神舟系列飛船由中國航天科技集團(tuán)五院抓總研制，是目前中國唯一的天地往返載人航天器，從神舟五號(hào)到神舟十四號(hào)任務(wù)，它已成功實(shí)施9次載人發(fā)射任務(wù)。面對(duì)中國空間站任務(wù)特點(diǎn)和需求，地面科研團(tuán)隊(duì)開展大量技術(shù)攻關(guān)，突破了長(zhǎng)周期大溫差下的艙體溫度控制等難關(guān)。

北京時(shí)間5月29日，神舟十四號(hào)載人飛船與長(zhǎng)征二號(hào)F遙十四運(yùn)載火箭組合體已轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射區(qū)

攝影：汪江波

從神舟十三號(hào)載人飛船起，中國航天員要實(shí)現(xiàn)常態(tài)化長(zhǎng)周期在軌駐留。與以往不同的是，在空間站建造階段，神舟飛船徑向?qū)幽Ｊ脚c空間站組合體飛行姿態(tài)，會(huì)使飛船被其他艙體持續(xù)遮擋，造成飛船長(zhǎng)時(shí)間處于太陽無法照射下的極低溫度環(huán)境下，最低溫度甚至低于零下100攝氏度。當(dāng)空間站處于某些構(gòu)型時(shí)，神舟飛船的局部區(qū)域又會(huì)持續(xù)受到太陽輻照，最高溫度超過100攝氏度。

外部極端的高低溫環(huán)境，對(duì)航天員健康和飛船設(shè)備的正常工作帶來嚴(yán)峻考驗(yàn)。針對(duì)這一控溫難題，科研團(tuán)隊(duì)利用宇宙空間以熱輻射為主要熱量傳導(dǎo)方式的特點(diǎn)，為空間站建造階段的神舟飛船“家族”設(shè)計(jì)并研制了一款神奇的控溫“外衣”——低吸收-低發(fā)射型熱控涂層。

低吸收，顧名思義就是涂層材料自身具有較低的太陽光吸收特性，可有效減弱太陽輻照導(dǎo)致的溫度升高。低發(fā)射，則指涂層具有較低的紅外發(fā)射率，可有效阻隔飛船內(nèi)部向外部深冷環(huán)境的輻射漏熱，避免艙內(nèi)溫度不斷降低。

同時(shí)，工程師們根據(jù)飛船結(jié)構(gòu)、功率及空間熱環(huán)境特性，對(duì)吸收及發(fā)射性能進(jìn)行特定設(shè)計(jì)，形成的控溫“外衣”可保障神舟飛船在長(zhǎng)期的極端高低溫外部環(huán)境下，依然能夠讓艙內(nèi)處于適宜的溫度范圍。

這件黑科技“外衣”性能此前已在神舟十三號(hào)飛船上進(jìn)行了驗(yàn)證。外界注意到，4月16日神舟十三號(hào)飛船返回艙穩(wěn)穩(wěn)落地時(shí)“身穿金甲”，那正是神舟飛船返回地球時(shí)，新型“外衣”與大氣層高速摩擦后氧化燒蝕后的樣子。

在神舟十三號(hào)載人飛船在軌飛行的6個(gè)月時(shí)間里，地面科研團(tuán)隊(duì)不斷進(jìn)行在軌溫度監(jiān)測(cè)，獲取飛船飛行期間的艙內(nèi)外溫度數(shù)據(jù)。在超過200攝氏度的大溫差與長(zhǎng)期低溫、強(qiáng)輻射的空間環(huán)境中，飛船的艙內(nèi)環(huán)境溫度能夠始終控制在18至26攝氏度，為航天員營(yíng)造了舒適的溫度環(huán)境，新型控溫“外衣”也經(jīng)受住了長(zhǎng)達(dá)半年的在軌考驗(yàn)。

神舟飛船創(chuàng)造在軌飛行時(shí)間記錄，離不開這一新型“外衣”的護(hù)佑?，F(xiàn)在，神舟十四號(hào)載人飛船再次身著新型熱控涂層“外衣”，開啟空間站任務(wù)新征程，繼續(xù)呵護(hù)航天員溫暖，守護(hù)航天員安全。

5日早，陳冬、劉洋、蔡旭哲3名航天員領(lǐng)命出征，即將開啟為期6個(gè)月的飛行任務(wù)

攝影：汪江波

此外，飛船、火箭上60%以上關(guān)鍵鋁合金材料都是“西南鋁造”。西南鋁為飛船和火箭提供的鋁合金材料涵蓋鍛件、板材、型材、管材等多個(gè)大類10多個(gè)規(guī)格，主要用于飛船的連接框、中間框、端框、表面結(jié)構(gòu)以及運(yùn)載火箭的過渡環(huán)、轉(zhuǎn)接框、貯箱等關(guān)鍵部位。

員工在打磨鋁合金環(huán)件邊部

圖片來源：中鋁西南鋁

鍛環(huán)是火箭和飛船的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件，它就相當(dāng)于一座大樓的圈梁，大大小小的鍛環(huán)“環(huán)環(huán)相扣”，讓火箭和飛船壯筋骨披鎧甲，在發(fā)射中不容易受到破損。西南鋁于1989年研制出直徑為3.5米的整體鋁合金鍛環(huán)，這次火箭和飛船上用的正是這一尺寸的鍛環(huán)。

執(zhí)行此次發(fā)射任務(wù)的火箭和飛船蒙皮，分別用到西南鋁生產(chǎn)的不同型號(hào)的鋁合金板材，因減重需要，飛船上用的蒙皮較火箭上用的蒙皮密度更低。飛船蒙皮是西南鋁自主創(chuàng)新的2.4米超寬鋁合金薄板。

這些高合金化鋁材具有品種規(guī)格多、構(gòu)件尺寸大、形狀復(fù)雜、工藝難度大的特點(diǎn)，西南鋁取得了熔鑄、熱加工、熱處理等一系列科研成果，攻克了材料研發(fā)生產(chǎn)中的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難關(guān)。

除了涂層和鋁材，還有“河南造”特種閥門配套系統(tǒng)、“蘇州造”配套電路等許多關(guān)鍵技術(shù)也為神舟十四號(hào)的成功發(fā)射提供了不可或缺的助力。相信在各個(gè)領(lǐng)域的共同努力下，浩瀚宇宙中將留下越來越多中國人的身影。

---摘自鋁加工網(wǎng)