■ 四大優化
褐色“地板”讓飛船有家的感覺
據飛船總裝主管設計師劉曉震介紹,“神七”內部設施在“神六”基礎上的優化,可歸納為四大類,有的優化舉措是根據航天員空間返回后的反饋信息進行的。
瘦身運動
“神七”的設計在飛船內部的空間保障上做足了文章。由于此次太空之旅要完成出艙活動任務,而艙外航天服的體積較大,兩名航天員要進行穿脫動作,此外還要攜帶3人5天的生活物品,這勢必要占據艙內的有限空間。
為此,“神七”飛船內,各種儀器被裝載在類似貨架的格框上,提高了空間使用率。
視覺引導
為了讓航天員更好地“捕捉”方向感,在內部裝飾上,把艙體地面用褐色的阻燃裝飾層覆蓋,而其余各處則用乳白色裝飾層包裹。
涂褐色的地面是地球所在的方位,因為褐色代表土壤,可使航天員找到“家”的感覺。這就改變了傳統上以單一淺色調為主的構圖,形成一定的色彩反差,從而使身在太空的航天員有立體的視覺歸屬感。
集中布局
為了使處于失重狀態的航天員工作更為便捷,“神七”的設計者將艙內的設備進行了分區域規劃布局,按設備的用途、性能等因素合理地放置。
例如,將操控設備進行了集中擺放。航天員將會面對多個顯示器來監控飛船的飛行狀態,包括艙壓、換熱、供氧以及調試艙外航天服時等各項數據指標,設備操作更加直觀、簡單、便捷。
軟硬兼施
根據以往的經驗,航天員在太空的活動對扶手的依賴程度很高。從航天員空間返回后的反饋得知,艙內部分扶手的“手感”不佳。為此,“神七”更加重視扶手的便捷性與實用性,在艙體內外安置了數量不等、共20余個“軟”、“硬”扶手。
艙內以軟扶手為主,而“硬”扶手則被安置在艙門和軌道艙腳踏板上,及艙外行走路線上,用作著力點。
■ 揭秘
“生死門”關不緊人就回不來
不論是航天員出艙進行太空行走,還是返回軌道艙,關好艙門非常重要,因而飛船艙門被設計師們稱為“生死之門”。
“神七”的任務涉及航天員出艙行走,在執行任務過程中,需要開關好兩道艙門。
太空中開門關門均很難
親身經歷過太空飛行的航天員深有體會,開關好艙門,看似簡單,實際要完成多項步驟。
毫無疑問,“神七”上的航天員開關艙門時,要完成開保險鎖、開關轉動手柄、拉開艙門、給艙門套上保護罩等一套規定動作。
飛船結構與機構分系統副主任設計師游巍說,為方便航天員進出,“神七”不僅增大了艙門通徑,還在沿用了“神六”艙門的工作原理和設計形式等成熟技術的基礎上,進行了十多個項目的改進設計,為此曾設計出了80多張圖。
艙門打得開、關得上、密封可靠成為三個非常重要的環節。太空環境又直接影響到開關艙門,特別是在真空、高低溫、失重等太空環境下,將艙門打開,并不是像地面開關門那么輕而易舉。而且艙門若不能保證密封,軌道艙內就無法復壓,意味著2名航天員將無法脫掉艙外航天服,不能回到返回艙。
真空環境中錘煉“生死門”
要百分之百地保證艙門打得開、關得上、密封可靠,必須在地面做真空和高低溫環境下的試驗驗證。2004年,設計人員特意研制了真空熱環境艙門開關裝置。
游巍描述說:艙門專用的“真空罐”里,設置了開關艙門的機構,像個機械手在模擬航天員的操作。設計人員為了獲得艙門在更為惡劣的太空環境中的數據,在真空環境中,還把溫度拉偏到零下45攝氏度和零上45攝氏度。科研人員通過計算機操作,獲得了試驗驗證數據。
自2005年起,對生產出的艙門和開關機構進行了大大小小的各種試驗達數十次。低溫環境對艙門開關影響最大,設計人員進一步對艙門進行可靠性試驗,在零下20攝氏度的低溫環境下打開艙門的動作反復做了數百次,獲得了可靠的數據。
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