520特别告白|航天员的“硬核专车”神舟飞船,藏着多少中国式浪漫

来源于:知力
发布时间:2025-05-20 15:55:52
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今天520,《知识就是力量》读者:不是只有今天才爱你,而是今天特别想告诉你。让我们一起来看看读者们充满爱意的留言。

读者告白与祝福

►《知识就是力量》杂志让我爱上了科学。

►杂志让我看到很多世界的多面性,更好地了解世界。

►让我对于科学知识有了全新的认识,生活中的方方面面都可以应用科学知识,并通过学习科学知识去改变生活。

►让我坚定做科学家的理想。

►我以后上大学要学习工科,也要搞科技。

►通过这本杂志了解很多书本上没有的知识点,使自己视野开阔。

►它鼓励我成为一个科学家。

►这本杂志使我长了很多知识,证实了“知识就是力量”这句话,也是因为看了这本书,我的语文包括其他科目,大幅度的提升成绩超于别人好多,我感到非常开心。

►希望可以继续严谨,继续多样,继续创新。

►杂志非常得好,适宜人群范围很广,涉及的兴趣面也很广,祝福《知识就是力量》越做越大,越做越强销量遥遥领先。

►《知识就是力量》爷爷,70岁生日快乐!您就像一本神奇的宝典,带我走进奇妙的科学知识世界。 谢谢您让我变的聪明,我会一直陪着您,一起探索更多秘密。

►这本杂志给了我许多启发,给我深刻的思考,谢谢你们一直创造这本杂志。

►这是一本多方面的杂志,非常的有科普性,让我了解了更多的知识和前沿科技创新等。

►我想对《知识就是力量》说,谢谢你给我们带来更多的知识,希望你以后能包含更多的小知识和大知识,让更多读者喜欢上这本书。我诚的恭喜你创刊70周年!

在读者们的热情留言中,我们看到了大家对《知识就是力量》的深情“告白”。这份热爱,正如中国航天人对宇宙星辰的执着——用硬核科技书写浪漫,用精密工艺诠释初心。

今天,就让我们在520这个特别的日子,揭秘航天员往返天地间的“专车”——神舟飞船。它不仅是护航生命的“钢铁巨人”,更承载着中国航天的柔情与浪漫。

随着第一次载人飞行任务的圆满成功,“神舟”这个名字就响彻了神州大地。作为护航航天员天地往返的“生命之舟”,20余年间,神舟飞船站好每一班岗,圆满完成了每一次任务。

神舟十三号载人飞船返回舱

是什么让神舟飞船如此“靠谱”?它有哪些“奇怪”的构成,又是怎样长成的呢?

神舟飞船由返回舱、轨道舱、推进舱共同组成。其中,备受关注的就是航天员在发射段和返回段乘坐的返回舱。这篇文章就来为大家揭秘返回舱上的那些高科技。

返回舱的“奇怪”外形与“身体”构成

神舟飞船返回舱的外形像一口中国古代的大钟,呈大钝头倒锥体。和人一样,返回舱也有“五官”“内脏”“骨骼”“皮肤”,甚至也穿“外衣”。

所谓“五官”,其实是指返回舱外表面的几个洞,其中最大的两个洞,是降落伞的伞舱。

返回舱的“皮肤”和“骨骼”是紧密相连的,被称为“蒙皮+筋”结构。蒙皮即返回舱的“皮肤”,起到密封舱体的作用;筋即返回舱的“骨骼”,起到支撑加强的作用。

返回舱外面“穿”有一层特殊的“外衣”——热控涂层,可以使它在太空超过200摄氏度的巨大温差下,维持舱内温度适宜(详见《知识就是力量》杂志2023年7月刊)。

返回舱的“内脏”有很多的仪器载荷,单从结构上来讲,最有特点的当属航天员的3把座椅。

在了解了返回舱的“奇怪”外形与“身体”构成之后,你是否好奇它们究竟是怎么造出来的呢?那就让我们一起去看看吧!

神舟七号载人飞船返回舱着陆后打开舱门

返回舱“成长”过程大揭秘

神舟返回舱的“靠谱”除了靠谱的设计,还有靠谱的制造工艺。返回舱的成长主要需要经历“铣(xǐ)”“吹”“卷”“缝”“热”“穿”6个阶段。

“铣”外形

铣是数控加工的一种形式,也称为“铣削”。在铣的过程中,研制人员通过控制加工工具的旋转和移动,为返回舱“雕刻”出标准“体形”,例如出舱舱门、舱门门框等部位都是采用这个方式打造的。

铣是使用多刃旋转刀具切削工件的工艺方法

返回舱具有壁薄、精度高等特点,部分特征加工时如同在气球上雕刻。为此,研制人员对加工工具的旋转速度和加工路径进行了精密设计。同时,为了保障航天员的安全,研制人员还通过选择最佳的切削参数和过程控制,满足返回舱密封部位对平面度、粗糙度严苛的加工要求,为后续高质量装配奠定基础。

“吹”座椅

神舟返回舱内的航天员座椅有着特殊的外形轮廓,航天员坐在其中就像胎儿在母体中一样,在强过载冲击下,能够最大程度地减轻伤害。但你可能想不到,这套座椅的头靠、椅盆、椅背是“吹”出来的——这是一种比较先进的热成形工艺,学名为“超塑成形”。

超塑成形是利用金属在特定条件(一定的成形温度、一定的变形速度、一定的材料组织)下所具有的超塑性,来进行塑性加工的方法。在特定的温度和气压条件下,这种工艺方法可以实现返回舱大尺寸、复杂构型零件的整体精密成形。

“卷”蒙皮

返回舱的“皮肤”是一层金属蒙皮,其中舱门所在的返回舱“头部”球形蒙皮和返回舱“底部”的大底蒙皮是“吹”出来的,而返回舱锥形“腰身”是“卷”出来的,即通过滚弯成形实现。

要“卷”得精确,就需要用到滚弯机这一利器。在它的帮助下,金属板材从平面“卷”成了弧面,组合成为三维锥筒。

研制人员会提前裁剪出金属板材,并确保平面状态金属板材的尺寸及轮廓精准,为“卷”打好基础。

“缝”舱体

返回舱由多个部分组成,需要通过焊接(包括手工焊接和自动焊接两种)来保证它的“天衣无缝”,即保障舱体的密封性。而负责焊接的操作者被称为“铁裁缝”。

鱼鳞状焊接纹路示意图

“铁裁缝”通过10余套工装、70余道工序、上百个零件,才能把返回舱完美打造出来。

在焊接时,“铁裁缝”需要时刻观察“缝合”质量,因此往往一趴就是大半天,衣服总被汗水浸透。返回舱上鱼鳞状的焊接纹路,就是“铁裁缝”的成果!

“热”处理

在小说《西游记》中,孙悟空在太上老君的炼丹炉里炼就了火眼金睛。现实中,返回舱也需要先后经历490~500摄氏度、160~190摄氏度的历练,让它的“骨骼”更健壮。

另外,在加工阶段和整舱焊接过程中会产生残余应力(金属加工过程中由于不均匀的应力场、应变场、温度场以及不均匀的组织,在加工后,工件或产品内保留下来的应力),这使返回舱在任务执行中有产生裂纹、变形的风险。因此,研制人员会用“热敷”的方式,以特定的温度将返回舱体内的残余应力释放掉,从而保障返回舱在飞行时状态良好。

神舟飞船返回舱(供图/中国载人航天办公室)

如今,中国空间站已全面进入应用与发展阶段。研制人员用心铸就的返回舱将悉心守护乘组人员,保障他们在新任务、新征程中的工作和生活安全。

责任编辑|高琳 赵青云

运营编辑|赵青云

质量审核 | 岳焕琦 王维嘉

图文来源 | 《知识就是力量》杂志《护航神舟回家的高科技》,撰文/陈袁  周宓  刘淑芬(航天科技集团五院529厂),原文有删改,原创作品转载请注明来源。