6月5日，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，長(zhǎng)征二號(hào)F遙十四運(yùn)載火箭將神舟十四號(hào)載人飛船精準(zhǔn)送入預(yù)定軌道，隨后成功交會(huì)對(duì)接，3名航天員入住空間站，開(kāi)啟為期6個(gè)月的太空出差生活。

　　你知道飛船里的航天員如何進(jìn)入空間站嗎？作為我國(guó)空間站建造的“關(guān)節(jié)部位”，中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司第八研究院（以下簡(jiǎn)稱“航天科技集團(tuán)八院”）研制的對(duì)接機(jī)構(gòu)為航天員入住空間站搭建了一條安全可靠的生命通道。

　　對(duì)接過(guò)程堪比“太空華爾茲”

　　發(fā)射入軌后，神舟十四號(hào)載人飛船將踏上追逐空間站的征途，并與核心艙實(shí)施自主快速?gòu)较蚪粫?huì)對(duì)接，停靠在“太空母港”天和核心艙預(yù)留的航天員專用通道。

　　對(duì)于此后的一系列動(dòng)作，航天科技集團(tuán)八院神舟載人飛船對(duì)接機(jī)構(gòu)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師姚建如此描述：隨著飛船與空間站組合體逐漸靠近，飛船上的主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)會(huì)推出對(duì)接環(huán)，在精準(zhǔn)的控制下與空間站組合體上的被動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)瞬間捕獲；“牽手”成功后，飛船與空間站還存在一定的姿態(tài)偏差和晃動(dòng)，此時(shí)就需要通過(guò)對(duì)接機(jī)構(gòu)內(nèi)部的各類彈簧元件、可控阻尼機(jī)構(gòu)等來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的緩沖、消耗及姿態(tài)偏差的校正，同時(shí)確保對(duì)接過(guò)程中的巨大沖擊能量不會(huì)對(duì)飛船內(nèi)的航天員產(chǎn)生身體上的過(guò)載；待飛船姿態(tài)穩(wěn)定后，主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)會(huì)通過(guò)收回對(duì)接環(huán)實(shí)現(xiàn)相互拉近，最終與被動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)“擁抱”在一起；最后，對(duì)接機(jī)構(gòu)通過(guò)鎖緊12把對(duì)接鎖，實(shí)現(xiàn)飛船與空間站的密封與剛性連接，從而建立起一個(gè)安全可靠的對(duì)接通道——這時(shí)候，航天員就可以依次“下船”，前往空間站了。

　　追逐、靠近、牽手、擁抱、共舞……在姚建等設(shè)計(jì)師的眼中，飛船與空間站交會(huì)對(duì)接的過(guò)程堪比一場(chǎng)“太空華爾茲”，舞姿輕盈曼妙。

　　80厘米的“太空門(mén)廊”

　　從飛船進(jìn)入空間站，并非像我們走進(jìn)家門(mén)一樣簡(jiǎn)單容易。

　　穩(wěn)穩(wěn)停靠在空間站后，航天員首先要打開(kāi)神舟十四號(hào)飛船返回艙的艙門(mén)，來(lái)到軌道艙門(mén)前。“此時(shí)，在軌道艙的前端主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)與核心艙的被動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)之間，已經(jīng)形成一條直徑為80厘米、長(zhǎng)約1米的通道——這就是航天員進(jìn)入空間站的‘門(mén)廊’，在這里，航天員有足夠的空間取出‘鑰匙’打開(kāi)通往核心艙的雙重保險(xiǎn)門(mén)。”姚建介紹道。

　　在對(duì)接機(jī)構(gòu)研制之初，設(shè)計(jì)師對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)，采用了異體同構(gòu)周邊式對(duì)接機(jī)構(gòu)。據(jù)悉，這種對(duì)接機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)接面直徑較大，對(duì)接后通道暢通，同時(shí)適應(yīng)性強(qiáng)、承載能力大，可以適應(yīng)各種噸位的航天器對(duì)接；但缺點(diǎn)是重量大、構(gòu)造復(fù)雜，許多纜線、組件、管路等都必須安裝在對(duì)接機(jī)構(gòu)的周邊，給設(shè)計(jì)和裝配工作帶來(lái)一定挑戰(zhàn)。

　　為了給航天員提供進(jìn)出自如的空間，設(shè)計(jì)師對(duì)安裝在對(duì)接機(jī)構(gòu)上的產(chǎn)品進(jìn)行集成設(shè)計(jì)，并參照人機(jī)工效學(xué)等原理，最終給航天員搭建起一條直徑達(dá)80厘米的圓形通道——相當(dāng)于正常房間門(mén)的寬度。不僅如此，設(shè)計(jì)師還在地面進(jìn)行各類模擬實(shí)驗(yàn)，其中一項(xiàng)就是按照航天員體型最大包絡(luò)，請(qǐng)一位身高1.8米、體重80多公斤的設(shè)計(jì)師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)穿越人機(jī)工效評(píng)價(jià)，以確保航天員通行“感覺(jué)良好”。

　　密不透風(fēng)的“生命通道”

　　對(duì)接通道打開(kāi)后，航天員相當(dāng)于進(jìn)入到一個(gè)大的密封艙。為了保證航天員的安全，整個(gè)密封艙的密封性至關(guān)重要，而對(duì)接機(jī)構(gòu)框面的密封圈成為關(guān)鍵點(diǎn)。

　　姚建介紹，神舟飛船的密封圈采用雙圈設(shè)計(jì)，安裝在主動(dòng)對(duì)接機(jī)構(gòu)對(duì)接面的T型凹槽內(nèi)。“這種設(shè)計(jì)可以確保在零重力和惡劣的空間環(huán)境效應(yīng)情況下，密封圈不會(huì)從對(duì)接面脫落，使密封性能得到雙重保護(hù)。”為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目標(biāo)，設(shè)計(jì)師對(duì)密封圈的材料進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)6年的攻關(guān)，解決了普通材料在低溫環(huán)境中的“脆變”以及長(zhǎng)期工作后材料老化等一系列問(wèn)題，最終為航天員打造出一條密不透風(fēng)的“生命通道”。

　　從第一代對(duì)接機(jī)構(gòu)到對(duì)接機(jī)構(gòu)2.0版本，從對(duì)接天宮一號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室到對(duì)接天宮空間站，從前向、后向到徑向?qū)樱瑥膸资畟€(gè)小時(shí)到6.5小時(shí)快速交會(huì)對(duì)接……短短11年間，對(duì)接機(jī)構(gòu)圓滿完成了20次空間交會(huì)任務(wù)，以一次次安全可靠的“太空之吻”成就了中國(guó)空間站這款金牌產(chǎn)品。

　　據(jù)悉，在我國(guó)空間站建造及運(yùn)營(yíng)期間，飛船將進(jìn)入常態(tài)化、高密度發(fā)射階段，而對(duì)接機(jī)構(gòu)的配套需求也面臨任務(wù)重、周期短、質(zhì)量過(guò)硬的要求。為此，來(lái)自航天科技集團(tuán)八院的研制團(tuán)隊(duì)正在積極推進(jìn)對(duì)接機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品化進(jìn)程，通過(guò)產(chǎn)品定級(jí)、組批投產(chǎn)等一系列舉措，力爭(zhēng)更好地為空間站保駕護(hù)航。

　　　　記者 張 蕾 通訊員 李 同 于茂華