一航凯天研发的静压高度控制器从“神一”使用到“神七”

　　由一航凯天退休高级工程师薛正国主管研制开发的“静压高度控制器”，从“神一”一直使用到“神七”，这一次，“静压高度控制器”还将继续承担保证返回舱安全着陆的重要使命。

　　名词解释

　　静压高度控制器：飞船返回舱进入大气层，距地面11公里时，静压高度控制器发出开伞指令。下降到6公里和5公里高度时，静压高度控制器再次发出信号，如果主伞出现意外，静压高度控制器将再次发出指令，启动备份伞，确保飞船安全降落。

　　这个祝贺让他“后怕”

　　说起与神舟的缘分，65岁的薛正国非常激动。1997年1月，正在上班的薛正国接到一位大学同学打来的电话，问他能否设计出准确测量精度高、抗振稳定性好、抗冲击能力强的静压高度控制器，要在6个月内交出样品，这是国家需要的。“从技术上来说，我有60%以上的把握！我大学毕业后就一直从事压力方面的产品设计制造，同学所提出的要求，我还是有底气的。”“这几个要求要同时满足，其实非常矛盾，由于准确精度高就要求灵敏性高，而抗振稳定性好和抗冲击性好就要求灵敏性低，因此只能从仪器结构上想办法。”薛正国说，时间紧，技术要求高，为了完成任务，他和相关技术和工艺人员夜以继日地忙碌着，测量数据、试验演练、选择材料。3个月后，样品出炉，航天系统的相关工作人员前来验收后，与一航凯天签订了研制协议。1997年7月，一航凯天正式交付产品。1999年11月20日，神舟一号成功发射，一航凯天和薛正国都接到航天系统打来的祝贺电话。这时，薛正国才知道自己设计的静压高度控制器被用在了“神一”飞船上，“那时候才觉得一阵后怕！”

　　守“神五”几夜未眠

　　让薛正国记忆犹新的是2003年10月15日，具有划时代意义的神舟五号载人飞船发射成功。薛老负责研制的“静压高度控制器”依旧被用在飞船上，这一天对薛正国来说是一个不眠之夜。一向信奉“生命重于一切”的他，几夜未眠，老伴陪着他一直守着电视机观看神舟五号返航直播。凌晨6时28分，当神舟五号载人飞船顺利返航时，薛正国终于松口气了。“返航座舱里的有些器件是我们公司研制生产的。”儿子、儿媳直到这时，才知道神舟上还有父亲研制的产品。

　　早报记者郑其图片由一航凯天提供

　　解密“神七”

　　轨道舱返回舱 里面很舒适

　　据新华社电随着神舟七号飞船顺利升空后，飞船的“轨道舱、返回舱、推进舱”被频频提及，那么这3个舱都是做什么用的？

　　轨道舱：呈圆桶形状。为适应这次航天员空间出舱活动的任务需要，神舟七号载人飞船的轨道舱取消了“神六”飞船时的留轨功能，新增加了泄复压、舱外航天服支持、出舱活动通信、舱外活动照明及舱外摄像等功能，具备支持航天员出舱的气闸功能，并兼作航天员的工作和生活舱。

　　返回舱：载人飞船唯一返回地球的舱段。飞船起飞、上升到入轨及返回着陆时，航天员都在返回舱内。神舟七号的返回舱形状像钟，其舱门与轨道舱相连，航天员通过这个舱门，可以进入轨道舱。返回舱是飞船的指挥控制中心，舱内安装了航天员的坐椅。返回舱内还安装了飞行中需要航天员监视和操作的仪器设备，航天员通过这些仪表可以随时判断、了解飞船的工作情况，还可以在必要时人工干预飞船的系统和设备的工作。

　　推进舱：圆柱形。舱内安装推进系统发动机和推进剂，其使命是为飞船提供所需动力，飞船电源、环境控制和通信等系统的一部分设备也安装在这里。推进舱外部两侧也安装了两个太阳能电池翼，为飞船提供所需电能。

　　神舟七号飞船的轨道舱和返回舱都是密封的舱段，内部安装的环境和生命保障系统，将为航天员提供一个与地球环境一样的舒适生活环境。

　　“神七黑匣子”落地才能读

　　据新华社电 在神舟七号飞船上有一个应急数据记录器，飞船系统数据管理分系统设计师告诉记者，这就是飞船上的“黑匣子”。设计人员介绍说，为了便于发现，“黑匣子”是橘红色的。飞船飞行过程中，“黑匣子”放在航天员坐椅的下方。用于记录飞船飞行的重要数据，例如：舱内气压、温度、湿度，飞船姿态，各种设备工作状态，航天员在仪表上的操作等。“黑匣子”采用了特殊的装甲防护。地面试验时，将“黑匣子”放在炮膛里像炮弹一样打出去，在铁板上经受相当于15000倍重力的力量冲击，“黑匣子”中的数据依然可以正常读出。“黑匣子”内部有3个互相独立的存储区，分别用特种钢保护起来。飞船工作期间，只能往“黑匣子”里写入数据而不能读取，待飞船返回地面后，工作人员会使用专门的设备读取，并提供相关技术部门进行分析。

　　“神七”为何圆圆胖胖

　　剖析“神七”飞船结构与外形，3舱最合理，圆形抗压能力最强

　　正在太空飞行的神舟七号飞船与此前的6艘飞船相比，结构和外形没有本质区别，但为适应航天员出舱活动，还是进行了历史上最大的一次改进。飞船结构与机构分系统设计人员接受新华社记者采访时对这些变化进行了详细剖析。

　　太空行走航天员扶“双杠”

　　从外观上看，神舟飞船原来都有两对太阳帆板，一对在推进舱上，一对在轨道舱上。“神七”轨道舱不再留轨试验，因此去掉太阳帆板。轨道舱的顶部，安装了一颗伴飞小卫星。小卫星旁边，是数个圆球形的气瓶，气瓶中的高压气体用于航天员出舱活动时轨道舱的泄复压。轨道舱顶部的位置，在神舟八号时将安装一个交会对接机构，用于与空间站对接。

　　在“神七”的轨道舱壁上，还能看到像双杠一样的扶手，这是航天员太空行走时要用的。

　　三舱优于单舱或两舱

　　神舟飞船一直都是推进舱、返回舱、轨道舱的3舱结构。设计人员说，这并非随意之举，而是有科学道理。美国第一艘人造飞船为单舱式，俄罗斯的第一艘飞船为两舱式。在载人航天的实践中，各国科学家发现，3舱结构效益最佳。

　　飞船返回时，与大气剧烈摩擦产生的高温和过载，使航天员面临生死考验。科学家不得不选择放弃那些不需要返回地面的仪器，从而降低技术难度，提高返回安全性。3舱飞船既能满足动力、航天员生活场所、乘员返回地球这3大基本功能，又能在返回时尽量“轻装简从”。另外，3舱结构也提高飞船飞行的可靠性，即便其中一舱出现故障，其他舱段还可以工作。“神五”、“神六”的飞行实践证明，中国的3舱一段式飞船结构设计巧妙合理，投入少效益高。

　　压力差决定飞船形状

　　在地面的各种交通工具中，还找不到外形与飞船相似的。设计人员介绍，飞船不是有意追求科幻效果，而是根据需要设计形状。在太空的高真空环境下，飞船内外有一个大气压的压力差，这种压力大得足以把一辆小汽车或是一架飞机压瘪。大量地面试验证明，圆形抗压能力最强，另外，圆形还能为乘员提供最大内部空间。因此飞船3舱呈圆柱或圆锥形。

　　形状最奇怪的要属返回舱，像一个倒置的大钟。这是因为返回时这个舱在重力的作用下降落，必须底大头小才能像不倒翁一样保持姿态稳定。同时，这种形状也有助于更好地散去返回舱与大气剧烈摩擦时产生的高热。 （据新华社）