7月24日长征五号B遥三运载火箭将“乘客”—— 问天实验舱精准送入预定轨道。

问天实验舱舱体总长17.9米，直径4.2米，发射重量达23吨，是我国迄今为止发射的最重载荷，也是全世界现役在轨最重的单舱主动飞行器。

这么大的块头，如何保证发射时“乘坐”体验安全舒适？

这要靠中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院（下简称“火箭院”）设计人员特地设计的一个大“沙发”——舱箭分离装置。

为什么要专门设计这么一个大“沙发”呢？众所周知，“乘客”被火箭送到预定位置后，就要与火箭分离，也就是“到站下车”。这个“下车”可是有讲究的。

火箭院产品化副主任设计师孙璟介绍，以往，我国卫星、飞船等航天器在分离时，通常采用包带分离或点式分离装置。像空间站舱段这类“乘客”具有大、高、重等特点，包带无法固定住这种庞然大物；点式分离在规模较大的应用中，可靠性会有所降低。为了让空间站舱段能够安全“下车”， 研制团队经过近10年的努力，研制了一项新的舱箭分离装置，既能“绑”得住大直径的空间站舱段，又能快速、可靠、无污染分离。

很厉害吧？

但是——

在做分离试验时，却发现新型分离装置对分离面的瞬间冲击高达30000G！

这是什么概念呢？

这相当于重量1吨的汽车以每小时100千米的速度撞向墙面时所产生的冲击力，足以让车和墙瞬间都粉身碎骨。

孙璟说，空间站舱段有许多陶瓷、光学器件，对冲击的感受尤为敏感，就像婴儿一样娇嫩。这种量级的冲击，会让“乘客”乘坐推荐“不舒服”，还有可能损坏较脆的零部件。

怎么办？关键的地方来了！

如何能既确保安全分离，又尽量将分离过程中出现的冲击环境等不利影响降到最低，让“乘客”有舒适的体验呢？研制团队另辟蹊径，在不改变舱箭连接形式的同时，改善了舱箭之间的连接受力情况，解决了冲击问题。

坐车嘛，肯定要有“座椅”。 研制团队为空间站舱段设计了一款圆形“座椅”，并且敲定了“座椅”的摆放的最优位置。该“座椅”由两条圆形隔冲框组成，内部引入了“颗粒阻尼”等新技术，让分离冲击在颗粒体的摩擦和碰撞中，迅速地耗散动能，把冲击降低了10倍左右，做到了国际最优，使“乘客”在进入太空的途中、舱箭分离的时刻，都感觉像坐在“沙发”上一样，舒适！

2021年4月29日，空间站天和核心舱就坐着这个“沙发”前往了太空。今年，问天实验舱同样享受了这项服务，由于它更高更大，设计人员还为它“定制”了更多项适应性的优化设计，保障它在热环境、使用以及接口的变化。

当然，“乘客”能有如此优质的体验，火箭也是有一部分付出的，增加的这个大“沙发”有100多公斤的重量。对于火箭来说，都是不断减轻自重，增加自己的“肌肉”，以提高运载能力。但对于长五B火箭来说，他是一个无比健壮的“大力士”，有着足够的力气，所以为了让“乘客”有更舒适的体验，给“乘客”配备了这款“座椅”，这也是火箭对“乘客”的一份温柔吧。

【记者】王诗堃 贺达源 徐勉

【通讯员】王海露

【作者】 王诗堃；贺达源；徐勉

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