北京蓝龙 25-11-14 14:21
微博认证:航天博主

科普文字,等待#神舟二十号航天员乘组返回# 凯旋时的阅览~
【关于#神舟二十号载人飞船# 神舟二十号载人飞船返回舱舷窗的那点事~】
今天,载人航天办公室终于官宣了神舟二十号推迟返回的原因:前期,在拍照判读、设计复核、仿真分析和风洞试验的基础上,经综合评估,神舟二十号载人飞船返回舱舷窗玻璃出现细微裂纹,最大可能是受空间碎片外部冲击导致,不满足载人安全返回的放行条件。神舟二十号载人飞船将继续留轨开展相关试验。神舟二十号航天员乘组乘坐神舟二十一号返回舱返回地球🌍。

[航天员]位置与尺寸
返回舱的舷窗通常位于第二象限与第四象限,直径约220毫米,满足航天员目视观察舱外的需求。

[航天员]性能指标要求
神舟号系列载人飞船的舷窗设计是保障航天员上升段、驻留段、返回段,安全可靠、顺利执行任务的关键设计,其核心在于解决驻留段高低温冷热交替实现玻璃的透光性密封性(通透,利于在轨观察拍照等)以及返回段高温防热性与密封性的技术难题。

特别是在返回段的防通过黑障时的高温防护和密封性问题,绝大部分材料只能在常温或不太高的温度下才能维持优良的密封性能,而飞船却要求返回舱舷窗(观察窗)同时实现防热与密封。通过关键技术攻关,载人飞船设计师飞船采用多层舷窗玻璃复合体系设计形式,将材料特性和体系结构设计相结合,解决了高温+密封工况要求,通过实践验证了设计合理。结构可靠,安全性满足总体指标要求。

附图是神舟载人飞船返回舱舷窗结构示意图,来源:中国载人航天工程网。(舷窗窗口采用三层玻璃:最外层是高温防热玻璃(无机硅系),这层玻璃无密封要求,专门用以防热;内两层则采用钢化玻璃(金属硅酸盐系),同时承压和密封。)

这种结构形式特点如下:
1、防热玻璃与密封玻璃分开,避开了高温密封的难点;
2、内两层玻璃经适当的隔热,已接近中温和常温,因而比较易于实现密封;
3、单层玻璃的承压能力按飞船舱内正常大气压设计,双层玻璃保证了承压与密封的冗余设计,即双层玻璃中任一层损坏时,另一层玻璃仍可以正常工作,这就提高了密封的可靠性。

以上设计方案经过了结构的细节设计,获得预期效果:
1、防热玻璃和周围防热材料要通过各种烧蚀试验筛选出来;
2、各部分的温度则要用复杂结构温度场的分析仿真程序进行计算,才能确定三层玻璃、密封件和其他部件的工作温度和尺寸;
3、进行风洞试验地面考核验证。

此次决策过程:

发现裂纹➡️决策推迟返回➡️天上拍照进一步确认出现裂纹的位置,长度➡️地面仿真计算➡️同步地面风洞试验➡️确定最大可能是空间碎片➡️为保证100%的万无一失的安全,采用神舟二十一号搭载航天员返回策略➡️神舟二十号载人飞船在轨驻留一段时间试验➡️择机发射神舟二十二号载人飞船(无人飞行自动交会对接空间站)。

这就是中国智慧、中国自信、中国速度!赞我国载人航天工程的人本至重、安全至上的核心理念和当机立断、果敢坚决的工程作风!

资料参考:载人航天网(宝库,建议经常去溜达溜达~)

发布于 北京