问天实验舱居然是“坐着沙发”上太空的

7月24日，由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院（简称“火箭院”）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。

记者观察发现，舱箭分离后，在“乘客”的尾部，有两条圆形的框架，就好像实验舱坐在了什么东西上。据火箭院设计人员介绍，这是为载人航天工程空间站建造任务特地设计的一个大“沙发”。靠着这个大“沙发”，“乘客”和火箭分离时更加舒适、安全。

空间站舱段对冲击尤为敏感

为什么要专门设计这么一个大“沙发”？据了解，“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”。

火箭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。

但在做分离试验时，研制团队发现新型分离装置对分离面的瞬间冲击高达30000G。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“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“不舒服”，还有可能损坏较脆的零部件。

“沙发座椅”把冲击力降低了10倍左右

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。

坐车要有“座椅”。研制团队还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。

据介绍，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。

实际上，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”了更多项适应性的优化设计，保障它在热环境、使用以及接口的变化。

记者了解到，增加的这个大“沙发”约100多公斤。

新京报记者 张建林

编辑 刘茜贤 校对 赵琳