西安制造“生命之塔”让航天员放心出征-世界热门

2022年11月29日，长征二号F遥十五运载火箭在中国酒泉卫星发射中心成功发射，将神舟十五号载人飞船成功送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。在此次任务中，航天科技集团四院承担了被誉为航天员“生命之塔”的火箭逃逸救生系统的全部动力装置、神舟飞船的全套结构密封系统等产品的研制生产任务，全程为空间站建设护航。

(资料图片仅供参考)

“生命之塔” 让航天员放心出征

由于头顶标志性的形似“避雷针”的装置——火箭逃逸塔，长征二号F火箭成为了长征系列家族中辨识度最高的一款火箭。此次，火箭的整个逃逸系统由大小10台发动机组成，全部由航天四院研制。

逃逸系统全部采用固体火箭发动机，具有瞬间产生巨大推力的特点。一旦火箭在发射升空阶段出现危及航天员生命安全的重大故障，能够按指令点火工作，在2秒左右的时间内，迅速将载有航天员的飞船舱体带到2-3千米以外的安全地带，帮助航天员安全逃生，因此被形象地称为火箭上的“救生艇”。

逃逸系统由低空和高空两组发动机组成，分别承担从火箭起飞前30分钟到起飞后120秒，起飞后120-200秒左右两个时间段内的救生任务。

低空逃逸为第一阶段，救生任务主要由逃逸塔完成，被称为“有塔逃逸”。逃逸塔由大小6台固体发动机组成，一台逃逸主发动机、一台分离发动机和四台偏航俯仰控制发动机。在火箭起飞前30分钟、起飞后120秒内，飞行高度39千米以下时，如果发生危急航天员生命安全的重大故障，逃逸主发动机会按指令点火工作，配合偏航俯仰控制发动机，像“拔萝卜”一样，将航天员乘坐的轨道舱、返回舱从火箭整流罩中拖拽到1500-2000米外的安全区域，再通过携带的降落伞减速，安全着陆到地面。而如果这一阶段火箭飞行一切顺利，120秒后分离发动机则会点火工作，实现逃逸塔与箭体的自行分离。低空阶段的护航任务顺利完成。

高空逃逸为第二阶段，救生任务主要由安装在飞船整流罩上的四台高空逃逸发动机完成，被称为“无塔逃逸”。火箭飞行时间120秒-200秒、飞行高度39-110公里期间，一旦逃逸系统检测出火箭发生了威胁航天员生命安全的重大故障，逃逸系统会自动发出，或者航天员和地面工作人员手动发出逃逸指令，高空逃逸发动机就会点火工作来完成救生任务。而期间如果火箭飞行一切顺利，200秒左右后，高空逃逸发动机会与整流罩一起与箭船分离。

至此，四院逃逸系统飞船发射阶段的护航使命就全部完成了。

自1992年中国载人航天工程正式开展以来，四院研制的火箭逃逸救生系统固体发动机随同长征二号F火箭一起，先后参加了从神舟一号到神舟十五号，多次无人、载人飞行和交会对接任务，助力完成了历次完美飞行，次次不辱使命，被誉为“航天员的生命之塔”。

舱体密封件 尺寸精度相当于头发丝1/5

在外太空环境下，密封性能是飞行器的关键。动、静结构与机构的密封构成了飞船、空间站的舱体结构密封系统，对隔离舱体与外层空间、支撑舱内安全独立的生存环境起着至关重要的作用。

未来，航天员将在空间站中长期驻留实验，必须保证舱内压力、温度、湿度、气体成分等航天员生存条件。其密封件除要求密封性能安全可靠外，还要求材料安全无毒，能经受住-70到200℃高低温交变等各种空间复杂环境的长期考验，可安全使用30年。

经过试生产，四院研制的密封件尺寸精度完全满足要求，尺寸超差范围不超过0.01毫米，相当于头发丝的1/5。所选用的每种材料都经过了近百次试验验证，确保了其安全性能。生产的高性能密封样件，进行了多种空间综合环境试验，各项性能满足设计要求，达到国际同类产品水平。

舱外航天服橡胶件 保障航天员安全出舱

航天员身着舱外航天服出舱活动，俨然就是一个在空间运行的小卫星，必须具备独立的运行系统，才能保证航天员的气、液、电供给，保证其生存、工作和通讯。舱外航天服气压调节是关键，更不能出现一丝漏气。

四院为航天员量身定制的舱外航天服橡胶件主要包括三类产品，分别是舱外航天服主气密层、手套橡胶件、连接处密封件。主气密层涉及肩、肘、臀、膝、踝等多个活动关节，能够为航天员在太空超低温条件下灵活出舱活动提供必要的基础防护;手套橡胶件是航天员舱外航天服手套的重要部件，能够为航天员进行舱外作业时提供灵活操作功能和必要的防护;连接处密封件能够耐受空间环境，既确保密封严丝合缝，又确保了航天服关节灵活自如。

该系列橡胶件具有高强度、高抗撕、耐高低温交变等性能，空间环境适应性良好，所采用材料无毒、无污染，各项空间环境耐受性能均达到国外同类材料水平，满足空间飞行器卫生学标准的要求。

二氧化碳吸附药盘 打造安全卫生的太空家园

航天员在天和号核心舱生活，要进行航天员自身的健康管理，并按计划开展日常生活照料、生活锻炼等，而人呼出的二氧化碳需要进行处理，才能确保航天员生活环境的有氧状态，而二氧化碳吸附药盘就是舱外航天服生命保障系统中的重要部件。

航天员身着舱外航天服执行舱外任务时，该药盘能吸收航天员在航天服内代谢产生的二氧化碳，确保二氧化碳浓度在允许范围内，从而保障航天员生命安全和身体健康。四院历经五年艰辛工作，相继攻克高效无毒配方、高强度成型工艺等关键技术，成功研制了低流阻、低粉尘、高强度、高吸收率的吸附药盘，为航天员顺利安全执行舱外任务打下了坚实基础。

四院还为空间站的“太空厕所”研制了大便袋上盖组件，主要用于空间站航天员日常排泻物的杀菌处理，精心为航天员长期在站工作生活提供安全、卫生、舒适、温馨的“空间家园”。(记者 关颖)