——对接机构密封圈研制记
普通橡胶在温度降至零下80℃以下时就会完全丧失弹性,变得像玻璃一样脆,因此无法实现密封的功能,而神舟九号和天宫一号交会对接机构的密封圈要在零下100℃以下的条件下完成“严丝合缝”,其技术难度可想而知。
在交会对接中,两个航天器的密封至关重要。密封一旦失效,舱内与太空环境直接联通,会使舱内气压降至接近真空,绝大部分仪器设备将因带电粒子辐射完全丧失功能,同时也将危及航天员的生命。
因此,密封圈是确保航天员生命安全和交会对接任务顺利完成的“生命之圈”。中国航天科技集团公司一院703所为此研制了截至目前我国在太空中最大规格的密封圈。
负责研制工作的该所高级工程师任灵告诉记者,与以往不同的是,开展交会对接任务时,密封圈前端面直接裸露在空间环境中,因此,它所承受的高真空、原子氧、紫外、高低温交变和各种形式的辐照作用更强。
此外,天宫一号作为我国航天员长期驻守的“空中家园”,其密封圈遭受着恶劣环境的长期考验——密封材料在这种环境下很容易降解甚至断裂。与此同时,为了满足天宫减重的要求,此次交会对接时密封压紧力比正常密封所需压紧力要小得多,且呈不均匀分布。粘着力的考虑在我国航天密封史上也属首次——粘着力过小无法完全密封,过大又不易分开。因此,密封圈的研制面临着前所未有的挑战。
凭借多年来在密封领域积累的技术优势,703所承担起了此项关键任务,经过7年集智攻关,该所突破了多项技术难题,研制出全面符合各项指标要求的直径达1.5米、采用环保特种材料制成的对接机构密封圈。
该所非金属材料及工艺事业部主任王立峰介绍,这个空间密封圈中的巨无霸能够在零下110℃的条件下仍旧保持良好的柔性和弹性,还具备强大的耐真空和辐射的性能,既可以在微小的压紧力状态下保持良好的密封性,又具有较低的粘着力,不会妨碍飞船分离。
据悉,该所创建了航天密封事业,曾为我国第一枚运载火箭、第一发远程飞行器、第一颗人造卫星、第一艘神舟飞船等提供了稳妥可靠、万无一失的航天密封产品。经过55年的发展,目前已形成13大类密封材
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