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我們的征途是星辰宇宙!紡織科技助力神舟十三號乘組凱旋
文章來源: 2022-04-19


   4月16日10時許,神舟十三號載人飛船返回艙在東風著陸場成功著陸,神舟十三號航天員翟志剛、王亞平、葉光富順利出艙,結束“太空出差”,為中國航天迄今最長一次太空載人飛行畫上一個圓滿句號。

  這是我國載人航天工程立項實施以來的第二十一次飛行任務,也是空間站階段的第二次載人飛行任務。在這次任務背后,紡織人再次為中國航天事業貢獻“紡織力量”。
  睡袋、蓋毯:航天員地面保暖裝置
  4月16日上午10時43分左右,神舟十三號航天員翟志剛、王亞平、葉光富開始出艙。在三名航天員出艙后,工作人員都立即為他們穿上了航天員地面保暖裝置。
  據了解,這身藍色的裝備叫做航天員地面保暖裝置,由北京服裝學院民族服飾博物館館長、教授賀陽設計,兼具了展示國家形象的功能。
  據賀陽介紹,“神十三”沿用了“神十一”的地面保暖裝備。由于宇航員在軌駐留時間較久,落地后可能無法立即適應地球重力作用;且著陸地點的氣候較寒冷,為保障航天員的身體健康,需要設計地面保暖裝置。根據規定,地面保暖裝置由睡袋與蓋毯組成。睡袋會將穿著艙內宇航服的宇航員裝入,蓋毯則起到更加保暖、更多呵護的作用。為適應宇航員在扶手椅上自然彎曲的狀態,睡袋被特意做成適形的彎曲樣式;采用戶外運動的專業面料,達到防風保暖效果。依據東風著陸場的現場氣溫,“神十三”航天員出艙后只使用了睡袋。
  地面保暖裝置中睡袋和蓋毯的色彩以中國航天員中心標志的色彩為標準,從明度、色相及彩度三個方面,考慮與航天中心視覺形象統一,形成可識別的色彩體系。采用盛唐花卉紋樣,按傳統四方連續的方式進行組合,在秩序中尋求變化,近看具有豐富的細節與美感,遠觀形成富有節奏與韻律的背景,有助于烘托中國航天員的英姿。具有盛世氣象、中國氣派的花卉紋樣,傳達喜慶親切的氣氛,讓花團錦簇圍繞祖國的航天英雄。   
  賀陽也是是“神七”“神九”和“天宮二號”任務宇航員睡袋紋樣和艙內工作服色彩的設計師。從“神舟七號”開始她就為艙內睡袋設計圖案和紋樣。賀陽表示,當時運用了“祥云飛天”的概念,睡袋上有各種云紋。當然,由于睡袋會留在軌道艙無法回收利用,因此每次的睡袋都需要重新制作。
  玄武巖纖維布:空間站“金鐘罩”
  在航天員在軌駐留的183天里,浙江石金玄武巖纖維股份有限公司生產的玄武巖纖維布一直在空間站,默默地守護著他們。
  隨著航天事業的發展,空間碎片數量持續增加,嚴重威脅著航天器的安全運行。據悉,空間站的敵人其實就是太空垃圾形成的碎片和微流星體。目前已經被探測和編號的大型太空垃圾數量超過1.8萬個,加上沒有被探測的,整體數量高達上百億,而這一切只能依靠空間站自己硬抗。2018年,俄羅斯聯盟號飛船就宣稱因為冷卻管損壞,導致了空氣泄漏事件。去年5月份,國際空間站長度18米的機械臂被一塊小型太空垃圾碎片貫穿,幸好工作人員及時發現,并進行了后續的檢查和維修,才避免了更嚴重的后果。       
  我國為了防止類似事件出現,在空間站的防御撞擊防護結構材料上采用了玄武巖纖維布填充,使得空間站能夠防護直徑高達6.5毫米碎片的高速撞擊。由中國航天科技集團公司第五研究院空間站和浙江石金玄武巖纖維股份有限公司聯合開發的玄武巖纖維布已應用于我國空間站,其作為空間碎片防護結構的關鍵材料,能有效破碎、熔化甚至氣化彈丸,并降低彈丸的速度,使空間站抵御速度6.5km/s空間碎片撞擊的能力提高了3倍以上,大幅提高了空間站在軌可靠性和安全性,超過國際空間站的防護設計指標。    
  “我們從2014年開始研發玄武巖纖維布,經過2萬多次試驗才成功,并超過了其他國家國際空間站的防護設計指標?!闭憬鹦鋷r纖維股份有限公司負責人表示,今年是我國載人航天30周年,30年來,中國從航天大國向航天強國不斷加速邁進,未來將邁向更深遠的深空,需要突破的技術會越來越多。
  圣泉酚醛空心微球:為神舟飛船“保駕護航” 
  自神舟八號開始,圣泉集團酚醛空心微球持續為神舟飛船“保駕護航”。神舟十三號載人飛船返回艙上也使用了圣泉集團酚醛空心微球。
  據介紹,酚醛空心微球是一種內核為空氣或其它氣體、外層為酚醛樹脂的具有特殊中空結構的新材料,具有粒徑小、密度低等特點,可發揮耐燒蝕、保溫隔熱、吸收電磁波等作用。返回艙與大氣摩擦會產生大量的熱,能達到上千度高溫,將酚醛空心微球應用到返回艙外層之后,可使返回艙內溫度保持在安全范圍內,為返回艙元器件正常工作、航天員安全保駕護航。該產品已經成功應用于神舟系列飛船返回艙、長征五號B運載火箭,助力我國航天事業。
  圣泉集團作為合成樹脂材料龍頭企業,旗下擁有酚醛樹脂領域國家制造業單項冠軍示范企業,多年來始終致力于高端酚醛材料的研發,在高端電子樹脂、耐火材料、磨具磨料、摩擦材料、浸漬材料等領域用酚醛樹脂及酚醛復合材料的研發應用均處于行業領先水平,目前圣泉酚醛樹脂總體產能規模達到60萬噸/年,位居全球首位。
  探路者:13套裝備物資
  早在2016年,探路者就與中國航天在多個領域建立合作。中國航天員科研訓練中心想要一款新型保暖睡毯,用于“神舟十一號”航天員落地出艙后保暖保障任務,就由探路者承接試制任務。2017年,探路者與中國航天員科研訓練中心合作,開展航天戶外服裝及服裝新材料研發。2018年,探路者與深圳市綠航星際太空科技研究院達成進一步協作,聯合成立“航天戶外服裝聯合研發中心”,開展包括航天戶外服裝研發、戶外服裝新材料研發、戶外服裝試驗和測試技術研究等課題合作。
  今年,探路者為“神十三”航天員們配備了包括艙內連體工作服、分體工作服、艙內休閑服、節日服等在內的共13套裝備物資,以及航天員出艙后身披的保暖毯。相比起“神十二”,探路者還增加了按照航天員要求特殊設計的艙內服馬甲,科技指數大幅升級。
  區別于日常鞋服,太空工作服的功能屬性更強、科技含量更高,惟有經歷長期積淀才能形成強勁的技術成果。這是探路者人深以自豪的一點,堪得起助力航天強國建設。
  值得一提的是,“神十三”凱旋而歸的兩天前,4月14日,探路者也用屬于自己的驕傲,攜手中國航天·太空創想品牌,再度推出系列聯名產品,將航天尖端科技融入產品之中,當之無愧定義航天科技下的國潮新玩法。
  降落傘:保障航天員安全落地
  降落傘是神舟飛船回收著陸分系統的關鍵產品,生產過程復雜,關鍵控制環節多,從加工、包裝到裝配均為手工操作。此次從天而降的“紅白傘”則是由航天科技集團五院508所神舟飛船回收著陸分系統研制團隊制作而成。
  “打開降落傘穩穩落地”是航天員“回家”的最后一道程序。在返回過程中,傘艙蓋打開后,先拉出引導傘,再拉出減速傘。減速傘工作數秒以后會和返回艙分離,并拉出主傘,通過主傘,返回艙的落地速度會逐漸降低。
  據了解,此次護航神舟十三號的主傘面積達1200平方米,由1900多塊傘衣拼接而成,全部展開后可以覆蓋3個籃球場,拉直長度近70米,能夠橫跨足球場,是世界上最大的環帆傘。 
  降落傘的加工是神舟飛船研制過程的關鍵一步。怎樣在有限的空間里保證1200平方米主傘的所有尺寸精準到位是最讓團隊頭疼的問題。航天科技集團五院508所降落傘研制中心組長楊霞主要負責神舟十三號降落傘工藝的編制,以及設計加工工藝流程、細化工序內容,制定生產階段的產品質量保證控制措施,解決降落傘加工過程中的技術難題。據她介紹,在產品復查環節,該團隊成員要從降落傘生產的全流程復查產品每一個零部件加工的一致性狀態,要保證96根徑向帶加工后的線跡松緊度一致,確保每一根徑向帶長度一致,確保產品質量萬無一失。
  薄壁加筋截錐:
  大型碳纖維復合材料助力神舟飛船
  神舟載人飛船用的大尺寸、多開口推進分系統主承力薄壁加筋截錐,是我國載人航天史上首次使用的大型碳纖維復合材料制品,也是我國自主研制的大型復合材料結構件。中國建材總院所屬哈玻院自1995年開始承擔推進艙承力截錐和氣瓶安裝支架兩個結構,產品為大尺寸、大開口、薄壁(最薄處1.2mm)截錐結構,具有重量輕、強度高、精度高、承載能力大等特點。一直以來,由哈玻院研制的高性能碳纖維復合材料結構,始終伴隨著神舟載人飛船的每一次成功發射,經受住每一次考驗,為我國航天事業貢獻力量。
  返回艙“防熱衣”:蜂窩狀的防熱材料
  在穿越大氣層過程中,神舟十三號返回艙和大氣層摩擦會產生兩千多度的高溫,足以融化地球上大部分的物質,因此神舟飛船返回艙必須準備“防熱衣”——一種蜂窩狀的防熱材料,在返回過程中,需要通過燃燒這種防熱材料來帶走熱量,從而保證航天員的安全。
  據神舟十三號返回艙防熱結構專項主任工程師梁馨介紹,此次為神舟研制的防熱材料有100多種,為了把材料的性能提到極致,要做大量的工作。蜂窩結構的材質在同樣密度的情況下的強度最高,所以這次返回艙的防熱大底選擇了蜂窩這個結構。
  信息來源:中國化學纖維工業協會、山東商報、新華網客戶端、北京新聞廣播、北服民族服飾博物館、新京報、國際綠色塑料、淺悅文摘
  綜合整理:《紡織服裝周刊》
 
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