產(chǎn)業(yè)用紡織品護(hù)航神舟十三號(hào),在浩瀚宇宙彰顯中國(guó)科技力量!
點(diǎn)擊:158發(fā)布日期:2022年04月19日信息來(lái)源:本站原創(chuàng)

產(chǎn)業(yè)用紡織品護(hù)航神舟十三號(hào),在浩瀚宇宙彰顯中國(guó)科技力量!


探索浩瀚宇宙是全人類的共同夢(mèng)想!

4月16日,神舟十三號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)成功著陸,神舟十三號(hào)航天員翟志剛、王亞平、葉光富順利出艙,結(jié)束“太空出差”。在這次任務(wù)背后,離不開產(chǎn)業(yè)用紡織品的保駕護(hù)航,中國(guó)紡織再一次在浩瀚宇宙中彰顯了中國(guó)科技力量!

隨著航空航天產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,尤其是空間站時(shí)代的到來(lái),新的太空探索任務(wù)和太空生活、實(shí)驗(yàn)等正對(duì)紡織材料及紡織品提出更多的需求和更高的要求。在航天領(lǐng)域,我國(guó)產(chǎn)業(yè)用紡織品應(yīng)用于航天服、航天貨包、星載天線、降落傘等,在航天員生命保障、通信系統(tǒng)和回收著陸系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用。航空航天用紡織品作為產(chǎn)業(yè)用紡織品提升領(lǐng)域之一,高性能紡織復(fù)合材料、柔性紡織復(fù)合材料為航天事業(yè)提供強(qiáng)了大助力。

在此次飛行返回過(guò)程中,3個(gè)籃球場(chǎng)大小的降落傘、輕質(zhì)高強(qiáng)的神舟載人飛船用碳纖維復(fù)合材料、神舟飛船返回艙的“防熱衣”等紡織科技發(fā)揮了重要作用。


產(chǎn)業(yè)用紡織品護(hù)航神舟十三號(hào),在浩瀚宇宙彰顯中國(guó)科技力量!


環(huán)帆傘保障航天員安全落地

降落傘是神舟飛船回收著陸分系統(tǒng)的關(guān)鍵產(chǎn)品,生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜,關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)多,從加工、包裝到裝配均為手工操作。

   “打開降落傘穩(wěn)穩(wěn)落地”是航天員“回家”的一道程序。在返回過(guò)程中,傘艙蓋打開后,先拉出引導(dǎo)傘,再拉出減速傘。減速傘工作數(shù)秒以后會(huì)和返回艙分離,并拉出主傘,通過(guò)主傘,返回艙的落地速度會(huì)逐漸降低。

據(jù)了解,此次護(hù)航神舟十三號(hào)的主傘面積達(dá)1200平方米,由1900多塊傘衣拼接而成,全部展開后可以覆蓋3個(gè)籃球場(chǎng),拉直長(zhǎng)度近70米,能夠橫跨足球場(chǎng)。  

降落傘的加工是神舟飛船研制過(guò)程的關(guān)鍵一步。怎樣在有限的空間里保證1200平方米主傘的所有尺寸到位是讓團(tuán)隊(duì)頭疼的問(wèn)題。在產(chǎn)品復(fù)查環(huán)節(jié),該團(tuán)隊(duì)成員要從降落傘生產(chǎn)的全流程復(fù)查產(chǎn)品每一個(gè)零部件加工的一致性狀態(tài),要保證96根徑向帶加工后的線跡松緊度一致,確保每一根徑向帶長(zhǎng)度一致,確保產(chǎn)品質(zhì)量萬(wàn)無(wú)一失。

大型碳纖維復(fù)合材料助力神舟飛船

神舟載人飛船用的大尺寸、多開口推進(jìn)分系統(tǒng)主承力薄壁加筋截錐,是我國(guó)載人航天史上使用的大型碳纖維復(fù)合材料制品,也是我國(guó)自主研制的大型復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件。推進(jìn)艙承力截錐和氣瓶安裝支架兩個(gè)結(jié)構(gòu),產(chǎn)品為大尺寸、大開口、薄壁(薄處1.2mm)截錐結(jié)構(gòu),具有重量輕、強(qiáng)度高、精度高、承載能力大等特點(diǎn)。一直以來(lái),高性能碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu),始終伴隨著神舟載人飛船的每一次成功發(fā)射,經(jīng)受住每一次考驗(yàn),為我國(guó)航天事業(yè)貢獻(xiàn)力量。 

蜂窩狀防熱材料制成返回艙“防熱衣”

在穿越大氣層過(guò)程中,神舟十三號(hào)返回艙和大氣層摩擦?xí)a(chǎn)生兩千多度的高溫,足以融化地球上大部分的物質(zhì),因此神舟飛船返回艙準(zhǔn)備“防熱衣”——一種蜂窩狀的防熱材料,在返回過(guò)程中,需要通過(guò)燃燒這種防熱材料來(lái)帶走熱量,從而保證航天員的安全。

此次為神舟研制的防熱材料有100多種,為了把材料的性能提到***,要做大量的工作。蜂窩結(jié)構(gòu)的材質(zhì)在同樣密度的情況下的強(qiáng)度高,所以這次返回艙的防熱大底選擇了蜂窩這個(gè)結(jié)構(gòu)。

防風(fēng)保暖的睡袋、蓋毯組成地面保暖裝置 

在三名航天員出艙后,工作人員立即為他們穿上了航天員地面保暖裝置。據(jù)了解,這身藍(lán)色的裝備叫做航天員地面保暖裝置,兼具了展示國(guó)家形象的功能。

“神十三”沿用了“神十一”的地面保暖裝備。由于宇航員在軌駐留時(shí)間較久,落地后可能無(wú)法立即適應(yīng)地球重力作用;且著陸地點(diǎn)的氣候較寒冷,為保障航天員的身體健康,需要設(shè)計(jì)地面保暖裝置。根據(jù)規(guī)定,地面保暖裝置由睡袋與蓋毯組成。睡袋會(huì)將穿著艙內(nèi)宇航服的宇航員裝入,蓋毯則起到更加保暖、更多呵護(hù)的作用。為適應(yīng)宇航員在扶手椅上自然彎曲的狀態(tài),睡袋被特意做成適形的彎曲樣式;采用戶外運(yùn)動(dòng)的面料,達(dá)到防風(fēng)保暖效果。依據(jù)東風(fēng)著陸場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)氣溫,“神十三”航天員出艙后只使用了睡袋。

中國(guó)自行研制的“飛天”艙外航天服 

中國(guó)研制的“飛天”艙外航天服每套總重量120千克,身高1.60米~1.80米的人都可以穿,且從內(nèi)到外分為 6 層。

里面一層是舒適層,它是用經(jīng)過(guò)特殊防靜電處理的棉布織成,因?yàn)榕撏夥锩媸羌冄酰挥徐o電就會(huì)著火。然后是橡膠質(zhì)地的備份氣密層,大約1毫米厚,與上肢等關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)相粘貼。

緊接著是主氣密層,它是個(gè)整體結(jié)構(gòu),完全覆蓋服裝主要的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),既能滿足充氣加壓需求,又不會(huì)讓服裝過(guò)于膨脹。之后是滌綸面料的限制層,不像前幾層承受的壓力很小,限制層是主承力層。

再之后是由5-7層涂鋁的聚酯薄膜構(gòu)成真空屏蔽隔熱層,能通過(guò)熱反射來(lái)實(shí)現(xiàn)隔熱,并應(yīng)對(duì)真空溫差、輻射等惡劣環(huán)境。外層則是外防護(hù)層,是一種特殊的紡織面料,耐磨損、反射性強(qiáng),可以在溫度±100℃之間保持完好無(wú)損。

玄武巖纖維化身為“天和號(hào)”空間站的“護(hù) 身服”

隨著航天事業(yè)的發(fā)展,空間碎片數(shù)量持續(xù)增加,嚴(yán)重威脅著航天器的安全運(yùn)行。據(jù)悉,空間站的敵人其實(shí)就是太空垃圾形成的碎片和微流星體。目前已經(jīng)被探測(cè)和編號(hào)的大型太空垃圾數(shù)量超過(guò)1.8萬(wàn)個(gè),加上沒有被探測(cè)的,整體數(shù)量高達(dá)上百億,而這一切只能依靠空間站自己硬抗。2018年,俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船就宣稱因?yàn)槔鋮s管損壞,導(dǎo)致了空氣泄漏事件。去年5月份,國(guó)際空間站長(zhǎng)度18米的機(jī)械臂被一塊小型太空垃圾碎片貫穿,幸好工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn),并進(jìn)行了后續(xù)的檢查和維修,才避免了更嚴(yán)重的后果。 

我國(guó)為了防止類似事件出現(xiàn),在空間站的防御撞擊防護(hù)結(jié)構(gòu)材料上采用了玄武巖纖維布填充,使得空間站能夠防護(hù)直徑高達(dá)6.5毫米碎片的高速撞擊。玄武巖纖維布應(yīng)用于我國(guó)空間站,其作為空間碎片防護(hù)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵材料,能破碎、熔化甚至氣化彈丸,并降低彈丸的速度,使空間站抵御速度6.5km/s空間碎片撞擊的能力提高了3倍以上,大幅提高了空間站在軌可靠性和安全性,超過(guò)國(guó)際空間站的防護(hù)設(shè)計(jì)指標(biāo)。

從2014年開始研發(fā)玄武巖纖維布,經(jīng)過(guò)2萬(wàn)多次試驗(yàn)才成功,并超過(guò)了其他國(guó)家國(guó)際空間站的防護(hù)設(shè)計(jì)指標(biāo)。


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