神舟十五号自述信:天地往返生命之舟如何炼成

来源:中国青年报客户端时间:2023-06-04 18:07:56

刘淑芬 陈袁 王天明

中青报·中青网记者 邱晨辉

地球家人们:


(资料图片)

你们好!我是神舟十五号载人飞船返回舱。刚刚,我回到了地球家园,你们得知了我搭载着3名航天员成功返回的消息,一定非常高兴。此刻我也是心潮澎湃,久久不能平静。

从神舟五号2003年首次载人飞行到我今天“回家”,我们国家已经圆满完成10次载人飞行任务。这20多年来,我们“神舟飞船家族”持续受到大家的关注和喜爱:“这个侧面为什么是金色的”“这两个洞是干啥的”“航天员座椅为什么是这样”……很多人也对我们的外形充满了好奇,特别是负责航天员天地往返的返回舱。所以,我决定给你们写这封信,介绍一下我的成长经历。

我和轨道舱、推进舱相连,共同组成了神舟飞船。和人体结构类似,我也有“内脏”“骨骼”“皮肤”甚至“外衣”,我的“皮肤”和“骨骼”是紧密连接的,航天科技集团五院的研制人员称之为“蒙皮+筋”结构。蒙皮类似于“皮肤”,起到舱体密封作用,筋类似于“骨骼”,起到支撑加强作用,而为了能让我在太空超200℃的巨大温差环境下维持舱内适宜的温度,研制人员还会为我穿上一层特殊的“外衣”——热控涂层……至于我是如何成长为这个样子的,可以用6个字“铣”“卷”“吹”“缝”“热”“穿”来简单概括。

一“铣”外形,雕琢精准身躯。铣,我们这里所说的铣不是普通的清洗,而是数控加工的一种形式,也称之为“铣削”。铣加工过程中,我要保持身姿不动,通过加工工具的旋转和移动为我雕刻出标准的体型,比如我的出舱舱门、舱门门框等部位,都是通过这个方式打造的。由于我体型具有“薄壁、精度高”的特点,加工时堪比“在气球上进行雕刻”。

二“吹”座椅,护航天地往返。大家都知道,神舟飞船返回舱内航天员座椅有着特殊的外形轮廓,航天员坐在其中就像胎儿在母体中的姿态,在强过载冲击下,能够最大限度地减轻伤害。很多人并不知道,这套座椅是“吹”出来的。研制人员常常挂在嘴边的“吹”,其实是一种比较先进的热成形工艺方法,学名叫“超塑成形”。这种工艺方法在约500℃和2-8个大气压的条件下,实现铝板大变形量复杂轮廓零件的整体精密成形。

三“卷”蒙皮,实现量体裁衣。我的皮肤是一层金属蒙皮,其中“头部”和“底部”是“吹”出来的,而我的“腰身”是通过滚弯成形实现的。大家可以形象地理解为“卷”,要实现精确的“卷”,就需要滚弯机这一利器。在它的加持下,4块金属板材从平面“卷”成了弧面,并组合成为三维锥筒。为了保证我身体体型的标准,研制人员提前精确裁剪金属板材,确保平面状态的尺寸及轮廓精准,为“卷”筒奠定良好基础。

四“缝”舱体,确保天衣无缝。我的身体是由多个部分组成的,为了保证航天员的安全和舱体密封要求,需要通过焊接的方法实现,而负责焊接的操作者们也常常被称为“铁裁缝”。要让我的身体“天衣无缝”,难度很大:在我的身上有50余条焊缝,总长度近70米,焊点数量2600余个;而为了把我完美打造出来,需要用到10余套工装、70余道工序,上百个零件……焊接技能大师们往往一趴就是半天,每次身上都会被汗水湿透。

五“热”处理,保持标准身材。在西游记故事中,孙悟空经历太上老君的三昧真火,练就了金刚之躯和火眼金睛。我也需要经历“三昧真火”,这样身形才会更加标准。在“塑形”的过程中,我要先后经历两种不同的高温历练,使我的骨骼更加健壮。在加工和整舱焊接阶段,我的身体会产生内在的不适感,研制人员把它称为残余应力。它的存在会导致我在任务执行中产生裂纹、变形的风险,所以他们会设置1-2次“热敷”,释放我体内的残余应力,从而保证我在飞行时的良好状态。

六“穿”外衣,呵护在轨冷暖。当我与空间站交会对接后,“身体”难免会被其他舱体遮挡,因此表面最低温度可低于零下100℃,有时我的局部又会持续受到太阳照射,最高可超过100℃。为了给航天员提供合适的环境,研制人员设计出了一款低吸收、低发射的热控涂层,并喷涂在我身体表面。我就像穿了一件神奇的银色控温“冲锋衣”,能够在200℃大温差、长期低温及强辐射的太空中,将舱内环境温度控制在18-26℃,自在翱翔。至于大家好奇我回家后外表面为何看起来金光闪闪,那其实就是我们银色外衣在返回地球时,与大气层高速摩擦并氧化变黄后的样子。

介绍了这么多,不知大家对我的成长经历是否有了更加深入的了解。20年前,我的五哥神舟五号飞船,圆满完成我国首次载人航天任务,成为我们“神舟家族”永远的骄傲。那时,还没出生的我,注定会肩负起更新更重的载人航天使命。6个月前,我成功与空间站交会对接,那一刻,中国空间站组合体首次形成了由6个航天器组成的“三舱三船”最大构型,6名中国航天员首次上演 “太空会师”……

如今,中国空间站已全面进入应用与发展阶段。安全回到祖国大地的我,依旧内心激荡、难以忘怀。5月30日,我在中国空间站热烈迎接了十六弟神舟十六号的到来。相信十六弟在新的征途上,将会悉心守护“博士乘组”在新征程中工作和生活安全。期待5个月后,我们在美丽的地球家园再次相聚。

神舟十五号飞船返回舱

2023年6月4日于东风着陆场

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