艙體密封件可安全使用30年

從上世紀(jì)90年代開始，國(guó)家科研機(jī)構(gòu)瞄準(zhǔn)國(guó)家空間技術(shù)發(fā)展，開展了國(guó)家863課題“空間飛行器動(dòng)靜密封材料”研究，研制出的密封材料符合歐空局及美國(guó)宇航局空間材料篩選標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到國(guó)外同類材料先進(jìn)水平。

天宮二號(hào)作為我國(guó)第一個(gè)真正意義上的空間實(shí)驗(yàn)室，其系列密封件產(chǎn)品規(guī)格更多，安全性、穩(wěn)定性要求更高，除了要求密封性能安全可靠，還要求材料安全無(wú)毒，能經(jīng)受住-70℃到200℃高低溫交變、高真空、強(qiáng)紫外輻射、帶點(diǎn)粒子輻照和原子氧侵蝕等復(fù)雜環(huán)境的長(zhǎng)期考驗(yàn)，不產(chǎn)生降解、老化和龜裂。

憑借著雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)和多年成熟經(jīng)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)先后克服了原材料選材、工藝成型等眾多難題，研制出完全國(guó)產(chǎn)、無(wú)毒無(wú)害的原材料。密封材料的規(guī)格多樣，形狀各異，大的直徑長(zhǎng)達(dá)一米多，小的只有十幾毫米。科研人員為其量身制作了一套模具，尺寸精度超差不超過(guò)0.01毫米，確保了產(chǎn)品的性能。各類模擬環(huán)境試驗(yàn)表明：此次任務(wù)中的密封產(chǎn)品壽命大于30年，各項(xiàng)性能滿足設(shè)計(jì)要求。

艙門快速檢漏離不開“小門神”

早期飛船采用整艙加壓，通過(guò)監(jiān)測(cè)艙壓的變化來(lái)檢測(cè)艙門的密封性。這種方法準(zhǔn)確、可靠，但耗時(shí)較長(zhǎng)，對(duì)于早期無(wú)人飛船任務(wù)來(lái)說(shuō)影響不大，但在分秒必爭(zhēng)的航天員空間試驗(yàn)任務(wù)中會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間，迫切需要改進(jìn)檢測(cè)手段。

在此背景下，成功研發(fā)艙門快速檢漏儀，實(shí)現(xiàn)了對(duì)艙門和對(duì)接面快速、準(zhǔn)確檢漏，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的空白。目前，艙門快速檢漏儀已成為載人航天飛行器的“標(biāo)配”設(shè)備，被稱為“小門神”。

據(jù)510所科技人員介紹，艙門關(guān)閉后，門體上的兩道密封圈與門框之間會(huì)形成一個(gè)“小艙”。“小門神”創(chuàng)新性地利用了艙門的特有結(jié)構(gòu)，在工作時(shí)向小艙內(nèi)充入一定量的檢測(cè)氣體，通過(guò)監(jiān)測(cè)小艙內(nèi)壓力的變化來(lái)判斷艙門的密封情況。如果發(fā)生泄漏，它會(huì)立刻發(fā)出報(bào)警指示。航天員要對(duì)艙門進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)再次檢漏合格后，才能進(jìn)入艙內(nèi)。

利用壓力變化比較快速和明顯的特點(diǎn)，“小門神”能在8分鐘內(nèi)快速給出測(cè)試結(jié)果。它的內(nèi)部采用高精度壓力傳感器檢測(cè)，并輸出被檢小艙的壓力信號(hào)，利用電控單元中的高準(zhǔn)確度脈沖頻率采集技術(shù)，能夠?qū)怏w壓力采集精度控制在十幾帕，保證了快速檢漏結(jié)果的準(zhǔn)確性。

未來(lái)幾年間，我國(guó)將建成自己的空間站。“小門神”的成功應(yīng)用為空間站等后續(xù)航天器艙門和各種對(duì)接密封面檢測(cè)積累了經(jīng)驗(yàn)，將繼續(xù)為載人航天飛行器保駕護(hù)航。