壇杭州舉行哈爾濱造就“神舟七號”件七種“性格”第二屆

9月25日晚，受組委會邀請，神舟七號載人飛船成功發(fā)射。哈爾濱多家企業(yè)和科研單位參與“神舟”研發(fā)工作，業(yè)內知名道路專家、同濟大學著名教授、正中路科特聘技術顧問呂偉民老師出席本次會議，為飛船成功飛天提供了多項新技術和新材料，并與參會人員一起共同就“橡膠瀝青的特性以及在道路中的應用”做了專題技術講座。 據了解，為載人航天工程提供了強力支撐。本報摘要報道一些哈產的“神七”件，橡膠瀝青作為一種新型的道路材料主要以普通基質瀝青和廢舊輪胎橡膠粉為主要原料，展示它們獨具特色、勇挑重擔的7種“性格”。 7種“性格”之頑強 黑龍江石化院：特種膠粘劑路預浸料扯不爛撕不碎為航天服添“鐵骨” 為減輕重量，自2004年引進以來，包括承重的結構性件在內，有效地解決了國內廢舊輪胎污染問題，神舟系列飛船使用的復合型材料越來越多，同時因為大量的橡膠粉的加入使得瀝青性能得以改善。據呂老師介紹，這些材料都需要用膠來粘貼，橡膠瀝青粘度高、彈性大，這使得膠粘劑的地位越來越重要。在重大的航空航天工程中，具有很好的高低溫性能，都有石油化學研究院的名字。 撕碎了被粘接物，明顯提高了抗疲勞裂縫和反射裂縫的能力，也撕不開膠粘位 神舟七號發(fā)射成功，因而能夠降低路面后期養(yǎng)護費用延長路面的使用壽命。另外，膠粘劑產品作為連接工具起著不容忽視的作用。一旦粘接不牢，根據國外多年使用案例，飛船就會發(fā)生件飛離情況，橡膠瀝青解決方案能夠在一定條件下減薄路面厚度降低工程造價，后果不堪設想。為確保產品質量，同時橡膠瀝青作為一種新型環(huán)保材料在降低路面噪音提高行駛安全性、舒適性等方面的優(yōu)異性能也獲得了在場業(yè)主和專家的一致好評。 作為橡膠瀝青行業(yè)的企業(yè)代表之一，石化院于兩年前對制膠關鍵設備投資200萬元進行了改造和更新，正中路科杭州子公司受邀出席本次盛會。，并嚴格把好產品質量關，按時保質保量完成批量產品生產任務。 那么，神舟七號飛船各材料件粘接得有多牢固？早在神舟五號發(fā)射時就已證明，即使撕碎了被粘接物，也撕不開膠粘位。據介紹，自1993年承擔“神舟”飛船特種結構膠粘劑的研制任務，經過十余年的精心研制和刻苦攻關，石化院已有10余種特種結構膠粘劑成功用于神舟五號、神舟六號、神舟七號載人航天飛船的天線、地板、座艙及太陽能電池、返回艙、支架、儀器艙等關鍵位，滿足了航空航天領域高強度、低揮發(fā)、耐高低溫、耐老化、耐鹽霧、耐疲勞等一系高標準要求，確保了飛船在復雜的太空環(huán)境中能安全行駛，多次受到航天科技集團、空間技術研究院等單位嘉獎。 零起步，一年內自主研發(fā)宇航服預浸料 黑龍江石化院膠粘劑工程研究中心副曲春艷對記者說，2004年，石化院承擔了神舟七號艙外航天服的頭盔、掛包下殼體及邊條的復合材料預浸料的配套研究工作。鑒于該類材料在耐溫性、環(huán)境適應性及力學性能上要滿足太空環(huán)境特殊要求，課題組在研制之初就制定了先進的熱熔法工藝制預浸料的方案。但由于技術保密，可借鑒的國內外資料少，在短短一年多研制周期里，研究人員不得不從大量的基礎工作做起，這其中既需要高分子合成、物理化學、分析化學等化學領域的知識，又需要預浸料工藝研究知識的經驗和積累，還需要熱熔法設備制造、自動化控制等一系列的跨學科的機械領域知識。憑著對事業(yè)的執(zhí)著，立足未來復合材料預浸料的發(fā)展需要，課題組攻克了一個又一個難關，最終研制成功了符合要求的預浸料。目前，用這種預浸料研制的“神七”艙外航天服頭盔、掛包下殼體、邊條滿足了設計要求。 預浸料應用到航天服上有什么作用呢？曲春艷介紹說，形象地說，制作航天服用的特殊材料就像蓋樓用的預制板由鋼筋水泥復合而成一樣。硬化后摸上去就像建筑工人的安全帽一樣，但二者強度卻無法相比。在高真空狀態(tài)下，有一點點微小顆粒都會被吸出來，所以預浸料確保不能釋放出小分子物質，確保航天員絕對安全。 7種“性格”之可靠 哈飛：逃逸系統(tǒng)阻尼器 冰城阻尼器最盼用不上 當神舟七號載人飛船沖向蒼穹的一剎那，哈爾濱飛機工業(yè)集團公司飛機設計研究所的工程技術人員們屏住呼吸緊盯電視熒屏，因為他們研發(fā)的產品正隨著飛船升向太空。與其他大多數參與“神七”研制的人不同，他們最大心愿就是自己研制的產品不被使用：因它是在飛船發(fā)生故障時，萬不得以才使用的確保逃逸系統(tǒng)安全運行的航天用阻尼器。 哈飛飛機設計研究所副所長董良告訴記者，一旦飛船在點火或升空中發(fā)生意外，逃逸系統(tǒng)中的逃逸塔將拉動軌道艙和返回艙與飛船脫離，抵達安全區(qū)域。在這一過程中，如果脫離速度過快，坐在艙內的航天員就會有危險。哈飛研制的阻尼器的任務就是保證逃逸系統(tǒng)啟動后，返回艙的速度控制在航天員生理承受范圍之內。設計上對這種阻尼器的技術要求十分嚴格，阻尼器中有上百個零件，許多件的精確度要達到微米。 為滿足我國航空事業(yè)的需求，哈飛抽調生產和技術骨干參與阻尼器的研制工作，攻克了一個又一個技術難關。為了模擬逃逸塔落地時的巨大沖力，哈飛的研制人員們甚至專門鋪設了一道鐵軌，用高速行駛的列車來進行碰撞實驗。就這樣，在他們的共同努力下，符合技術要求的航天用阻尼器在哈爾濱誕生了。目前，包括神舟七號在內的“神舟”系列飛船安裝的逃逸系統(tǒng)阻尼器全都是哈飛設計制造的產品。 自“神六”起，哈飛在阻尼器設計上進行了多項改進，增加了檢測阻尼器起始力的環(huán)節(jié)。在“神七”阻尼器驗收評審會上，載人航天工程運載火箭系統(tǒng)總指揮劉宇表示：“用哈飛的產品我們放心”。 哈電碳廠：碳石墨材料 耐高溫不變形 記者從哈爾濱電碳廠獲悉，該廠為“神七”配套生產的耐高溫、不變形的航空用碳石墨材料應用于運載火箭的密封和逃逸系統(tǒng)，對火箭的正常運行起著至關重要的作用。 有著50年歷史的哈電碳廠已經成為航空航天用石墨材料的設計、、研制和生產定點單位，該廠研制生產了多種擁有自主知識產權的碳石墨材料，多次受到上級機關的表彰和嘉獎。為了完成配套任務，哈電碳廠根據航天石墨的技術指標，有針對性地進行了技術改造。經過兩年的不懈努力，他們采用新工藝研制生產的高質量、高可靠性的航空航天用碳石墨材料圓滿達到了設計要求。 7種“性格”之堅忍 哈玻璃鋼研究院：碳復合材料結構件 30公斤結構件載荷20噸 自身僅30多公斤，載荷卻重達20噸，哈玻璃鋼研究院自主研制的承力結構件為國內外載人飛船上使用的尺寸最大、開口最大的碳纖維復合材料承力結構件，承重能力毫不遜色于國外航天器上應用的鋁合金材料構件。 最薄地方不過1毫米 據專家介紹，“神七”飛船的研制過程中，哈玻璃鋼研究院自主研制的碳復合材料結構件，被用在了飛船推進系統(tǒng)的變軌發(fā)動機、氧化劑儲箱、燃料儲箱等關鍵設備的安裝上，是國內外載人飛船上使用的尺寸最大、開口最大的碳纖維復合材料承力結構件，但其自重卻只有30公斤，最薄的地方不過1毫米。作為飛船推進艙的主要承力構件，附著在它內、四壁和頂的共有4個推力發(fā)動機、4個燃料儲箱和7個氣瓶。除了這些外還要承受軸向和水平方面的過載，加起來相當于20噸的載荷，而它本身卻只有30多公斤。 為飛船減重三成以上 哈爾濱玻璃鋼研究院為我國載人航天工程的指定配套單位，是我國高性能復合材料設計制造領軍單位。為了給“神舟”系列飛船提供比常規(guī)材料輕30%、過載高達12個G的新型復合材料，院里科研、工程技術人員僅在結構設計上就用了整整一年時間。 從“神一”到“神七”，哈爾濱玻璃鋼研究院擁有自主知識產權的碳纖維復合材料結構件已成為指定產品。因為可以將飛船結構的質量減輕三成以上，飛船即使在溫度激烈交變的環(huán)境下，結構尺寸和推力也依然穩(wěn)定如初。 7種“性格”之體貼 49所：傳感器 20余種傳感器監(jiān)測航天員生理指標 “神舟”系列飛船上安裝的傳感器，就像人的感覺神經一樣，需要在第一時間對航天員的呼吸、脈搏、體溫等生理參數和飛船升空、運行、返回等多項飛行參數進行測量和控制，并及時傳回指揮控制中心，中心再根據這些信息發(fā)出指令控制相關設備。電子科技集團公司第49研究所負責人對記者說，經過幾代人的共同努力，49所先后為“神舟”系列飛船研制、配套生產了數十種傳感器，提供產品數千套，為飛行安全和航天員生命安全提供了有力保障。 49所傳感器遍布飛船各個艙段 據介紹，從航天員手腕到飛船各個艙段，第49所配套的傳感器遍布神舟七號飛船。這些傳感器不間斷地向地面指控中心傳送航天員的呼吸、脈搏、心跳等各項生命與環(huán)境指標。同時，它們還不間斷地監(jiān)測飛船內的壓力、總壓，確保飛船科學試驗工作環(huán)境的安全。 49所為“神七”系列配套的傳感器20余種，提供產品數百套，有控制航天員生活環(huán)境的傳感器，有環(huán)境測量用的傳感器,有航天員生理監(jiān)測用的傳感器，還有航天員艙外服使用的環(huán)境監(jiān)測和生理指標監(jiān)測用??出貢獻。 溫敏傳感器裝進航天員耳包 據介紹，“神七”的主要飛行任務之一是實現航天員首次出艙行動，為艙外服配套傳感產品的主要技術都是49所自主研發(fā)、自主創(chuàng)新的，其性能均達到世界先進水平。如用于航天員體溫檢測的傳感器，按要求將溫敏傳感器安到與人耳相匹配的耳包內，在完成檢測功能的同時，保證航天員人體安全且佩戴舒適。目前，國內尚無耳包設計的成型技術，科研人員查閱了大量資料，進行了反復試驗驗證，攻破了耳包成型和敏感元件的外形成型工藝難點，經航天員實際佩戴試驗，感覺良好，很好地滿足了系統(tǒng)要求。 服務網絡遍及全國各地 49所從1994年開始為載人航天工程研發(fā)配套傳感器，產品廣泛應用在飛船的很多系統(tǒng)上，分布在飛船的軌道艙、推進艙、返回艙的各個艙段上。為“神舟”系列飛船多次飛行任務的順利完成，提供了高精密、高可靠的控制和測量參數。 49所作為級一類研究所，一直以軍用傳感器的研制、和的預研課題研究為主，同時承擔傳感器技術“八五”、“九五”、“十五”、“十一五”的科技攻關任務。先后承擔課題研制任務800余項。其中，280多項課題達到國際先進水平，并有70余項課題獲得、級科技進步獎，已申請專利數十項。49所產品廣泛應用于航天、航空、電子、兵器、船舶、氣象、石油、化工等領域，服務網絡遍及全國各地。 7種“性格”之熱誠 哈晶體管廠：保護二級管 “飛天”產品保護飛船“心臟” 歷經3年研制，哈爾濱晶體管廠為“神七”配套的1500余支“飛天牌”保護二級管組件，出色地完成了為飛船保駕護航的神圣任務。 從“兩彈一星”到“神五”、“神六”，從“嫦娥一號”到“神七”，承載著國人的航天之夢，哈晶體管廠將企業(yè)命運同衛(wèi)星、火箭、、等緊緊聯(lián)系在一起，探索出一條國有電子企業(yè)新型發(fā)展之路。 小小元器件保護飛船“心臟” 如果分布在人體內的神經出現問題，人便會失控，甚至大腦和手腳失靈。同樣道理，在神舟七號飛船內，各大電源系統(tǒng)、遙感遙控系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)及生命保障系統(tǒng)等關鍵位，一旦在電源控制方面出現問題，就會阻礙飛船電能的正常供應，導致飛船失控脫離軌道。 由哈爾濱晶體管廠研制生產的保護二級管組件等電子元器件，安裝在“神七”的“心臟”―――電源系統(tǒng)內，起著續(xù)流、整流等重要作用。保護二級管組件更如身份特殊的“衛(wèi)兵”，擔負著飛船“心臟”的“警衛(wèi)”任務。如果飛船電源一旦遇意外情況發(fā)生開路時，它將馬上工作，保證飛船電源系統(tǒng)正常充放電。 “神七心臟警衛(wèi)”體重不足28克 過去，我國為航天工業(yè)配套的電子元器件多是又大又重的“銅疙瘩”。而電子元器件重量每增加1克，就會多消耗幾十公斤燃料，給火箭助推增加負擔。為實現電子元器件的扁平化、輕體量，哈晶體管廠與哈工大聯(lián)合攻關，為“神舟”系列飛船成功研發(fā)了“扁平金屬封裝器件”，此次為“神七”研發(fā)的“保護二級管組件”重量小于28克。這個重量，比目前世界上最先進的美國產品還低。 “從提供初樣，到生產正樣，再到專家進行產品設計定型，我們度過了不知多少個不眠之夜”，提到研制生產“神七”保護二級管組件的日日夜夜，高級工程師李春山感慨萬千。為實現保護二級管組件在滿足高質量、高性能要求基礎上的扁平化、輕體化，哈晶體管廠專門了保護二級管組件課題組，忙了近3年多時間，解決了體小、量輕、高可靠性的難題。經過1000個小時的例行試驗和測試，保護二級管組件順利通過了有關門鑒定，圓滿完成了為“神七”配套的科研和生產任務。 7種“性格”之剛毅 東輕：殼體材料“祖國的銀色支柱”力擎“神舟”飛天 建廠之初代號為“101廠”的東北輕合金有限責任公司被譽為“祖國的銀色支柱”，是我國最大的航空航天鋁合金原料供應基地，為我國國防軍工事業(yè)的發(fā)展書寫過無數輝煌。為助推神舟七號飛天，這個有著50多年歷史的軍工企業(yè)又一次大顯身手：“神七”載人飛船船體及運載火箭外觀可見的大分殼體材料，都產自這家坐落在哈爾濱市平房區(qū)的國有大型企業(yè)。 此次東輕為“神七”提供的合金材料涵蓋幾十個品種、數千個規(guī)格。其中包括為航天員提供生命安全保護的超塑性頭盔、坐椅合金材料，大直徑的逃逸艙半環(huán)、高耐蝕性的飛船殼體材料，還有運載火箭的殼體、燃料艙、連接件等關鍵件。為了保證這些高性能材料的質量，每個批次產品在技術研發(fā)和一線生產時，科研技術人員都要“全天候”跟班，有時一連幾天幾夜都摸爬滾打在車間里。 隨著我國載人航天事業(yè)的發(fā)展，對航天設備也提出了新的要求。為生產出大推力火箭和飛船逃逸塔用的大直徑鍛環(huán)，東輕人白手起家，用3年時間成功建成大規(guī)格環(huán)軋生產線，使我國成為繼美國、俄羅斯之后，世界上第三個能夠生產大規(guī)格鋁合金鍛環(huán)的。 據不完全統(tǒng)計，從神舟一號到神舟七號，東輕先后有500多名科研人員、1000多名一線技術能手參與研發(fā)生產，攻克了數十個技術及生產難題，工廠僅在設備改造上的投入就有數千萬元。目前東輕擁有自主知識產權的鋁合金材料已被確定為“神舟”系列飛船所需的定型產品。 7種“性格”之小巧 哈軸：數百套軸承內徑小如黃豆粒兒精巧軸承控“姿態(tài)” 軸承雖小，但在航天器飛行中卻起著不可或缺的作用。作為火箭和飛船伺服系統(tǒng)支撐傳動和承受載荷的關鍵件，安裝在各個節(jié)點和連接處的小小軸承，對控制火箭飛行姿態(tài)影響很大。如果軸承出現故障或失去作用，火箭就會偏離正常軌道。繼先后為神舟五號、神舟六號提供幾十種配套軸承后，哈爾濱軸承集團再一次助力我國航天工程事業(yè)，為神舟七號載人飛船的研制及最后升空提供了7種型號、數百套專用軸承。 哈軸為“神七”配套的軸承，最小的內孔直徑僅有幾毫米，只有黃豆粒兒大，最大的軸承內孔直徑也不過幾十毫米。而加工精度要求卻特別高，圓和角的誤差都以千分之幾計算，而且要經過數十道精準的工序。尤其是為“神七”生產的多種關節(jié)軸承，因為需要萬向轉動，對內槽球體表面的潤滑性能要求相當高。為了保證其性能，哈軸在國內第一次采用了雙脈沖鍍銀技術等先進技術。 作為全國最早和最大的軍工軸承生產基地，哈軸集團的發(fā)展歷經風風雨雨，但他們奉獻祖國航天事業(yè)的精神卻始終如一。航天軸承的特點是材料特殊、工藝復雜、精度較高。針對這些特點和實際需要，哈軸在技術改造和檢測設備上的投入始終沒有間斷，研發(fā)水平一直走在國內前列。從“長征二號”捆綁式火箭到“神舟”系列飛船，哈軸目前已經為我國的航天產品配套生產了十幾個型號、數千套的軸承，成為我國載人航天工程專用軸承的定點配套企業(yè)。

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