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神舟天宫对接成功——航天五院513所为航天员量身打造宜居环境

2016-10-19 513所 山东航天电子技术研究所



编者导语

      19日3时31分,神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接。景海鹏和陈冬两名航天员将进驻天宫二号,开展空间科学实验。

      天宫二号首次系统开展了面向中期驻留的载人宜居环境设计,从提高生活质量、降低工作负荷、改善睡眠环境、丰富娱乐条件等几个方面开展了载人宜居环境设计,在有限的组合体空间内,集成了内部装饰、舱内活动空间规划、视觉环境与照明、废弃物处理、物品管理、无线通话等宜居技术,为航天员提供舒适人性化的空间家居环境,使航天员在较长时间的驻留生活和工作舒适惬意。

        为了能够让航天员生活的舒适、工作的惬意,天宫二号专门设计了环境控制与生命保障系统,该系统在保证航天员生命安全的基础上,更是开展了智能化的设计,在载人航天器的密闭舱内创造一个安全适宜的人类生存环境。


净化空气——让太空没有“雾霾”


我国建设的空间站设计了一套完整的可再生生命保障系统。航天员呼出的水蒸气会通过冷凝水的方式回收,排泄的尿液也会回收净化,重新作为饮用水和生活用水使用。电解制氧时产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳,将通过化学反应重新生成氧气,这也降低了氧气的补给需求。

513所研发的氧分压调理电路、二氧化碳分压传感器、舱内气体采样装置就是在这个系统中发挥着关键作用。

其中,氧分压调理电路主要用于对舱内氧气浓度进行监测和调理,保障航天员的生命安全。人类生存环境离不开氧气,对氧气浓度的检测和调节显得尤为重要,氧分压调理电路具有对氧浓度高精度的检测和放大能力,为航天员创造一个更加舒适的工作和生活条件。

二氧化碳分压传感器用于测量飞船座舱内的二氧化碳浓度,当浓度超过预警值时,立即进行报警并指示航天员按照预定方法进行处理,从而保证了航天员的生命安全。二氧化碳浓度是保障航天员生命安全的五大参数(二氧化碳浓度,氧浓度,湿度,温度,压力)之一,如果预警和处理不及时将直接威胁到航天员的生命安全,导致整个飞行任务失败。

舱内气体采样装置的主要功能是利用装置内的真空泵抽吸舱内气体中的相关气体成分,将其采集吸附在回收体中的采样管内,采集完毕后由航员将回收体带回地面进行分析。产品实现了定时定量采集气体的功能,可为分析舱内有害气体提供精确的数据。

太空飞船的安全卫士——结构机构产品


        上个世纪九十年代以前,在我国研制的诸多飞行器中,从没有研制或应用过空间断接技术。在1992年神舟号载人飞船立项之初,我国将神舟飞船中液路、气路快速断接器作为载人航天工程中的关键技术、攻关项目之一。从那时起,513所就牵头研制以快速断接器为代表的结构机构类产品,至今已广泛应用于我国载人航天工程中的全部卫星飞船中,开创了我国飞船断接器自主研发的空白。

        航天员在执行出舱活动任务时,出舱前要先将气闸舱内的空气排出,使气闸舱内压力与外太空压力相平衡,这时航天员才能够打开舱门到外太空执行任务。气动泄压阀正是用于实现此功能的关键单机。

        气动泄压阀安装于目标飞行器实验舱内,用于实验舱内气体压力的释放。在舱内气体压力释放前,气动泄压阀具有密封功能,能够隔绝舱内和外界太空。在压力释放过程中,气动泄压阀通过气动压力打开,然后舱内气体通过泄压阀,释放到太空中。产品具有大流通能力,可在规定时间内实现舱内的排气泄压。同时气动泄压阀具有开、关位置指示功能,用于指示产品的工作状态。

        同时,513所研制的液路断接器和封气装置将用于轨维修技术验证。一套验证装置包含两个液路断接器,用于液路的断开和连接,通过航天员在轨操作断接器实现泵组件拆下部分与固定部分的断开或连接。封气装置内预充一定压力的气体,在轨试验时,将封气装置与断接器连接,将气体充入系统回路,用于研究气泡对管路系统的影响。










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