

通訊員 費昱 新民晚報記者 葉薇

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