火箭青年 | 揭秘航天員專列的“保護罩”

中青報·中青網記者 邱晨輝

(資料圖)

通訊員 王海露 桑茜

5月30日，被譽為“神箭”的長征二號F運載火箭在酒泉衛星發射中心點火升空，將載有3名航天員的神舟十六號載人飛船順利送入預定軌道。首次進入太空的航天員桂海潮在奔赴太空的過程中不禁發出感嘆：“坐火箭太爽了！”

長二F火箭是中國現役唯一載人運載火箭，因此被認為是“航天員專列”。當火箭在大氣中飛行時，整流罩作為一個“保護罩”，將衛星、飛船等“乘客”罩在其中，保護它們不受外界氣流、熱噪聲等環境影響，待完成使命后，整流罩需要及時“開門”，讓“乘客”安全“下車”。

為護送“乘客”安全到點“下車”，長二F火箭整流罩“開門”解鎖的方式十分獨特，可以實現32把鎖在0.02秒內“一聲響”同步解開，打開整流罩兩個半罩。

據了解，目前我國大多數火箭如長三甲系列、長五系列、長七火箭的整流罩使用火工品解鎖分離，而長二F火箭在國內首次使用機械鎖式機構。機械鎖具有承載能力強、可檢可測可重復使用等優點，更加適應載人飛行高可靠、高安全的要求。

中國航天科技集團一院總體設計部機構專業副主任師樂晨稱，載人火箭的特殊性，決定了火箭整流罩解鎖裝置既要滿足正常飛行，又要滿足逃逸飛行，以及在逃逸飛行時承受住一定的載荷壓力。

經過計算，研制團隊最終使用5種規格共計32把鎖，每個半罩16把。作為火箭整流罩的解鎖機構，這32把鎖在長二F火箭整流罩上的分布位置、大小、間距都不同，并通過拉桿連接，每根拉桿如同琴弦，當它們同步解開，整流罩才能順利“開門”，讓航天員進入太空。

“相比火工品分離解鎖，這套機構要注意的事項更多。”樂晨說，要控制解鎖力不能太大，大了可能解不開，也要保證鎖足夠結實，不能在運輸、起吊等過程中發生大的變形，還要保證同步性，也就是實施解鎖時，這32把鎖要在不大于0.1秒的時間內全部解開，打開兩個半罩，這對裝配人員的要求非常高。

來自航天一院所屬首都航天機械公司的于衛東被稱為載人火箭“解鎖專家”，從長二F火箭研制開始，他一直承擔該型火箭整流罩解鎖機構的調試工作。最開始，一啟動程序，解鎖機構“咔”、“咔”的開鎖聲不絕于耳，如今，經過他和團隊的努力，每一次載人火箭的解鎖機構都達到0.02秒內“一聲響”。

對載人火箭來說，載荷是“無價”的，整流罩解鎖機構直接關系到航天員安全，就像一把把“生命鎖”。于衛東表示，載人產品沒有試錯的機會，團隊在工作中通過多次調節，消弭不同鎖之間的誤差，確保整流罩打開時“一聲響”。

（視頻由火箭青年可視化協同創新融合實驗實、箭映工作室聯合出品）