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发信人: dxmxqe (在等待), 信区: Aero
标  题: 天河圆梦（2）
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon Dec 15 19:02:41 2003), 站内信件

呵护飞船的特制外衣　
　　　　——七○三所载人航天工程事迹侧记
　
　　神舟飞船回家之路必须要闯过“火焰关”，当飞船以极高的速度进入稠密的大气层时
，与空气的剧烈摩擦会使返回舱周围产生几千度的高温，飞船被熊熊大火团团包围，如果
没有防热措施，就是钢筋铁骨也会化为灰烬。因此，攻克防热材料关成为中国载人航天工
程必须突破的关键技术难题之一。

　　历史将此重任赋予了一院703所——研制和生产神舟飞船返回舱防热材料及结构，同时
他们还承担了火箭箭体结构防热及密封产品和逃逸系统栅格翼的研制生产任务。为确保研
制工作的顺利开展，703所于1993年建立了产品研制线，并从行政指挥和技术攻关两方面紧
密配合，为载人航天工程提供了可靠高效的行政保障、组织保障和技术保障。

热压罐帮了大忙

　　返回舱防热材料及结构的研制是一个非常艰苦的过程，它是为返回舱穿上用特制材料
制成的结构复杂的“防热服”，这个“防热服”主要包括侧壁结构及防热大底、拐角环、
边缘防热环、舱门、舷窗及其他局部防热件。所有部件研究都是全新课题，研制过程要保
证工程化生产的可操作性、高可靠性、高稳定性、高重复性，还要不脱离现有的试验生产
条件。它的关键技术在我国既没有多少经验可以借鉴，国际上对此类试验数据也秘不外宣
。703所科研人员面对世界航天的尖端技术，巧用热压罐设备闯过了一个个技术难关。

　　材料配方是整个载人航天工程防热材料研制的关键。新配方的材料要能够经受住返回
舱再入大气层时高温、高速等更恶劣工作环境的考验，还要保证利用现有的热压罐设备进
行整体蜂窝灌注工艺的操作。科研人员迎难而上，脚踏实地，进行了上百个试验方案的摸
索，其材料配方成分筛选多达十几种，他们对每一个配方进行认真的理论分析、材料设计
和验证试验。

　　在付出了大量的劳动和心血后，一个全新的复合材料独特配方诞生了。它不仅完全满
足了飞船恶劣环境的各种性能要求，而且还充分利用了现有复合材料成型的热压罐设备，
简化了这种材料的制造工艺，工艺方法不仅比前苏联、美国的更方便、快捷，而且工效比
美国“阿波罗”返回舱防热材料制造工艺提高了4倍以上。其中的材料性能测试及低密度材
料设计方法填补了国内空白，返回舱防热材料及工程研制项目荣膺国防科学技术进步一等
奖。

　　在完成飞船返回舱任务的战役中，被称为亚洲第一的直径5.6米的热压罐，以及它的“
弟兄们”，成为703所的骄傲和功臣。

小零件与大困难

　　返回舱侧壁上有大大小小20多个特殊形状的口框和环需要模压一次成型，还要保证不
变形。由于整体是双曲面结构，非常不规则，就连设计部门都因产品形状太复杂而迟迟拿
不出图纸。

　　703所多次与设计部门共同研讨，待图纸出来后，再把它转化成模具图纸。由于时间紧
急，对模具表面积的计算曾经想委托其他单位，但得到的答复却是，这么复杂的形状要全
部计算出来需要用一个月的时间。

　　工程技术人员开动脑筋，集思广益，土法上马。先用最原始的排水法计算出体积，再
算出其他各种数据，抢回了宝贵的时间，高质量地完成了所有口框、环的模压件任务，其
中经历的艰辛与困苦，已难以用语言表达。

　　对异型面的机械加工由于不同部位的材料密度不同，加工一次要换几次刀具， 局部的
加工精度都在微米级别，还要打磨。如此高的难度，如此大的工作量没有难倒703所的技术
人员，他们每周开一次调度会，列计划，做流程图，检查进度，还多次和设计部门研讨、
沟通，和外协单位一起测量尺寸，一点一点摸索工艺过程，终于解决了难题。

新型胶挑战高难度

　　侧壁的口框与本体粘接遇到的难题是设计没有想到的。采用设计要求的原始胶进行粘
接，经过几次热环境试验后全部掉了下来，后采用过渡层处理，还是不能解决问题。

　　神舟飞船两总戚发轫、袁家军亲临703所生产现场，前后召开研讨会几十次，但问题依
然没有得到有效解决。

　　此时，703所大胆提出，采用该所新研制的胶粘剂。此胶的热环境适应性好，在温度变
化的情况下可兼容两种不同性质的材料，且有较好的弹性和韧性。改还是不改，设计部门
也顾虑重重。决策那天，戚发轫、袁家军，设计人员及703所领导都集中在会议室里。703
所科研人员用大量试验数据证明新型胶的性能可靠。经过激烈讨论，会议决定，用原始胶
和新型胶各生产50％的产品。

　　1999年11月20日，神舟一号顺利返回地面接受检验，当两总和设计人员得知采用703所
新型胶后，“舱壁防热结构完好无开裂，烧蚀状态和设计指标完全一致，口框粘接成功”
的结果时，对该所的科研能力和技术水平表示出由衷的敬佩。后续几艘飞船中，完全采用
了703所的新型改性胶。 

橡胶代料首次用

　　在载人航天工程中，703所还在攻克大推力长征二号F火箭的特种密封、逃逸系统栅格
翼关键技术上做出了突出贡献。特别是密封产品所用橡胶代料的成功研制，解决了多年来
困扰我国运载火箭耐强氧化剂的密封材料难题，具有特殊意义。

　　早期密封件在生产过程中所用原材料有剧毒物产生，环境污染严重，稍有不慎，就会
对身体造成巨大损伤，国内外早已停产。

　　703所科研人员经过大量的文献调研，先后对10余种生胶和混炼胶进行大量的结构分析
，经过多年大量的科学、严谨的试验，研制出了新型橡胶配合体系，并通过完善工艺控制
，使胶料批次性能稳定，满足了生产应用要求。又通过大量的工艺试验，摸索出了最优工
艺条件，攻克了混炼胶炼制难关。经过反复分析摸索，解决了接头痕和流痕问题，提高了
成品率，降低了成本。在解决了橡胶成型工艺复杂的基础上，做了大量、验证的试验，研
制出十几种这种材料的新型橡胶密封件，解决了载人航天工程的强氧化剂的密封问题。


　　703所提供的配套件安装于长征二号F火箭上，成功地经受了首飞试验考核。同时，这
一新型特种橡胶还进入了工业应用领域，填补了国内空白，并为该橡胶下一步在我国航天
型号的全面应用及其他工业领域的推广应用奠定了坚实的基础，具有重大的社会意义和可
观的经济效益。该项目荣获国防科学技术三等奖。长二F火箭总指挥黄春平对703所橡胶代
料的成功研制给予了高度评价，他说，这是花小钱解决了大问题，具有推广价值。

　　703所的返回舱防热件工程化产品完全达到了设计要求，并经受住从神舟一号到神舟四
号，最后到载人飞行的考验。橡胶代料比俄罗斯的重量轻，防热效果好，而美国的同类产
品则用了四层防热结构，这标志着703所的防热技术走在了世界的前列。

　　在人类的百科词典里，最醒目、内涵最丰富的词语 是“创造”，703所的科研、管理
人员在创造中书写着辉煌，创造是703所不懈的追求，而追求永远没有休止符。

（ 彭秀云 李聪超 王秀兰）

　　　　　　　　攻难关何惧硬骨头
　　　　　　 　——八院在神舟研制中勇挑重担　

　　1988年4月，八院与大型运载火箭及天地往返运输系统主题专家组就天地往返运输系统
概念研究专题论证签订了合同，它标志着载人航天工程在八院的正式启动。合同的要求是
严格的，仅仅给了八院9个月的时间，对从未干过载人航天工程的八院来说，这一大型课题
已远远超出了它过去所从事过产业的范围。

　　八院当时的领导班子与805所和801所等单位的领导一起统一思想，马上组织了约40人
的论证组进行研究、论证。

　　经过他们的努力，1989年4月，圆满完成了约41万字论证课题。

　　1992年，我国启动了载人航天工程，八院承担起推进舱、推进分系统、电源分系统和
测控通信分系统中的大部分任务。

　　推进分系统是神舟飞船上的关键分系统之一，是飞船的动力之源。箭船分离后，飞船
要准确进入300多公里高的低轨道，其推进的动力就来自推进分系统。飞船返回进入大气层
时，对飞船进行“刹车”所需的反作用力，也来自推进分系统。该系统贯穿于飞船的三个
舱体之中，大大小小发动机之多，管路之复杂，控制阀门工作之频繁，在我国所有空间飞
行器中还是从来没有过的，对推进分系统的要求几乎是苛刻的。其关键技术主要有：解决
大推力轨控发动机的难题；解决金属膜片式贮箱的难题；解决在地面建一座模拟42公里高
空的姿态轨道控制发动机热试车台。可以说，上述几项技术难题在国内几乎都是空白，需
要他们摸索着从头干起。

　　由八院抓总的神舟飞船电源系统是我国迄今为止最为复杂的空间电源系统，其任务是
在待发段、发射段、入轨自主运行段、制动返回段及着陆等待段为整船及返回舱提供所需
的电能。轨道舱分离后在留轨利用期间为轨道舱供电。该系统因贯穿于推进、返回和轨道
三个舱中，是一个大的电源分系统，并网技术难度相当大。国内过去研制的卫星都是单体
，电源分系统也只是在一个单体内循环，而研制飞船三舱并网的大电源分系统在国内还是
第一次。

　　八院承担的飞船上遥测、遥控、话音、图像等天地往返通信分系统内9个子系统的40台
件设备，是整个飞船上单机设备最多的系统。该任务涉及技术面宽，而且难度高，许多新
技术当时在国际航天领域才刚刚起步，如数字电视图像压缩编码技术、数字话音压缩技术
等，国内航天界很少有人接触。

　　八院的科研人员没有辜负上级领导的期望，他们苦战三年，研制、生产电源系统、推
进系统和天地往返通信系统的有关单位都在规定的时间节点内最早拿出了联试产品，与总
体进行对接联试，都获得一次成功，并在“神一”到“神五”飞行试验中成功通过了实践
验证




本贴由鸡蛋于2003年12月15日18:44:26在〖鼎盛王朝〗发表.
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