西安發布訊 4月29日，在海南文昌發射中心，“長征五號B”運載火箭順利將空間站“天和號”核心艙送往太空，完成了我國載人航天工程“三步走”戰略最重要的一環。航天科技四院研制的消氫點火裝置、43所C/C密封環產品伴隨“長征五號B”再次出征，三大傳感器產品、橡膠密封件等產品為空間站核心艙全力護航。
六維力傳感器 精準的“觸覺神經”讓“中國臂”炫舞太空
六維力傳感器（航天四院供圖）
此次長征五號B遙二運載火箭搭載的空間站天和核心艙配備了一條強大的機械臂——天和機械臂，主要承擔著艙段轉位、懸停飛行器捕獲和輔助對接、艙外貨物搬運、航天員出艙活動、艙外狀態檢查以及空間環境試驗平臺照料等重要任務。
四院44研究所自主研制的末端執行器六維力傳感器、一維力傳感器和關節一維力矩傳感器三款傳感器產品作為天和機械臂重要的傳感測量元件，為這條“中國臂”在太空的自由炫舞提供了堅強保障。
據了解，六維力傳感器是三款傳感器中結構最為復雜、研制難度最大的一款，它被應用在機械臂主傳力路徑上，串聯于末端執行器和腕部關節之間，能夠同時測量三個方向上的力分量和轉動時的力矩分量；一維力傳感器主要負責機械臂末端執行器在實施目標抓取和拖動功能時，對拖動力進行監測；一維力矩傳感器則用于感知機械臂關節轉動時所承載的力矩，實現整臂的柔順控制。
三款傳感器產品作為機械臂進行伸縮、扭轉、抓握和拖動等動作時各關鍵部位的測力元件，就像機械臂的“觸覺神經”，能夠實時將力學參量反饋至機械臂的“大腦”，為機械臂實現精準控制提供重要依據，使機械臂具備強大的自由運動能力。
核心艙密封件 嚴絲合縫筑牢太空家園
42 所承擔研制的空間站核心艙結構與機構的密封件研制，用于保障空間站、貨運飛船、載人飛船結構與機構的密封，防止艙外的輻照、真空等空間環境對艙內的影響，確保航天員的生命安全和艙內儀器儀表的正常運行。研制的兩種空間級密封材料，具有良好的空間環境適應性，材料的耐真空性能、耐紫外線和帶電粒子輻照性能、耐空間原子氧性能和耐空間綜合環境性能，均達到國外同類材料水平；材料毒性和污染性滿足空間飛行器衛生學標準的要求，使用長壽命、可靠性高，已通過了飛船、天宮等多次空間飛行試驗考核。
消氫點火裝置 點燃“胖五”第一把火
研制消氫點火裝置（航天四院供圖）
“長征五號B”在發動機點火前會向發射平臺周圍環境排放低溫氫氣。這些氫氣與空氣混合形成的可燃氣團在濃度達到一定范圍時，一旦遇到靜電或明火就會產生爆炸或爆轟，不僅損壞發射場的設備和設施，甚至會導致星箭俱毀的嚴重后果。
42所研制生產的“長征五號B”排氫燃燒系統點火裝置，可以在火箭氫氧發動機工作前2-3秒內點燃火箭發射的“第一把火”，利用燃燒產生的高溫、高速燃氣金屬粒子流，來消除火箭發射前排出的大量低溫氫氣，以保證運載火箭發射的安全性。
該裝置具有高安全性、高可靠性的特點。采用了高安全性的藥劑材料和先進的精確控制技術，確保能夠“準時、準確”的點火，待消除氫氣后又能及時“熄火”。更為稱道的是，該裝置實施雙層保護設計，不僅能承受運載火箭點火時產生的高熱流沖擊，而且具有防爆功能，能避免裝置萬一實效可能發生的人員傷亡、設備損毀等安全事故。
C/C密封環 小部件讓大火箭輸出強動力
此次核心艙發射任務中，四院43所研制的C/C密封環不辱使命，為長征五號B火箭發動機的穩定工作提供了可靠保障。
“密封環尺寸雖小，但作用很大，主要為大推力、高壓補燃液氧/煤油發動機創造嚴密的密封環境，確保發動機能夠輸出充沛動力。”該產品總師李瑞珍指出，密封環需在高低溫、高壓、高速旋轉條件下工作，要求具有自潤滑特性且耐磨損性能，項目團隊先后突破了多組元復合結構設計、分層次碳化封孔技術、多性能目標協同熱處理工藝等關鍵技術，最終研制出符合高強耐磨低滲透C/C密封材料。
C/C密封環產品研制歷程并非一帆風順，一批產品至少需要6個月的精心培育，與大型產品使用的喉襯幾乎一樣都要經過數十道工序的洗禮。回想起長五B首飛任務時，一次難忘的攻關在李瑞珍心里留下了深刻印象。當時正值年關，設計方提出了提高材料肖氏硬度指標的要求。李瑞珍作為型號總師，從過完年開始，就帶領團隊成員，著手定試驗件、加工工裝、優化工藝，形成整個試驗方案。
（西安報業全媒體記者 屈雪嬌）
