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中新網(wǎng)北京9月17日電 (馬帥莎 曹劍峰)9月17日,最忙“太空出差三人組”神舟十四號(hào)航天員成功開展第二次出艙活動(dòng)。這一次,航天員又為問天實(shí)驗(yàn)艙安裝了一套擴(kuò)展泵組。與航天員首次出艙安裝的問天實(shí)驗(yàn)艙熱控?cái)U(kuò)展泵組不同,這次是在問天實(shí)驗(yàn)艙的外載荷冷卻回路加裝一個(gè)擴(kuò)展泵組,主要用于為艙外科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷散熱,相當(dāng)于艙外載荷的“空調(diào)”。
為何在艙外追加擴(kuò)展泵組?
問天實(shí)驗(yàn)艙那么大,為何要在艙外安裝擴(kuò)展泵組?這是因?yàn)榭臻g站將在軌運(yùn)營(yíng)至少十年,作為冷卻回路的關(guān)鍵部件,泵、閥、過濾器、傳感器等都需要在軌更換。然而非密封艙塞滿設(shè)備和管路電纜,如果身著厚重出艙服的航天員鉆到非密封艙內(nèi)更換液路設(shè)備,難度可想而知。
為此,航天科技集團(tuán)五院空間站熱控設(shè)計(jì)人員提出新思路:在艙內(nèi)裝一套泵閥,用于支持回路的早期運(yùn)行,再在艙外壁留出機(jī)電液接口,上天后,擇機(jī)在艙外追加一套泵組,即艙外“擴(kuò)展泵組”。
擴(kuò)展泵組由泵組和擴(kuò)展機(jī)箱組成。泵組內(nèi)含有泵、閥門、過濾器、傳感器等,裝在冷卻回路上,用于支持回路的運(yùn)行。擴(kuò)展機(jī)箱則是用于為泵組提供合適的運(yùn)行環(huán)境,使其免受外部冷熱巨變、原子氧侵蝕、紫外輻照、電離輻照、空間碎片和微流星等的破壞,更重要的是實(shí)現(xiàn)與艙體機(jī)電液的快速連接。擴(kuò)展泵組安裝后,問天實(shí)驗(yàn)艙將優(yōu)先使用擴(kuò)展泵組,故障或壽命到期后再換一套擴(kuò)展泵組,艙內(nèi)的泵組則作為備用,確??臻g站在軌穩(wěn)定運(yùn)行。
如何實(shí)現(xiàn)一分鐘內(nèi)完成艙外安裝?
身處太空環(huán)境,再重的箱子都是輕飄飄的,但是身著航天服的航天員出艙操作一個(gè)大箱子,把機(jī)電液都與艙體連接起來,難度依舊不小。特別是液路連接,斷接器內(nèi)的彈簧力和液體壓力都不小,出艙活動(dòng)操作不太方便,航天員單靠自身力量無法直接插上。為了使航天員能看得見、對(duì)得上、夠得著、掰得動(dòng)、干得快、做得對(duì),設(shè)計(jì)師們開展大量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,通過不斷完善產(chǎn)品設(shè)計(jì),最終形成了現(xiàn)在使用的擴(kuò)展機(jī)箱。
安裝擴(kuò)展泵組時(shí),航天員無需使用任何工具,也不需要精確瞄準(zhǔn)或左右移位,只需完成“插入銷孔定位,撥鎖鉤鎖定,轉(zhuǎn)手輪插電,拉手柄連液”四個(gè)步驟,除去地面人員確認(rèn)的時(shí)間,不到一分鐘就能完成這項(xiàng)艱巨任務(wù),省時(shí)省力。
此外,擴(kuò)展機(jī)箱除了能夠擴(kuò)展泵組,將機(jī)箱內(nèi)的泵組換成控溫閥組就能擴(kuò)展控溫閥組,換成補(bǔ)加組件就能在軌補(bǔ)加液體工質(zhì),在地面換成換熱組件就能在電測(cè)期間為艙內(nèi)供冷,未來換成展開式輻射器模塊還有望為空間站擴(kuò)展散熱能力。擴(kuò)展機(jī)箱還采用了“四標(biāo)準(zhǔn)”的思路,即與艙體接口標(biāo)準(zhǔn)化、與航天員接口標(biāo)準(zhǔn)化,與包裝運(yùn)輸接口標(biāo)準(zhǔn)化,與內(nèi)部載荷接口標(biāo)準(zhǔn)化。無論裝什么,往哪兒裝,誰來裝,操作都是一樣的簡(jiǎn)單輕松。
正是研究團(tuán)隊(duì)的這些溫暖、貼心和巧妙的設(shè)計(jì),讓“最忙太空出差三人組”的在軌任務(wù)輕松了許多。(完)
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