神舟飛船由幾部分構成、神舟飛船由幾部分構成的

□ 本報記者 廉穎婷

□ 本報通訊員 劉淑芬 陳袁

王天明

從1999年神舟一號飛船成功發射，到2003年神舟五號完成首次載人飛行，再到今年神舟十五號載人飛船順利返回，二十多年來，“神舟飛船家族”持續受到關注。

神舟飛船由返回艙、軌道艙和推進艙構成，和人體結構類似，返回艙也有“內臟”“骨骼”“皮膚”，甚至“外衣”。返回艙的“皮膚”和“骨骼”是緊密連接的，中國航天科技集團有限公司五院研制人員把它們叫作“蒙皮+筋”結構，蒙皮類似于“皮膚”，起到艙體密封作用，筋類似于“骨骼”，起到支撐加強作用。為了讓返回艙能夠在太空超200攝氏度的巨大溫差環境下維持艙內適宜的溫度，研制人員還會為返回艙穿上一層特殊的“外衣”——熱控涂層。在返回艙內，還有降落傘艙、航天員座椅等產品。

返回艙的制作過程，可以用“銑”“卷”“吹”“縫”“熱”“穿”6個字概括。

“銑”外形 雕琢精準身軀

“銑”不是普通的清洗，而是數控加工的一種形式，也稱之為“銑削”。銑加工過程中，返回艙要保持身姿不動，通過加工工具的旋轉和移動雕刻出標準體型。返回艙的出艙艙門、艙門門框等部位，都是通過這個方式打造的。

由于返回艙體型具有薄壁、精度高的特點，加工時猶如在氣球上進行雕刻。為此，研制人員對加工過程的工具旋轉速度和加工路徑進行了精密設計。同時，為確保航天員安全，他們還通過選擇最佳的切削參數和過程控制，滿足返回艙密封部位對平面度、粗糙度苛刻的加工要求，為后續高質量裝配奠定基礎。

“吹”座椅 護航天地往返

神舟飛船返回艙內的航天員座椅，有著特殊的外形輪廓。航天員坐在其中就像胎兒在母體中的姿態，在強過載沖擊下，能夠最大程度地減輕傷害。很多人并不知道，這套座椅是“吹”出來的。

研制人員掛在嘴邊的“吹”，其實是一種比較先進的熱成形工藝方法，它的學名叫做“超塑成形”。這種工藝方法在特定溫度和大氣壓的條件下，實現整體精密成形。生活中，這項技術在一些豪華跑車的變化流線車身蒙皮等產品制造中也有應用。

“卷”蒙皮 實現量體裁衣

返回艙的“皮膚”是一層金屬蒙皮，其中“頭部”和“底部”是“吹”出來的，而返回艙的“腰身”是通過滾彎成形實現的，可以形象地理解為“卷”。要實現精確地“卷”，就需要滾彎機這一利器。在它的加持下，4塊金屬板材從平面“卷”成弧面，并組合成三維錐筒。

為保證返回艙身型標準，研制人員提前精確裁剪金屬板材，確保平面狀態的尺寸及輪廓精準，為“卷”筒奠定良好基礎。隨著滾彎成形技術的發展，該技術已經應用到天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙、天舟貨運飛船等大型艙體的復雜一體化筋格蒙皮結構中。

“縫”艙體 確保天衣無縫

返回艙由多個部分組成，為保證航天員安全和艙體密封要求，需要通過焊接的方法實現，負責焊接的操作者們常常被稱為“鐵裁縫”。事實上，要讓返回艙的身體“天衣無縫”，難度很大。

為了把返回艙完美打造出來，需要用到10余套工裝、70余道工序、上百個零件，涉及手工焊和自動焊兩種方式。為保證焊接質量，焊接時要時刻觀察“縫合”質量。因此，焊接技能大師們往往一趴就是半天，每次身上都會被汗水濕透。美麗的“魚鱗”狀焊接紋路，是焊接技能師們高超技藝的體現。

“熱”處理 保持標準身材

返回艙在“塑形”過程中，要先后經歷490攝氏度至500攝氏度，以及160攝氏度至190攝氏度的高溫歷練，使返回艙的骨骼更加健壯。另外，在加工階段和整艙焊接過程，返回艙會產生殘余應力，它的存在會導致返回艙在執行任務時有裂紋、變形的風險。研制人員會設置“熱敷”，以特定的溫度將殘余應力進行釋放，從而保證返回艙在飛行時的良好狀態。

“穿”外衣 呵護在軌冷暖

當載人飛船與空間站交會對接后，返回艙難免會被其他艙體遮擋，表面最低溫度會低于零下100攝氏度。有時候，返回艙局部又會持續受到太陽照射，最高溫度會超過100攝氏度。

為了給航天員提供舒適的環境，研制人員設計出一款熱控涂層，噴涂在返回艙表面。返回艙就像穿了一件銀色控溫“沖鋒衣”，能夠在200攝氏度大溫差、長期低溫及強輻射的太空中，將艙內環境溫度控制在18攝氏度至26攝氏度。

當返回艙返回地球后，表面會呈現出金光閃閃的樣子，那是返回艙的銀色“外衣”在返回地球時，與大氣層高速摩擦并氧化變黃后的樣子。（廉穎婷 劉淑芬 陳袁）

（法治日報）